Болезни кукурузы и просо

Введение

Болезни растений — процессы, которые протекают в растении под влиянием разных причин — возбудителей болезней и неблагоприятных условий среды, проявляются в нарушении функций (фотосинтеза, дыхания, синтеза пластических и ростовых веществ, тока воды, питательных веществ), строения организма и вызывают преждевременную гибель растения или поражения отдельных его органов. Болезнь - это нарушение нормального обмена веществ клеток, органов и целого растения под влиянием фитопатогена или неблагоприятных условий.

Патологический процесс - это изменения в жизнедеятельности растений, возникающие в результате болезни и сопровождающиеся характерными нарушениями физиологических функций его органов.

Больное растение следует рассматривать как особую биологическую систему, в которой происходят рост и развитие двух организмов - растения и патогена. Ведущая роль в их взаимоотношениях принадлежит патогену, который проникает в ткани растения, нарушает целостность клеток, забирает из них питательные вещества, перемещается по отдельным органам и всему растению, воздействует на клетки растения продуктами своего метаболизма.

В свою очередь, растение оказывает определенное воздействие на патогена в качестве среды его обитания. После заражения патоген адаптируется к этой среде, в результате чего под влиянием внешних факторов возникает самостоятельный биологический комплекс "растение - патоген" со специфическими закономерностями развития. В этом комплексе и развивается патологический процесс.

На сегодняшний день болезни растений имеют важное значение, так как наличие их и борьба с ними является важным определяющим фактором формирования и получения урожая.

Общая характеристика кукурузы

Кукуруза – однолетнее травянистое растение. В Европу она была завезена из Мексики. На территории России возделывается с семнадцатого века. Является древнейшим культурным растением. Не способна к одичанию и самосеву.

Внешнее описание кукурузы – растение достигает высоты 3 метра. В редких случаях высота может доходить до шести метров. Кукуруза имеет хорошо развитую корневую систему. Стержень её прямостоячий, в отличие от других злаков не полый. Листья кукурузы крупные, линейные, цельнокрайние с параллельным жилкованием. Ширина их достигает до 10 см. Высота до одного метра. Опушенные сверху. Состоят из листовой пластинки и влагалища Располагаются по противоположным сторонам стебля в чередующемся порядке. Количество листьев различно у скороспелых и позднеспелых сортов. Скороспелые сорта имеют меньше листьев. Те сорта кукурузы, которые распространены в РФ, имеют от двенадцати до двадцати трех листьев. Соцветия раздельнополые. Плодом является сжатая зерновка. Оттенок может быть различным в зависимости от сорта. Встречаются зерновки синего, фиолетового и красного цвета. Наши огородники в основном выращивают желтые и белые початки.

В настоящее время, во многом благодаря Никите Хрущёву, питавшему к кукурузе особую благосклонность, она выращивается по всей территории России, хотя большей частью в Ростовской и Волгоградской областях, в Краснодарском крае; однако мы везде можем покупать вкусное и полезное кукурузное масло. Кукуруза не только вкусна, но и действительно полезна, и даже обладает лечебными свойствами. При этом она отличается способностью не накапливать удобрения, и потому в экологическом отношении она безопаснее многих растительных продуктов.

Кукуруза довольно калорийна – в ней больше калорий, чем в некоторых сортах фасоли или горошка – около 320-340 ккал в 100 г. Полезных веществ особенно много в свежей кукурузе молочной спелости: она богата углеводами, в ней есть сахара, немного жира, белки, пищевые волокна; очень много в кукурузе крахмала. Из витаминов на первом месте группа В (8 витаминов), и больше всего в кукурузе холина – витамина В4, обладающего множеством важных свойств: он защищает мембраны клеток, нормализует уровень холестерина в крови, успокаивает, улучшает работу нервной системы и обменные процессы, помогает поддерживать в норме массу тела. Другие витамины – А, Е, Н – витамин красоты; минералы – фосфор, калий, магний, сера, кальций, хлор, натрий, железо, цинк, йод, медь, марганец, селен, хром, фтор, молибден, бор, ванадий, кремний, кобальт, никель, олово, титан, алюминий. Примечательно, что содержание всех этих веществ тесно связано с цветом кукурузы – в початках с яркими зёрнами их всегда больше.

