Хвороби насіння сільськогосподарських культур

Якість насіння є однією з основних вимог, що забезпечують отримання високих і стабільних урожаїв. Водночас через насіння можуть розповсюджуватися збудники хвороб, які призводять як до зниження цінності самого насіння, так і до зменшення врожайності.

Переважання в природних умовах прихованої форми ураження генеративних органів рослин у подальшому ускладнює оцінку посівних якостей насіннєвого матеріалу. Тому великого значення набуває діагностика інфікованого насіння. З‘ясування причин виникнення хвороб є важливим етапом їхнього контролю.

 

Хвороби насіння кукурудзи

Фузаріоз. Збудник хвороби — гриб Fusarium moniliforme J. Sheld. (Fusarium verticillioides (Sacc.) Nirenberg). Качани кукурудзи уражуються фузаріозом наприкінці молочної фази й до воскової стиглості. Хвороба може також прогресувати під час зберігання кукурудзи. На ураженому початку спочатку з’являється один або декілька вогнищ павутинового, іноді густішого нальоту гриба блідо-рожевого або майже білого забарвлення, який із часом повністю чи частково покриває поверхню качана. Сильно уражені зернівки на зламі мають брудний відтінок, легко розламуються та кришаться під час обмолоту.

В ураженому качані також помітні зернівки з поверхневим тонким рожевим нальотом гриба. На початкових етапах зараження вони набувають тьмяно-рожевого кольору та втрачають блиск. Значна кількість зернівок у хворому качані розміщена поза зоною, вкритою міцелієм гриба, часто є інфікованою, хоча зовнішніх ознак патології немає.

За сильного ураження міцелій поширюється в усі тканини. Такі насінини не формують сходів, а у вологих умовах повністю покриваються рясною грибницею збудника хвороби. Насіння, у якого зародок неінфікований, проростає із запізненням, утворюючи слабкі ростки, які часто не можуть вийти на поверхню ґрунту, через що гинуть. Молоді рослини, що розвиваються з уражених насінин, — ослаблені, відстають у рості, дещо хлоротичні.

Для фітопатологічної експертизи насіння кукурудзи щодо зараженості фузаріозом застосовують біологічний метод.

 

Червона гниль качанів. Збудником хвороби є гриб Fusarium graminearum Schwabe (Gibberella zeae (Schwein.) Petch.). Ознаки хвороби проявляються на качанах у період молочно-воскової стиглості. Симптоми хвороби помітні з верхівки качана, де утворюється щільний яскраво-рожевий наліт гриба, який поступово поширюється вниз, колонізуючи весь качан. Обгортки качана, внаслідок їхнього ураження грибницею, щільно пристають одна до одної та до качана і набувають червонувато-цеглянистого забарвлення. Хворі зернівки стають червоно-коричневими і крихкими, всередині них виникають пустоти, заповнені грибницею.

Здебільшого зернівки, що знаходяться на ділянці качана, вкриті грибницею патогену і, як правило, повністю руйнуються. Під час зберігання качанів, уражених червоною гниллю, процес їхньої деструкції продовжується, що зумовлено вищою гігроскопічністю порівняно зі здоровими та сукупною дією різних плісеневих грибів.

Інфіковані насінини часто не всходять. У проростків, які все ж таки сформувались із хворого насіння, за скритої форми хвороби тканина між первинними та вторинними корінцями набуває темно-коричневого забарвлення, а сама насінина вкрита пишною грибницею. Здебільшого з часом такі проростки гинуть.

Для виявлення хвороби уражені качани оглядають ззовні, а потім шляхом біологічного та мікроскопічного методів проводять аналіз насіння.

 

Нігроспороз. Збудник хвороби — гриб Nigrospora oryzae (Berk. & Broome) Petch. Сильно уражені качани недорозвинуті, мають пухкий стрижень сіруватого із синім відтінком забарвлення, що зумовлено формуванням у його товщі грибниці й конідій гриба. Такі качани досить легко розщеплюються вздовж і стрижень розпадається на окремі пучки волокон. Зернівки, що знаходяться в таких качанах, часто недорозвинуті, злегка сіруватого кольору, втрачають блиск. Ряди зерен розміщені нещільно, у разі натискання на них стрижень вдавлюється. На качанах, в борозенках між рядами зернівок, може розвиватися біла або сірувата павутинна грибниця.

Слабкоуражені качани зовні зберігають нормальний вигляд. Однак у разі ретельного огляду можна спостерігати розмочалювання основи стрижня та втрату блиску зернівок, розміщених біля основи качана. На самих зернівках, у місцях їхнього прикріплення до стрижня, помітні чорні точки — скупчення спор.

Насіння, уражене нігроспорозом, втрачає висівні якості, сильно пліснявіє під час проростання, утворюють ослаблені рослини та часто гинуть до їхньоьго виходу на поверхню ґрунту. Рослини, що розвиваються з хворого насіння, відстають у рості та втрачають продуктивність.

Для фітопатологічної експертизи насіння кукурудзи щодо зараженості нігроспорозом його оглядають ззовні та за потреби проводять мікроскопіювання збудників хвороб.

Бактеріоз качанів. Збудником хвороби є бактерії Bacillus mesentericus pv. vulgatus Fluqqe. Хвороба проявляється на верхівці зернівок у вигляді блідо-сірих вдавлених плям. У подальшому останні набувають бурувато-жовтого забарвлення, зморшкуватого та виразкоподібного вигляду. У білозерних сортів плями обмежуються темно-сірою облямівкою; у жовтозерних сортів вона слабко виражена. Як правило, на зернівці формується одна пляма, але якщо їх більше, то вони зливаються між собою.

