Злаки являются, пожалуй, самым распространенным видом сельскохозяйственных культур. Для того чтобы получать большие урожаи таких растений, за ними, как и за любыми другими, конечно же, нужно ухаживать. Большое внимание при выращивании злаков уделяется профилактике разного рода грибковых заболеваний. Заражение подобными инфекциями значительно снижает урожайность, а следовательно, и наносит огромные убытки сельхозпредприятиям. Чаще всего злаки инфицируются головней. Это грибковое заболевание способно в некоторых случаях уничтожить и весь урожай пшеницы, ржи или же, к примеру, кукурузы.
Что вызывает
Собственно грибами называют обширную группу организмов, насчитывающую более 100 тыс. видов. В системе органического мира они, как и животные или растения, образуют отдельную единицу. Особняком в ней при этом стоят паразиты. Именно в данную категорию включены и головневые разновидности грибка.
Относятся эти паразиты к группе базидиомицетов. К настоящему времени ученым известно около 1000 их видов. Для порядка все они объединены в 40 родов. Распространены головневые грибы практически по всей Земле. Встречаются эти паразиты в степях, лесах, пустынях и даже во льдах Арктики.
Зерновые чаще всего поражают головневые грибы Basidiomycetes (порядок Ustilaginales). В цикле развития этот паразитический организм имеет мицелий, споры, безидиоспоры и геммы.
Спорынья
Гриб спорынья – род паразитирующих грибов, относящихся к семейству спорыньёвых. Организм развивается на злаках, в числе которых пшеница и рожь, осоки. Селится гриб в колосьях и метёлках злаков. Он воздействует на зёрна, делает их тёмными, влияет на строение и оттенок элементов колосьев.
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.
Заражённое зерно сильно испорчено и непригодно. Из-за присутствия в таком сырье ядовитых алкалоидов, применять его нельзя ни для людей, ни для животных.
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.
Если созревший склероций упал с растения на землю, он остаётся в состоянии своеобразного анабиоза до момента наступления благоприятных условий. Обычно это дождливая погода в начале весны. В таких условиях паразит переходит в стадию плодоношения. Прорастая, вредитель образует несколько плодовых тел.
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:
- 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.
- 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.
Не менее опасным гриб является и для животных. Чаще всего от него страдает крупный рогатый скот.
Как происходит заражение зерновых культур головневыми грибами
Вызываемые Basidiomycetes заболевания для исследователей долгое время оставались настоящей загадкой. Объясняли почернение колоса ученые сначала нарушением обмена веществ внутри растений. Позднее также высказывались предположения о том, что подобные изменения проявляются как результат жизнедеятельности каких-либо насекомых или инфузорий.
Споры грибов головни в почерневших растениях исследователями были найдены только в конце XIX века. С тех пор бороться с этой болезнью злаков стало, конечно же, легче.
Происходит заражение сельскохозяйственных культур головней чаще всего при сборе урожая. Споры паразита прилипают к зерновкам и могут храниться вместе с ними на элеваторах до самой посевной. Долгое время могут находиться они и в самой почве, отлично перенося неблагоприятные погодные условия.
В периоде покоя споры этого паразита не нуждаются. Прорастают они сразу же после того, как условия окружающей среды изменятся на подходящие — повысятся температура воздуха и влажность почвы. Начать развиваться из спор грибница может осенью или на следующую весну.
Во время посевной споры попадают в землю еще и с зерновками. Грибницу на начальном этапе паразит образует не слишком большую. Но в дальнейшем развивающийся мицелий заражает появившиеся из зерновки ростки злаковых культур. Далее грибница постепенно распространяется внутри стебля колоса пшеницы, ржи и т. д. по мере роста растений. Примерно ко времени цветения культур она достигает метелки. Сразу после этого грибница значительно ускоряет свое развитие. В результате колос начинает постепенно чернеть, а зерновки — заменяться на споры паразита.
Паразиты способны уничтожить весь урожай
Эти грибы-паразиты крайне коварны. Они паразитируют на тех частях зерновых культур, ради которых их и выращивают: на початках кукурузы или на колосьях. Если головневые споры поразят зерно, то оно перестает развиваться или вовсе перерождается в споровую массу. Эти вредоносные организмы способны полностью уничтожить урожай. Поэтому они главный враг агрономов.
Последствия, к которым приводят головневые грибы, иногда не видны сразу. Существуют возбудители этой болезни, которые не разрушают колосья и початки полностью, но препятствуют полноценному их созреванию. Такие виды паразитов проникают в растение во время созревания зерна и угнетают его жизнедеятельность. У таких колосьев очень низкая всхожесть семян, растут они медленнее, зерно наливается хуже, чем у незараженных растений. Такие последствия головни называют скрытыми потерями. Они особенно заметны на озимой пшенице.
Эти грибы-паразиты очень живучи. Головневые споры сохраняются годами на поверхности почвы. Некоторые виды паразитов способны жить долго даже внутри зерна. Весной или осенью при нормальной температуре и влажности головневые споры быстро прорастают, поражая новый урожай. Правда, существуют виды, у которых прорастание может наступить через несколько лет. Это споры, присутствующие в наростах растительных организмов или требующие периода покоя.
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.
Трутовики
Эти грибы растут преимущественно на деревьях, включая и садовые культуры, проникая под кору здоровой древесины через самое маленькое отверстие в виде пореза. Попав туда, споры начинают активно развиваться, питаясь соками дерева и разрушая его, и продолжают осваивать пространство даже после полной гибели хозяина, переходя в состояние сапрофита.