Болезни кукурузы

Бактериальное увядание

               Бактериальное увядание в России не обнаружено и является объектом внешнего карантина. Впервые зарегистрировано в США и описано Стюартом в 1897 году. В настоящее время болезнь зарегистрирована также в Мексике, Южной Африке, Италии. Проявляется сначала на нижних листьях растений в виде светло-зеленых продольных штриховых пятен, которые быстро желтеют и распространяются по жилке вдоль пластинки. Позже штриховатые желтые пятна или полосы появляются на стеблях и верхних листьях. В местах поражений часто выступают небольшие капельки экссудата. Пораженные растения плохо развиваются, а затем увядают и гибнут. Иногда наблюдается преждевременное выбрасывание мужских соцветий и их побеление. На поперечном срезе стебля больного растения из сосудов выделяется желтая слизь. Особенно сильно поражаются скороспелые сорта сахарной кукурузы. При раннем поражении увядают и гибнут проростки растений. На других сортах болезнь проявляется обычно после появления мужских соцветий. Заболевание вызывают бактерии Erwinia stewartii (Smith) Dye (син. Aplanobacterium stewartii Me. Cull., Bacterium stewartii Sm.). Развиваются они при температуре 8-39, а погибают при 53°. Типичный трахеобактериоз: бактерии, накапливаясь в сосудистых пучках, закупоривают и разрушают их, вследствие чего транспирация растений резко уменьшается. В период вегетации возбудитель распространяется насекомыми. Источником инфекции могут быть также зараженные семена и неперегнившие остатки пораженных растений. При сильном развитии болезни недобор урожая может достигать 20-25%.

Бактериальные стеблевые гнили

Бактериальные стеблевые гнили вызываются бактериями трех видов: Pseudomonas holci Kendrick, Pectobacterium carotovora Waldee и Erwinia dissolvens Burkh. При поражении бактерией Ps. holci обычно перед выбрасыванием метелки в верхней части стебля появляются расплывчатые от 1 до 10 см длиной пятна кремового цвета с широкой темно-бордовой или фиолетовой каймой. У пораженных растений усыхают верхушки и средние листья с краев, а нижние остаются зелеными. Внутренние ткани в местах поражения приобретают сначала вид густой светло-серой, а позже темно-коричневой массы с неприятным приторным запахом. Такие растения бесплодны. Заболевание больше распространено на орошаемых землях. При поражении бактерий P. carotova центральный лист растения увядает, скручивается и желтеет, а затем увядает все растение. Пятна на стеблях не образуются, но внутри их обнаруживается серая гниющая зловонная масса. Болезнь больше появляется на пасынках кукурузы в условиях орошения. Е. dissolvens чаще поражает кукурузу в первой половине вегетации. Больные растения отстают в росте, листья их обесцвечиваются. На стеблях, обвертке початков и листьях, особенно у основания стебля, появляются коричневые, затем темнеющие пятна, превращающиеся в гниющую мягкую слизистую массу с неприятным запахом. Через некоторое время прогнившая ткань ссыхается и заметными остаются лишь сосудистые пучки. В месте поражения стебель переламывается и падает на землю. Особенно интенсивно эта болезнь развивается при избыточной влажности и температуре 25-30°. Заражение растений усиливается при повреждении их насекомыми и почвообрабатывающими орудиями. Источниками инфекции являются преимущественно неперегнившие растительные остатки, а также зимующие сорняки, пораженные гнилями. Все гнили вызывают изреженность посевов и очень снижают продуктивность растений. Кроме того, полегание пораженных посевов значительно затрудняет механизированную уборку урожая. Относительно устойчивы против стеблевых и корневых гнилей гибриды Днепровский 460 MB и Коллективный 150 ТВ.

