Патологія насіння озимої пшениці

Висівання зараженим насінням призводить до зниження його схожості, розповсюдження хвороб на вегетуючі рослини і тим самим - створення та підтримання осередків інфекції.

Уцьому сенсі важливим є знання діагностичних ознак патологій насіння озимої пшениці , біоекології їхніх збудників, що дасть змогу раціональніше планувати заходи захисту від насіннєвої інфекції.

Тверда сажка
Ознаки хвороби озимої пшениці ( патологія) можна спостерігати з початку молочної стиглості зерна. В цій фазі уражене колосся злегка сплющене, колоски розсунуті та набувають інтенсивнішого зеленого забарвлення порівняно зі здоровим. При роздавлюванні таких колосків у фазі молочної стиглості із них виділяється сірувата рідина з неприємним запахом триметиламіну (запах оселедцевого розсолу).
   У фазі повної стиглості зерна відмінність у забарвленні між ураженим ( хворим) та здоровим колоссям зникає. Однак хворе колосся озимої пшениці прямостояче, тоді як здорове поникле, оскільки в першому колосі, замість зерна, формуються спорові мішечки, які ще називають сорусами. Вони овальні, трішки загострені на вершині, без ниткоподібних придатків. Складаються із щільної оболонки зернівки, яка заповнена оливковою або темно-коричневою порошкоподібною масою, що являє собою теліоспори. При розчавлюванні мішечки легко руйнуються, з них висипається спорова маса, яка також має неприємний запах. Загалом маса спорових мішечків є значно меншою, ніж здорових зернівок, що спричинює прямостояння хворого колосся до воскової і повної стиглості пшениці на відміну від здорового, яке під масою зерна поникає.
У колосі озимої пшениці можуть уражуватися всі зернівки, а також окремі з них.
Збудником хвороби зернових культур є гриби: Tilletia caries Tul., Tilletia levis Kuehn., Tilletia triticoioles Saul., Tilletia intermedia (Gassner). Частіше зустрічаються види T. caries та T. levis. Їхню ідентифікацію здійснюють за морфологічними ознаками теліоспор.
У період обмолочування пшениці спорові мішечки легко руйнуються, і теліоспори, розпорошуючись, потрапляють на поверхню здорових зерен і грунту.
   Основним джерелом інфекції для озимої пшениці ( хвороби) є заспорене насіння (інфекція зберігається у вигляді теліоспор на поверхні зерна, особливо в районі чубчика та борозенки). У грунті теліоспори швидко гинуть під дією грунтових мікроорганізмів. Отже, зараження цим шляхом може бути тільки у разі, якщо перерва між збиранням урожаю і новим висіванням не перевищує трьох тижнів. Заспорення насіння озимої пшениці теліоспорами патогенів може відбуватися також від незнезараженої тари, сівалок та іншого інвентарю. Окремі незруйновані сажкові мішечки можуть потрапити до насіння у вигляді домішок.
Разом із насінням теліоспори під час сівби потрапляють у грунт, де проростають, утворюючи базидію, на якій розвиваються базидіоспори. Останні копулюють і дають початок інфекційній гіфі, яка проникає у молодий паросток пшениці (зараження відбувається через колеоптиле). У рослині утворюється грибниця, яка, дифузно поширюючись, досягає конуса наростання і проникає у листки, стебла й колоски. Проростки пшениці сприйнятливі до зараження протягом 1-8 днів після проростання зернівки, а потім вони стають стійкими до інфекції.
У перший період росту рослин дія збудника хвороби озимої пшениці зовні не проявляється. Тільки під час формування зерна озимої пшениці спостерігається значне розростання грибниці і утворення чорної спорової маси (теліоспор) замість зерна. Не руйнується лише зовнішня оболонка зерна.
Пшениця озима при пізньому висіванні сильніше уражується твердою сажкою. Також встановлено, що із збільшенням глибини висіву насіння розвиток хвороби посилюється.
Після зараження молодого проростка починається прихований розвиток паразита в тканинах рослини до фаз молочної, молочно-воскової стиглості, коли гриб, використавши поживні речовини зав'язі, що формується, розпадається на теліоспори ( хвороба озимої пшениці).
Для виявлення теліоспор сажкових грибів на поверхні насіння пшениці використовують різні методи. Так, метод обмивання насіння та центрифугування суспензії спор дає змогу виявити заспореність насінин - кількість теліоспор, що містяться на одній насінині (спорове навантаження). Метод відбитків (усієї поверхні насінини або поверхні зародків насіння) також дає змогу визначити середню кількість теліоспор (поштучно), що припадає на одну насінину або на одиницю площі поверхні зародків насіння пшениці. Обидва методи потребують мікроскопіювання спор та, за потреби, - ідентифікації їхнього видового складу. За допомогою методу зовнішнього огляду насіння можна встановити наявність спорових мішечків (сорусів) сажки, якщо вони не зруйновані. Однак для точної діагностики слід використовувати названі вище методи.
 
