Твердая головня пшеницы

Биология

Телиоспоры Tilletia controversa способны оставаться жизнеспособными в почве от 2 до 9 лет. Прорастают они, как правило, после дозревания у самой поверхности почвы. Процесс затягивается на 30–50 суток. При этом прорастают далеко не все споры. Для развития черных спор необходимы: свет, (бесцветные (гиалиновые) споры способны прорастать в темноте); свободный доступ воздуха; длительное увлажнение самого верхнего слоя почвы, пониженные температуры. Наиболее активное прорастание наблюдается при влажности почвы 46–60% и температуре от +2°C до +15°C.

Споры, находящиеся на поверхности почвы, формируют одноклеточную базидию, на которой затем образуются различные базидиоспоры. После копуляции базидиоспор формируется дикариотичный мицелий. Он заражает растения на протяжении их развития от всходов до кущения.

Преимущественно заражение происходит у самой поверхности почвы в момент появления ростков и до начала трубкования. Фитопатоген активен на слабокислых, слабощелочных и нейтральных почвах. Отмечается обратная зависимость интенсивности поражения растений от глубины заделки семян. При глубокой заделке семян растения меньше подвержены воздействию инфекции.

Как развивается грибница

Головня — это заболевание не только распространенное, но еще и трудно поддающееся лечению. Особенностью грибов Basidiomycetes является очень сильный и жизнеспособный мицелий. Простирается по пораженной ткани он обычно между клеток, но иногда может последние и пронизывать насквозь.

Перед распадом на споры грибница Basidiomycetes начинает очень сильно ветвиться. Ее гифы при этом делятся дополнительными поперечными перегородками. Через некоторое время оболочки клеток мицелия ослизняются, а затем заменяются на более плотные. Далее клетки отшнуровываются от основной ветки грибницы. Такие обособленные участки и называют головневыми спорами. На колосе они образуют хорошо заметную черную массу (иногда плотную, иногда — пылящую).

Все растение целиком мицелий этого вида грибов обычно не пронизывает. В зависимости от конкретного вида возбудителя его можно видеть, к примеру, в завязях культур, в стебле, в частях колоса.

Описание болезни:

Твердая головня распространена по всей территории СНГ. Проявляется обычно в начале молочной спелости зерна. Пораженные колосья слегка сплюснуты, колоски растопырены, имеют интенсивно зеленый цвет с синим оттенком. При раздавливании пораженных колосков в фазе молочной спелости вместо «молочка» выделяется сероватая жидкость, пахнущая триме-тиламином (запах селедочного рассола), вследствие чего эту головню часто называют вонючей.

К наступлению полной спелости зерна разница в окраске здоровых и пораженных колосьев почти исчезает. Однако в больном колосе вместо зерна формируются черные плотные овальные головневые мешочки, наполненные массой мелких телиоспор. Такие мешочки легко раздавливаются и также имеют запах триметиламина. Масса их значительно меньше, чем здоровых зерен, и поэтому к наступлению восковой и полной спелости зерна пораженные колосья пшеницы остаются прямостоячими, тогда как здоровые под тяжестью зерна поникают.

Возбудителями твердой головни являются базидиальные грибы порядка Ustilaginales: Tiiletia tritici Wint. (син. Tilletia caries Tui.), Tilletia levis Kuehn (син. Tilletia foetida Liro), Tilletia intermedia Gessner и Tilletia triticoides Savul. Различают их по морфологическим признакам телиоспор.

В СНГ чаще встречаются грибы Т. tritici и Т. levis. Первый распространен преимущественно в северных и западных районах европейской части СНГ, в Сибири, на севере Казахстана и Дальнем Востоке, второй преобладает в восточных районах европейской части СНГ, в Закавказье, Средней Азии и на юге Казахстана.

В лесостепной зоне Украины и центральных черноземных областях России распространены оба вида.

Т. triticoides встречается в Молдавии, а Т. intermedia — в юго-восточных районах европейской части России и на Кавказе.