Существуют такие трутовики, которые могут жить до 20 лет.
Внешне трутовики могут выглядеть по-разному, но в основном имеют полукруглую форму. Мякоть довольно жесткая, так что отделить некоторые виды от ствола бывает очень проблематично. Окраска также зависит от разновидности и бывает белой, серой, оранжевой и даже красноватой.
Чаще всего встречаются такие трутовики:
- березовый;
- сосновый;
- настоящий;
- чешуйчатый;
- серно-желтый;
- окаймленный.
Какие типы головни существуют
Итак, как происходит заражение зерновых культур головневыми грибами и как развивается этот паразит, мы выяснили. Поражать же Basidiomycetes может все виды хлебных злаков, а также кукурузу. В зависимости от места основного сосредоточения мицелия и от признаков, различают следующие виды головни:
- стеблевую;
- пузырчатую;
- твердую;
- пылевую;
- карликовую.
По характеру проявления на зерновых культурах головню делят на твердую и пылевую. В первом случае у растения поражаются только сами зерновки. Их оболочки при этом практически полностью сохраняются. В них, как в мешочках, и находятся споры гриба.
При заражении пылевой головней растение разрушается практически полностью. Споры гриба при этом на колосе не задерживаются. Порывы ветра очень быстро разносят их по всему полю.
Географическое распространение заболевания
Головня широко распространена. Возбудители этого заболевания имеют такой же ареал, что и питающие их растения.
Твердая головня распространена повсеместно. Пыльная головня — на европейской части России, в некоторых районах Западной Сибири, небольшими очагами в Самарской и Оренбургской областях, на Северном Кавказе и в Закавказье.
Стеблевая и карликовая головня наблюдаются в Ставропольском крае и Крыму.
Индийская головня в России не зарегистрирована.
Какой вред наносит гриб
Как уже упоминалось, головня — это заболевание, которые при определенных обстоятельствах может уничтожить весь урожай. Наносят грибы-паразиты этой разновидности растениям и косвенный вред. Зараженные мицелием колосья плохо развиваются, становятся слабыми, не могут сопротивляться всевозможным инфекциям. При этом, ко всему прочему, еще и значительно снижается их зимостойкость и засухоустойчивость. Многие заболевшие головней растения даже не успевают к уборочной выколашиваться. В особенности сильный вред головня наносит озимым зерновым культурам.
Мука из пшеницы, ржи и т. д., зараженных головней, получается некачественной. На стадии изготовления инфицированное зерно приходится дополнительно просеивать от спор гриба. Однако хлебо-булочные изделия из такой муки все равно получаются невкусными. Продукты, к сожалению, приобретают характерный привкус головни.
Симптомы
Симптомы инфекции проявляются на метелке и колосе пшеницы. На определенной стадии развития мицелий головневых грибов распадается на отдельные клетки, которые покрываются утолщенной оболочкой и превращаются в споры.
Образуется пылящая или темноокрашенная масса в видоизмененных зернах, стеблях или даже на листьях. Скопления спор придают пораженным частям растения обугленный вид, как будто растение покрыто сажей. Поэтому заболевание и называется — головня (фото ниже).
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.
Микро- и макропаразиты
Грибы-паразиты делятся на 2 основных категории.
- Микропаразиты, которые размножаются внутри тела своего хозяина или в его клетках. Они относятся к классу хитридиомицетов. Встречаются в водорослях, других грибах, беспозвоночных животных, на корнях наземных растений.
- Макропаразиты, растущие в теле своего хозяина, но размножающиеся с помощью особых форм. Со временем они покидают организм носителя. К этой категории относятся такие представители, как аскомицеты (например спорынья), дейтеромицеты, оомицеты (фитофтора), базидиомицеты (трутовик).
Какой ущерб болезнь может нанести дачнику
Грибные болезни злаков на самом деле очень опасны. Однако зерновые владельцы загородных участков на своих огородах, конечно же, выращивают редко. Но и в саду головня может нанести довольно-таки ощутимый вред. Очень часто с ней сталкиваются, к примеру, дачники, выращивающие кукурузу. Эта популярная культура обычно заражается пузырчатой разновидностью головни. В данном случае гриб поражает не только метелки и початки, но и другие части растения. Развивается паразит обычно на молодых, еще не загрубевших тканях кукурузы. Потери урожая при инфицировании початков в среднем достигают 50%.
Для того чтобы защитить растения, на огороде, как и на полях сельхозпредприятий, следует прежде всего придерживаться правил севооборота. При соблюдении этого условия дачнику, скорее всего, не придется столкнуться с такой проблемой, как пузырчатая головня кукурузы.
Также для снижения риска потери урожая из-за гриба стоит использовать посевной материал только устойчивых к головне сортов и протравливать его перед посадкой препаратом «Тритиконазол». Сами кусты кукурузы нужно время от времени для профилактики обрабатывать каким-нибудь фунгицидом. Осенью все растительные остатки следует собрать с грядок и сжечь. При этом саму землю на участке нужно перекопать на штык лопаты.
Использование зараженного зерна
Зараженные головней зерна пшеницы использовать в пищу нежелательно. Споры загрязняют муку, она приобретает запах испорченной сельди и грязный цвет. Хлеб из такой муки плохо пропекается, неприятно пахнет и имеет сладкий вкус.
Чтобы избавиться от головни, пшеницу промывают в моечной машине и трижды обрабатывают щеточным аппаратом. Очищенное таким образом зерно смешивают с чистым. Количество головневого зерна в пшенице согласно стандартам качества должно быть не более 5%