Летюча сажка
Хвороба озимої пшениці проявляється під час колосіння пшениці. Уражується колос, усі частини якого, окрім стрижня, ще до виходу із піхви листка перетворюються в чорну спорову масу, яка являє собою теліоспори. Зовні уражене ( хворе) колосся має немовби обгорілий вигляд. На початку виходу ураженого колоса із піхви маса теліоспор спочатку прикрита тонкою прозорою оболонкою, яка легко руйнується, а теліоспори розносяться повітряними потоками. Іноді можна спостерігати ураження не всього колосу, а тільки декількох сусідніх колосків, рідше - верхньої частини стебла і навіть листкових пластинок.
Збудником хвороби є гриб Ustilago tritici (Pers.) Jens. Його грибниця багатоклітинна, завширшки 2,5 мкм. До періоду дозрівання зерна гіфи дещо здуваються, їхні стінки потовщуються, і в цитоплазмі клітин уособлюються жирові клітини. Теліоспори збудника зберігають життєздатність протягом усього періоду можливого зараження пшениці (період цвітіння рослин).
   Зараження пшениці ( хвороба озимої пшениці) збудником сажки відбувається під час цвітіння. Потрапивши на приймочку квітки, теліоспори проростають, утворюються диплоїдні гіфи, які переміщуються шляхом, утвореним пилковою трубкою, або самостійно досягають зав'язі і проникають у насіннєвий зародок. Уражені насіннєві зародки не гинуть, а розвиваються у майже нормальне зерно. Але у зародку такого зерна (у щитку або підсім'ядольному коліні) містяться гіфи гриба. Крім зародка, грибниця може пронизувати перикарпій, насіннєві оболонки, алейроновий шар і ендосперм. Заражене зерно візуально практично не відрізняється від здорового.
   Інфекція ( хвороба озимої пшениці) зберігається в насінині у вигляді грибниці (ембріональний тип). Грибниця патогену перебуває в насінні у стані спокою та не втрачає життєздатності понад три роки. Можливе повне та неповне зараження зерен патогеном. У першому випадку грибниця завжди міститься в зародку і в головній бруньці, а в другому - частіше головна брунька вільна від неї.
Процесу зараження ( захворювання) озимої пшениці сприяють висока вологість повітря та підвищена температура (20...25 °С) під час цвітіння.
   Під час висіву зараженого( хворого) насіння озимої пшениці та в період його проростання починає рости й патоген, що перебуває всередині зерна. Одночасно з рослиною розвивається міцелій паразита, який досягає колосків, що формуються. Використовуючи їхні поживні речовини, він у подальшому розпадається на теліоспори.
Збудник летючої сажки ( хвороба озимої пшениці) паразитує на рослині протягом двох вегетаційних періодів - першого року відбувається зараження зав'язей (період цвітіння), на другий рік - проявлення хвороби озимої пшениці (період колосіння).
Для виявлення зараження ( захворювання) насіння озимої пшениці збудником летючої сажки використовують метод аналізу зародків. Він є досить трудомістким та передбачає відокремлення зародків від ендосперму (шляхом замочування або кип'ятіння насіння у розчині лугу), їхнє забарвлення та знебарвлення (для диференціації міцелію) та мікроскопічний аналіз із використанням бінокуляра або мікроскопа.
Фузаріоз колосу