Во время уборки и особенно обмолота урожая пшеницы мешочки головни легко разрушаются, и телиоспоры, распыляясь, попадают на поверхность здорового зерна. Вместе с зерном телиоспоры попадают в почву, где прорастают, образуя базидию в виде трубочки, на которой пучкообразно развиваются 4-12 базидиоспор. После их копуляции образуются инфекционные гифы, проникающие в проросток пшеницы.

В растении образуется грибница, которая, диффузно распространяясь, достигает конуса нарастания и проникает в листья, стебли и колоски. Однако в первый период роста действие возбудителя болезни на растение внешне не проявляется. Только во время формирования зерна происходит значительное разрастание грибницы, а вместо зерна образуется черная масса телиоспор, при этом оболочка пораженного зерна не разрушается.

Растения пшеницы могут заражаться и от телиоспор, попавших в почву с пшеницы-предшественника, пораженной твердой головней. Однако исследованиями Т. Д. Страхова (1953) установлено, что жизнеспособность телиоспор твердой головни в почве сохраняется недолго. Они быстро прорастают и погибают под действием почвенных микроорганизмов. Поэтому заражение растений пшеницы таким путем возможно только при промежутке во времени между уборкой урожая и новым засевом не более трех недель. На юге, где этот период значительно больше, заражение растений от телиоспор, попавших в почву, практически не происходит.

Источниками заражения зерна могут быть также тара, сеялки и другой сельскохозяйственный инвентарь, который не подвергался предварительному обеззараживанию.

Максимальное количество телиоспор в почве прорастает при относительной влажности 40-60%, а наиболее сильное заражение проростков пшеницы происходит при температуре 5-10°C. Поэтому озимая пшеница при поздних сроках сева, а яровая при чрезмерно ранних и в годы с прохладной весной заражаются возбудителями твердой головни сильнее, чем при севе в оптимальные сроки.

Вредоносность твердой головни заключается не только в образовании споровой массы вместо зерна, но и в гибели значительной части растений в период вегетации, особенно на поздних посевах озимой пшеницы. У зараженных растений снижается зимостойкость и засухоустойчивость.

Кроме того, на борьбу с возбудителем болезни растения затрачивают много энергии, что отрицательно влияет на их продуктивность и приводит к недобору 10-15% урожая.

Биология

Возбудители твердой (мокрой, вонючей) головни пшеницы развиваются в двух стадиях: хламидиоспоры (телиоспоры) и базидии.

Базидии

Телиоспоры прорастают в почве и образуют базидии в форме трубочки. На базидии почкообразно расположены от 4 до 12 базидиоспор. После копуляции образуются инфекционные гифы. Они заражают проросток пшеницы. Развиваясь вместе с хозяином, грибница диффузно распространяется по растению, добирается до конуса нарастания, проникая в листья, стебли и колосья. При отсутствии в непосредственной близости с телиоспорой подходящего растения-хозяина она гибнет под действием почвенных микроорганизмов.Наиболее благоприятные условия развития телиоспор в почве создаются при относительной влажности 40–60% и температуре +5°C–+10°C, по другим данным +6°C–+15°C.

Хламидиоспоры (телиоспоры)

Черная масса, содержащаяся в головневых сорусах (спорокучках), образуются одновременно с формированием зерна. В это время наблюдается разрастание грибницы с образованием на месте содержимого зерен споровой массы. Наружная оболочка при этом не страдает.

В процессе уборки и обмолота происходит разрушение пораженных зерен. Телиоспоры распыляются и оседают на поверхности здоровых зерен. Множество их задерживается на бороздке. При посеве телиоспоры попадают в почву вместе с зерном.

Особенности развития

Болезнь может распространиться от телиоспор, если предшественником была пораженная пшеница, но при этом разрыв между вспашкой и новым посевом не должен превышать 14–21 день.

Источником заражения здорового зерна служат тара, сеялки и прочий сельскохозяйственный инвентарь, с попавшими на него спорами возбудителя, и предварительно не обеззараженный фунгицидом.