Бактериоз початков

Распространен во всех кукурузосеющих районах России. Проявляется в период молочной спелости в верхней части зерновок в виде вдавленных пятен бледно-серого цвета, диаметром 2-3 мм. При более сильном развитии болезни пятна становятся как бы морщинистыми или язвообразными, с буровато-желтой окраской. На растениях белозерных сортов пятна имеют узкую темно-серую кайму, у желтозерных она выражена слабее. Количество пораженных зерновок на початках обычно не превышает 30-40. Размещены они часто по нескольку штук подряд ближе к верхушке початка. Початки заражаются в поле. Основным переносчиком возбудителя болезни является хлебный клопик, в организме которого живут бактерии Bacillus mesentericus var. vulgatus Flugge. Повреждая оболочку зерновки, клопик вносит в ранку бактерии. Во второй половине лета хлебные клопики накапливаются на посевах проса и могара, а также на мышее, засоряющем посевы кукурузы. С этих растений насекомые-переносчики перелетают на кукурузу в период ее молочной спелости. Особенно часто поражаются початки, верхушки которых открыты или слабо прикрыты обвертками, что наблюдается при избытке влаги. Вредоносность бактериоза заключается в снижении лежкости початков и быстром плесневении их, а также в ухудшении семенных качеств пораженных зерновок - недоразвитости, снижении массы и всхожести. Профилактическими средствами против бактериоза являются удаление с поля и сжигание всех послеуборочных остатков с последующей глубокой зяблевой вспашкой, а также уничтожение насекомых-переносчиков.

Белая гниль

Белая гниль обнаружена в Украине и Краснодарском крае. Проявляется на нижней части стебля в виде крупных темных мокнущих пятен с белым пушистым ватообразным налетом. На нем, а также в середине пораженных стеблей образуются темно-коричневые склероции около 1 см в диаметре.

Возбудитель болезни - сумчатый гриб Whetzelinia sclerotiorum Korf. et Dumont. Зимует он в виде склероциев, которые весной, прорастая, образуют грибницу, проникающую в растение, или апотеции - блюдцевидные тела на цилиндрических ножках. В верхней части апотеция формируются сумки с сумкоспорами. Сумки цилиндрические, бесцветные, размером 130-135 х 8-10 мкм. В каждой из них содержится по 8 эллиптических бесцветных сумкоспор размером 7-12 х 4-6 мкм. Последние также прорастают и заражают растения. Болезнь особенно сильно проявляется во влажные тёплые годы.

Бель початков

Непаразитарное заболевание, распространено повсеместно. Проявляется на зерновках в виде широких трещин с выступающим из них эпидермисом, который легко крошится и покрыт мучнисто-белым налетом. Наиболее типичным проявлением бели является образование одной ровной или угловато-извилистой широкой трещины, сильно уродующей форму зерновки. Часто наблюдаются разрывы семенной оболочки при общем нормальном виде зерновки и ее эпидермиса. Иногда эндосперм не имеет трещин, но, разрастаясь в одном месте, он выступает через треснувшую оболочку семени в виде бородавки. Трещины появляются в начале восковой спелости зерновок, а к концу этой спелости их образование прекращается. Причиной заболевания является несоответствие между интенсивностью разрастания в зерновке эпидермиса и семенной оболочки, что происходит вследствие резкой смены засухи избыточным увлажнением. Бель початков практически не снижает урожай кукурузы, но значительно ухудшает его качество. На пораженных початках в поле, а еще чаще в период хранения усиленно развиваются фузариоз и плесневые грибы.

Бурая пятнистость (гельминтоспориоз) Наиболее часто встречается в Закарпатье Украины, Грузиии и Приморском крае, где иногда бывает причиной значительного недобора урожая. В отдельные годы появляется на Северном Кавказе, юге Украины, в Армении и республиках Прибалтики. Поражаются листья молодых и более взрослых растений, подземные и надземные части стеблей, реже корни, а иногда и початки. Вначале на листьях появляются небольшие беловатые, а затем буреющие пятна с темно- или красновато-коричневатой каймой. В центре пятно покрывается буровато-оливковым налетом. Со временем пятна увеличиваются, часто сливаются и охватывают почти всю пластинку листьев, вследствие чего они усыхают и отмирают. Заболевание обычно начинается с нижних листьев. На подземных и надземных междоузлиях образуются зеленоватые или темные пятна различной формы с каймой. При этом паренхима сердцевины почти не разрушается. На початках гельминтоспориоз может проявляться в виде густого темно-коричневого налета у их основания и в углублениях между рядами зерновок. Заболевание интенсивно развивается в условиях достаточного увлажнения и повышенных температур. Сильнее поражаются поздние посевы кукурузы. Возбудитель болезни - несовершенный гриб Helminthosporium turcicum Pass. Его грибница сначала распространяется межклеточно в паранхиме, а затем в сосудистой системе листьев, вследствие чего поражение имеет характер листового трахеомикоза. На поверхности листьев в местах пятен образуется конидиальное спороношение гриба в виде дерновинок. Конидиеносцы оливково-бурые, прямые или слегка изогнутые, с тремя перегородками длиной до 150 мкм. Конидии удлиненные, веретеновидные, на концах заостренные, оливковые, с 5-8 перегородками и утолщенной оболочкой. Размер конидий 85-110 х 20-24 мкм. Прорастают они в капельной влаге при температуре от 10 до 38° (оптимум 23-30°), заражая растения через устьица, а изредка через эпидермис. Продолжительность инкубационного периода зависит от возраста растения и состояния листовой поверхности. На молодых растениях он длится от 3 до 7, а на более старых-7-11 дней. За время вегетации растений гриб может дать 2-3 поколения конидий.