Хвороба озимої пшениці проявляється у фазі колосіння і наливання зерна. На ураженому колосі спочатку спостерігається знебарвлення лусочок. Пізніше на них з'являються біло-рожеві або оранжево-червоні подушечки, які зливаються у суцільний наліт, що складається з органів спороношення патогену. Іноді наліт може бути відсутній. У кінці вегетації на уражених колосках озимої пшениці можна спостерігати плодові тіла синьо-чорного кольору - перитеції. Колос уражується ( хвороба озимої пшениці) повністю або локально.
   Розвиток фузаріозу на колосі озимої пшениці може призводити до пустоколосості. Ступінь ураження зерна озимої пшениці варіює в широкому діапазоні та залежить від строків зараження і виду збудника. Ураження колосся під час цвітіння супроводжується формуванням плюсклого блідо-зеленого зерна, на поверхні якого помітно наліт та спороношення патогену. У разі концентрації грибниці в зародковій частині таке зерно озимої пшениці повністю втрачає посівні якості.
Під час ураження( захворювання) зерна озимої пшениці в передзбиральний період патоген глибоко не проникає в тканини. Хворе насіння озимої пшениці характеризується зміною забарвлення та втратою блиску. На його поверхні можна спостерігати рожево-червоні плями.
Загалом, грибниця патогенів може проникати в оболонку зерна, алейроновий шар, ендосперм і зародок.
   Шкідливість хвороби озимої пшениці полягає не лише в зниженні посівних якостей уражених зернівок, але й у здатності накопичувати в собі мікотоксини. Найбільша їхня кількість утворюється за ураження зерна на початку його формування.
Вживання продуктів з ураженого зерна озимої пшениці може викликати захворювання - токсикоз ("п'яний хліб") у тварин і людей.
Збудниками хвороби є гриби роду Fusarium Link: Fusarium graminearum Shwabe, F. avenaceum Saccardo, F. culmorum (W. G. Sm) Sacc., F. gibbosum, F. sambucinum, F. semitectum, F. sporotrichiella v. poae, F. trichothecioioles Ws. та ін. Вони різняться між собою міжвидовою патогенністю. Домінування того чи іншого патогену залежатиме від екологічних факторів. Одночасно найшкідливішим є гриб F. graminearum.
Під час вегетації озимої пшениці збудники захворювання поширюються за допомогою конідій. Ураження ( захворювання) колосу озимої пшениці фузаріозом відбувається за підвищеної вологості повітря та температури 28...30°С. Водночас температурний діапазон для розвитку патогенів значно ширший.
Гриби роду Fusarium мають сапротрофні властивості, можуть поширюватися і рости на вологому зерні під час його осіннього й зимового зберігання.
Конідії і сумкоспори збудників фузаріозу колосу залишаються життєздатними протягом одного року, хламідоспори і склероції - до 2-3 років.
   Джерелом інфекції фузаріозу( хвороба озимої пшениці) можуть бути заражений насіннєвий матеріал, уражені рештки зернових культур.
Для виявлення насіння зернових культур, озимої пшениці , зараженого фузаріозом, використовують біологічний метод, який передбачає пророщування насіння у рулонах фільтрувального паперу або на живильному середовищі з наступним мікроскопічним аналізом морфологічних структур патогенів.
Що стосується методу зовнішнього огляду, то виявлені за його допомогою фузаріозні зерна озимої пшениці у дослідному зразку вказують на присутність серед них уражених прихованою формою фузаріозу. Тобто для точної діагностики зернових культур потрібно використовувати біологічний метод.   

Закінчення читайте тут
М. Кирик,
д-р біол. наук
М. Піковський,
канд. біол. наук
Ю. Таранухо,
наук. співробітник,
НУБіП України