Результаты применения бактериальных препаратов СТИМИКС, АГРОВИТАСТИМ, ФИТОСТИМ на пшенице :

1. Повышение сорта зерна за счёт радикального снижения содержания микотоксинов.
2. Повышение в зерне пшеницы содержания белка зерна.
3. Повышение урожая. Наш рекорд — до 200%!

Наши публикации о биологизированном земледелии:

02/03/2018 ИТОГИ ВТОРОГО АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ФОРУМАРостов-на-Дону, 2 марта 2018 В Ростове-на-Дону завершил свою работу Второй Агротехнологический форум Юга России,

04/02/2018 Минсельхоз и прогрессивные технологии земледелияО внедрении природоподобных технологий в контексте повышения рентабельности отечественного растениеводства

12/12/2017 Александр Харченко стал Лауреатом Международной премии и удостоен Медали   6 декабря в Москве генеральному директору НПО «Биоцентр» А.Г. Харченко был вручен Диплом Лауреата

08/11/2017 В Германии биомасса насекомых сократилась в пять разЧисленность насекомых во всех заповедниках Германии сократилась в пять раз, предположительно, из-за гербицидов,

14/10/2017 Российское земледелие на распутьеВ статье рассмотрена ситуация в агропромышленном комплексе России и её государствах-партнерах в ЕАЭС, БРИКСе и ШОСе в

28/08/2017 Башкирское чудо сберегающего земледелияХозяйство Раиля Фахрисламова «Красная Башкирия» не только показало людям, разочарованным своими неуспехами, изменением

14/08/2017 Александр ХАРЧЕНКО. Выступление на расширенном заседании Бюро Научного  Александр Генрихович ХАРЧЕНКО, руководитель Агротехнологического комитета Национальной технологической палаты

25/07/2017 Метания Минсельхоза в поисках путей повышения урожайностиВозрождение российского села невозможно без создания самоокупающейся и саморазвивающейся экономики, которой не

Профилактические меры

Для того чтобы уберечь свой урожай от заражения головней пшеницы необходимо выполнять следующие правила:

• Во время посева использовать здоровый материал.
• Проводить своевременное протравливание.
• Осуществлять изоляцию семян от остальной пшеницы, как минимум на расстоянии метра.
• Сеять пшеницу в установленные временные границы. При позднем или раннем посеве возрастает риск заболеваний.
• Использовать для посева сорт злака, который имеет устойчивость к данной инфекции.

Для того чтобы не допустить заражения головней пшеницы, необходимо использовать фунгициды для протравливания посадочного материала.

С этой целью наиболее часто используют ТМТД и пентатиурам. Проводить процедуру необходимо с теми семенами, которые были собраны с пораженных болезнью полей даже на 0.0001 процента. Выполнять данную работу стоит на пятнадцать дней ранее момента высевания. Для ликвидации грибка в посадочном материале можно использовать «Раксил» или «Витовакс».

Для подавления патогенов опытные фермеры применяют «Сетикор 050» (в количестве 0,75-1,0 л/тн), «Девидент Стар 036» (в количестве 1,0-1,25 л/т. ). В процессе уборки урожая споры грибка могут задерживаться на инвентаре или таре. Поэтому каждый используемый предмет нуждается в дезинфекции. Для этого стоит применять однопроцентный раствор формалина.

Карликовая головня пшеницы

Карликовая головня пшеницы (цв. рис.2). Встречается обычно на озимой пшенице во многих странах Америки и Европы.

В 1911 г. А. А. Ячевский обнаружил карликовую головню пшеницы в Украине, но из-за ограниченного распространения болезни не придавали значения. В 1947 г.

карликовая головня была зарегистрирована в Армении, а в 1957 г. – в Ставропольском крае.

В настоящее время болезнь проявляется на озимой пшенице в ряде областей Украины, в Молдавии, на Северном Кавказе, в Азербайджане, Армении и Казахстане.