На поверхности почвы и глубине до 10 см патоген сохраняется в виде грибницы, на которой весной образуется новое конидиальное спороношение, распространяющееся на посевы кукурузы. В почве на глубине 20 см он обычно погибает. В виде конидий может распространяться и с семенами. Болезнь вызывает значительный недобор зерна и зеленой массы. Гибридов и сортов кукурузы с высокой устойчивостью к болезни нет.

Диплодиоз

Диплодиоз распространен в Грузиии. Поражает початки, стебли, листовые влагалища и листья. Стебли преимущественно на нижних междоузлиях буреют, затем размягчаются и надламываются. Часто под влагалищем листьев появляется белая грибница. В местах побурения формируются точкообразные, вначале белые, а позже черные пикниды, выступающие наружу из-под эпидермиса. На пораженных листьях также появляются бурые пятна, иногда с пикнидами. Початки покрываются сплошным ватообразным налетом, распространяющимся на прилегающие обвертки. На зерновках, особенно возле зародыша, внутри стержня и на обвертках, прилегающих к початку, образуются пикниды в виде черных, слегка выпуклых точек. Возбудитель болезни - несовершенный гриб Diplodia zeae Lev. Пикниды его округлые или слегка приплюснутые, черновато-серые, 350-500 мкм в диаметре. В них формируется большое количество темно-бурых продолговатых прямых или слегка согнутых двух-, трехклеточных пикноспор размером 13-33 х 3-7 мкм. Оптимальная температура для прорастания спор 20°, а для развития болезни - от 28 до 30°. Источниками инфекции являются зараженные семена и остатки пораженных растений, на которых возбудитель сохраняется 3-4 года.

Красная гниль Красная гниль чаще обнаруживается в достаточно увлажненных районах Северного Кавказа и на Дальнем Востоке. Проявляется обычно в период молочно-восковой спелости зерна в виде ярко-розового налета на верхушке початка. Обвертки плотно прилегают к початку и приобретают красно-кирпичную окраску. В такой же цвет окрашиваются и зерновки. Они становятся хрупкими, а внутри заполнены грибницей. Возбудитель болезни - несовершенный гриб Fusarium graminearum Schwabe, имеющий конидиальную и сумчатую стадии. Конидии веретеновидно-серповидные, с 3-6 перегородками, размером 25-75 х 3-6 мкм в массе беловато-розовые, золотисто-желтые или карминно-пурпуровые. Микроконидии обычно не образуются.  Спорангиеносцы длиной 330-1200 мкм, спорангии округлые, 110-165 мкм в диаметре, а спорангиеспоры желтые, эллиптические, размером 5,5-9,3 х 4,5-7 мкм. Гриб интенсивно развивается при избыточной или умеренной влажности и температуре 30- 35°, поэтому в период хранения початки почти не поражаются. Сохраняется патоген в виде грибницы и спорангиеспор на растительных остатках в поле. Семенами инфекция практически не передается.  При раннем поражении початки недоразвиваются, семена теряют всхожесть и сильно плесневеют во время хранения. На юге Украины потери урожая зерна от этой гнили невелики (0,05-0,3%), однако в отдельных районах они достигают 3-4%.