В большинстве случаев распространение карликовой головни обнаруживается на высоте более 200м над уровнем моря. Встречается очагами, большей частью по краям полей, у дорог, лесополос и опушек леса.

Характер проявления карликовой головни пшеницы во многом напоминает твердую головню, но имеются и некоторые отличия. Зараженные растения сильно кустятся, образуя иногда более 50 стеблей на одном растении.

Они, как правило, короче, чем здоровые (в 1,5–4 раза), поэтому во время уборки часть их остается несрезанной. Пораженные колосья более плотные, слегка укорочены и иногда не выходят из пазух верхних листьев или остаются прикрытыми наполовину до полного созревания.

Колоски имеют нормальный вид, а формирующиеся в них головневые мешочки сферические или широкоэллиптические, жестковатые и хрупкие, вершина их закругленная, иногда с двумя листовидными придатками (остатки рыльца).

Возбудитель карликовой головни – Tilletia controversa Kuehn. Телиоспоры гриба, образующиеся в головневых мешочках, шаровидные, с хорошо выраженной сетчатостью, 19–27 (чаще 24) мкм в диаметре.

На поверхности их имеется ослизняющийся бесцветный слой толщиной 1,5–4мкм.

Окраска телиоспор темно-коричневая, а в массе черная, хотя среди них обнаруживается до 8% бесцветных (гиалиновых) телиоспор, размером 17–23×12–22мкм, с гладкой, реже сетчатой оболочкой (см. рис. 1).

Для их прорастания необходимы свет (гиалиновые споры могут прорастать и в темноте), доступ воздуха и длительное увлажнение верхнего слоя почвы в сочетании с пониженными температурами. По данным А. Л.

Сторчевого (1957), прорастание телиоспор наблюдается при относительной влажности почвы от 46 до 60% и интервале температур от 2 до 15°С.

Заражение растений происходит преимущественно у поверхности почвы в момент появления всходов и до начала их выхода в трубку. Особенно сильное заражение наблюдается на слабокислых, нейтральных и слабощелочных почвах. Отмечена также обратная зависимость поражения растений от глубины посева семян: при мелкой их заделке растения подвержены поражению в большей степени, чем при глубокой.

Основными источниками инфекции являются зараженные телиоспорами семена и почва.

Карликовая головня пшеницы более вредоносна, чем твердая.

Индийская головня

Индийская головня (цв. рис.2). В 1931 г. заболевание было зарегистрировано только в двух штатах Индии, позднее оно распространилось во многих штатах и в ряде мест вызывает недобор урожая.

Для этого вида головни характерно частичное превращение зерна в черную массу телиоспор, имеющих запах гниющей рыбы. Поражение обнаруживается обычно только в 1–5 колосках колоса.

Поражается зародышевая часть или бороздка зерновки. При этом зародыш не всегда разрушается. Иногда семена сохраняют способность прорастать и даже давать нормальные всходы. При сильном поражении колосковые чешуи расходятся и опадают, пораженные зерна обнажаются и также попадают в почву.

Возбудитель индийской головни – Neovossia indica Mundkur. Телиоспоры эллиптические или шаровидные, 18–40мкм в диаметре; имеют темно-красновато-коричневую, непрозрачную, сетчатую оболочку с хвостовидным бесцветным придатком (см. рис.1).

Часто первичные споридии образуют вторичные одноклеточные споридии. Базидиоспоры и споридии заражают растения во время цветения. Диффузного распространения грибницы в растении не обнаружено.

Источником инфекции могут быть зараженные телиоспорами почва и семена.

Вредоносность индийской головни заключается в снижении всхожести зерна, ухудшении его товарных качеств и прямом снижении продуктивности зараженных растений на 10–20%.

Как бороться

Чтобы предотвратить заражение зерновых культур головней, следует:

• обязательно протравливать семена перед посадкой;
• соблюдать агротехнику — чередовать посев зерновых с другими с/х культурами.

Также нужно стараться выращивать на полях только устойчивые сорта злаков. Таковых селекционерами было выведено немало. К примеру, головня проса довольно-таки редко развивается на таких сортах, как Кинельское 92, Харьковское 86, Саратовское 3 и т. д.

Протравливание производится обычно путем выдерживания посадочного материала в теплой воде (около 47 оС) в течение 3 часов. Также убить споры головни можно особыми препаратами, к примеру, «Витавакс».

Как уже упоминалось, заражение злаковых культур этим заболеванием может происходить и непосредственно через грунт. Помимо чередования видов с/х растений, поэтому следует принимать такие меры, как лущение почвы весной.

Спорынья

Распространение паразита настолько велико, что его упоминание есть даже в международных стандартах качества зерна. Так, в большинстве стран допустимая доля компонента не должна превышать 0,05%. В некоторых государствах, таких как Египет, спорынья должна отсутствовать в зерне полностью.

Вредитель присутствует почти в любом поле, где растёт зерно. Избавиться от него полностью практически невозможно. Дать хорошие результаты может очистка посевного материала от рожков. Также для борьбы с паразитирующим организмом используют такие меры:

• Специальная обработка почвы по окончании сбора урожая растений.
• Качественная запашка поля после сбора зерна.
• Посев сортов растений, которые имеют краткое цветение.

Привести к распространению вредителя могут такие факторы:

• Сорняки, относящиеся к зерновым культурам.
• Пасмурная, холодная погода на протяжении длительного периода.
• Сильные ветра во время цветения зерновых культур.

Гриб можно встретить в Калининградской и Ленинградской областях России. Также встретить его можно в Беларуси и Украине.

Жизненный цикл

Склероций – это ядро спорыньи. Оно может начать своё развитие в тот момент, когда спора паразита поражает цветение злака или травяного растения. Так начинается инфекционный процесс. Гриб выбирает те растения, которые отличаются открытым цветком.

Мицелий активно разрастается на следующей стадии жизненного цикла растения. Оно полностью разрушает завязь выбранного объекта и воссоединяется с жизненно важным сосудистым пучком. Именно пучок обеспечивает питание семян.

На первой стадии инфицирования паразит выглядит, как мягкая белая ткань. Она производит сладкую росу, содержащую споры, которая часто выпадет из соцветий. Впоследствии они распространяются птицами на другие растения.

Паразит может маскироваться. Цвет склероций серый или коричневый, а форма имитирует зёрна растения. Благодаря такой адаптации, вредитель часто остаётся незамеченным.

Влияние на человека

Гриб синтезирует опасный алкалоид эрготамина. Биологическая активность алкалоида очень высокая и может сильно влиять на кровообращение и другие естественные процессы в организме человека. Именно алкалоиды вызывают эрготизм у людей. Болезнь подразделяется на два типа:

1. Во время заболевания у человека возникает ряд симптомов: сильная лихорадка, потеря речи, сильные мышечные спазмы. Человек может испытать паралич, тремор. Его восприятие окружающего мира может стать маниакальным, нередко появляются галлюцинации. Симптоматику вызывает сильное воздействие алкалоидов на нервную систему.
2. Для второго типа эрготизма характерны ощущение сильного жжения, прострелы (острые боли) в пальцах ног и рук. В этом случае алкалоид воздействует на сосудистую систему. Кровообращение может нарушиться до такой степени, что у человека развивается гангрена, ведущая к потере конечностей.

Общие симптомы интоксикации алкалоидами, которые также выделяют в медицине, включают в себя:

• Сокращения матки.
• Тошноту.
• Потерю сознания.
• Резкое повышение температуры.
• Отёки конечностей.

Морфология

Возбудитель болезни – Urocystis occulta (Wallr.) Rabenh.

Телиоспоры (хламидиоспоры) – образуют спорокучки, включающие в себя от 1 до 4-х центральных фертильных (плодущих) спор и от 1 до 9 периферийных стерильных (неплодущих) спор.

Плодущие споры эллипсовидной или округлой формы. Размер 10,0–19,0х9,0–14,0 мкм.

Неплодущие споры – полушаровидные, шаровидные либо слегка приплюснутые, желтоватые. Размер в диаметре от 3,0 до 13,0 мкм .

Базидии – цилиндрические с 4–16 цилиндрическими базидиоспорами, формирующимися у самой вершины.

Гифы – тонкие нитеподобные, бесцветные. Диаметр 5–8 мкм.

Гаустории – гроздевидной формы.

Головневые грибы паразиты это

Головневые грибы — интересная во многих отношениях группа базидиомицетов. Известно около 1000 видов головневых грибов, объединенных в 40 родов.

Головневые грибы поражают большинство органов своих растений-хозяев, в том числе вегетативные и цветочные почки, листья и стебли, лепестки венчика и чашелистики, тычинки и пестики, плоды и семена. Реже они поражают корни. Пораженные части растений выглядят как обугленные или покрытые сажей. Поэтому заболевания, вызываемые головневыми грибами, носят название «головня».

Головневые грибы распространены от Арктики до тропиков, почти повсюду, где произрастают высшие растения, не исключая пустынь и гор.

Заболевания, вызываемые головней, долгое время были загадкой для исследователей. Их появление объясняли либо нарушением обмена веществ у растений, либо заражением их инфузориями, насекомыми и другими животными организмами. Лишь к середине XIX в. установили, что причина головневых заболеваний — микроскопические грибы, ведущие паразитический образ жизни.

Головня — распространенное и вредоносное заболевание, которое поражает все хлебные злаки и дикорастущие злаковые травы. Вызывается грибами из класса Базидиомицеты (Basidiomycetes), подкласса Телиомицеты (Teliomycetidae), порядка Головневые (Ustilaginales).

Головневые грибы — обязательные (облигатные) паразиты. Основной тип поражения, который они вызывают, — разрушение тканей с образованием сажистой массы, состоящей из телиоспор (хламидоспор). Это узкоспециализированные паразиты: поражая хлебные злаки, они приспосабливаются к ним, причем определенные виды головневых грибов поражают конкретные виды растений.

Привилегированное сословие

Представители фамилии «Головня» относились к различным сословиям:

• Представители фамилии упоминаются в «Переписи войска Великого Княжества Литовского 1528 года», в котором записаны:

• ДворянеГоловня́, Головни́ (множ. ч.) — несколько одноимённых белорусских шляхетских родовНаиболее древней считается ветвь, восходящая к новогородскому земскому судье Иосифу Ивановичу Головни. Потомки двух его сыновей Криштофа (Христофора) и Яна (Ивана) были записаны в дворянские родословные книги: Виленской губернии, Минской губернии.
  • Представители фамилии Головни́ внесены в Родословные книги Дворянского Депутатского собрания:
    • Виленской губернии: в 1-ю часть «Дворянство пожалованное и дворянство до ста лет».
    • Ковенской губернии.
    • Черниговской губернии: во 2-ю часть «Военное дворянство, приобретенное чином военной службы».
  • Представители фамилии Головня внесены в Родословные книги Дворянского Депутатского собрания:
    • Казанской губернии: в 6-ю часть «Древние благородные дворянские роды, доказательство дворянского достоинства, которых восходят за 100 лет, то есть до времени правления императора Петра I».
    • Минской губернии: в 1843, 1845 годах в 6-ю часть «Древние благородные дворянские роды, доказательство дворянского достоинства, которых восходят за 100 лет, то есть до времени правления императора Петра I».
    • Полтавской губернии: во 2-ю часть «Военное дворянство, приобретенное чином военной службы».
    • Ставропольской губернии: в 1890 году в 3-ю часть «Дворянство бюрократическое, приобретенное чином гражданской службы или пожалованием ордена».
  • Представители фамилии Чарны-Головни внесены в Родословные книги Дворянского Депутатского собрания:
    • Киевской губернии: в 1845 году в 6-ю часть «Древние благородные дворянские роды, доказательство дворянского достоинства, которых восходят за 100 лет, то есть до времени правления императора Петра I».
    • Минской губернии.