Хворі зернівки здебільшого розміщені у верхній частині качана, ближче до верхівки. Значна кількість інфікованих зерен знаходяться по декілька штук підряд. У польових умовах хвороба проявляється в період від молочної до початку воскової стиглості.

Шкідливість бактеріозу полягає в зниженні посівних якостей уражених зернівок та їхньому швидкому пліснявінні як у період зберігання, так і за потрапляння в ґрунт. Якщо зернівки з ознаками бактеріозу проростають, то їхні проростки часто гинуть у ґрунті, а якщо рослини все ж таки формуються — вони втрачають продуктивність.

В природних умовах інфікуванню зернівок кукурудзи часто сприяє пошкодження насіннєвої оболонки хлібним клопиком (Trygonotylus ruficornis Gepffr.).

Через уражене насіння збудник бактеріозу здоровим рослинам не передається. Однак, уражуючи ендосперм зернівки, він тривалий час пригнічує рослину.

Для аналізування насіння використовують зовнішній огляд і бактеріологічний аналіз.

 

Біль качанів. На патологічних зернівках утворюються тріщини різної глибини та конфігурації, з яких виступає борошнисто-білий ендосперм. Переважно на зернівці виникає одна рівна або кутасто-хвиляста широка тріщина, яка проходить через усю зернівку і проникає до її половини, а іноді й глибше.

Можливі також розриви насіннєвої оболонки (ендосперм не виступає), а також бородавчастість зернівок (ендосперм розростається в одному місці та виступає через оболонку, що розірвалася).

 

Хворі зернівки, як правило, безладно розміщуються по всьому качані, проте здебільшого концентруються біля його середини. Ступінь прояву та кількість патологічних зернівок у качані мінливі.

Причина виникнення хвороби — невідповідність між швидкістю формування в зернівці ендосперму та ростом насіннєвої оболонки за різких змін вологості повітря та ґрунту. Тріщини на зернівках виникають наприкінці молочної та на початку воскової стиглості. На початкових етапах патологічного процесу розтріскується насінна оболонка, а через 2–3 дні — й ендосперм, що призводить до розростання тріщин.

Сильніше хвороба проявляється у вегетаційні періоди, коли на початку наливання зерна посушлива погода різко змінюється рясними дощами. Дефіцит вологи призводить до уповільнення росту насінини та її оболонки, а за надлишку води вони розтріскуються. Якість зерна із хворих біллю качанів знижується, втім, підвищується його сприйнятливість до колонізації різними грибами в польових умовах і під час зберігання. Наявність у партії качанів, що зберігаються, уражених біллю, сприятиме появі вогнищ плісняви.

За висіву уражених насінин у ґрунт вони надмірно пліснявіють, а проростки, що формуються, часто гинуть. На рослинах, які утворилися з уражених біллю зернівок, качани мають схильність до проявлення цього захворювання. Хоча біль качанів є непаразитарною хворобою, проте цей фізіологічний дефект передається нащадкам.

Слід відзначити, що в роки з підвищеною вологістю в період дозрівання кукурудзи зернівки з ознаками біллі колонізуються грибом Fusarium moniliforme Sheld. На хворих зернівках також розвиваються гриби родів Trichotecium Link, Alternaria Nees, Cladosporium Link., Penicillium Link ma iн.

Для виявлення патології на качанах кукурудзи застосовують зовнішній огляд.

 

Хвороби насіння соняшнику

 

Біла гниль. Збудником хвороби є гриб Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary. У польових умовах вона проявляється у вигляді трьох форм: кореневої, стеблової та кошикової. В уражених кошиків на тильній стороні з'являються блідо-коричневі плями, тканина стає мокрою та легко продавлюється. Некротичні ділянки швидко збільшуються і часто охоплюють значну частину кошика. У місцях плям і на поверхні кошика з’являється біла повстяна грибниця, яка пронизує насіння. Часто між насінням і в насінні утворюються чорні склероції. У першому випадку вони нерідко мають вид решітки. Уражені тканини кошика навіть за сухої погоди залишаються вологими й розм'якшеними.

 

Біла гниль призводить до зниження продуктивності, погіршення або втрати посівних і товарних якостей насіння, а також й до загибелі рослин.

Міцелій гриба в ураженому насінні зазвичай локалізується в оплодні. За раннього ураження швидкого розвитку хвороби гриб утворює дрібні склероції не тільки ззовні насіння, але й усередині. В останньому випадку має місце прихована зараженість. Іноді інфіковане насіння вирізняється серед здорового світлішим забарвленням. Часто воно стає щуплим, втрачає схожість.

Джерелом інфекції білої гнилі є склероції, які знаходяться в ґрунті та у вигляді домішок в насіннєвому матеріалі. Усередині ураженого насіння зберігається грибниця патогену, а також склероції.

Під час зовнішнього огляду зразка насіннєвого матеріалу звертають увагу на наявність серед насіння склероціїв, однак те, що їх немає, не свідчить про те, що воно не інфіковане, оскільки міцелій гриба може знаходитися всередині насіння. Значна кількість насіннєвого матеріалу має приховану форму ураження. Тому не можна обмежуватися одним зовнішнім оглядом, а слід провести фітопатологічну експертизу. Зараженість насіння соняшнику білою гниллю визначають під час пророщування його в рулонах фільтрувального паперу, які знаходяться у скляному посуді.

 

Сіра гниль. Хворобу спричинює гриб Botrytis cinerea Pers. (Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel.). Вона проявляється протягом вегетації на всіх надземних органах.

За ураження кошиків на їхньому тильному боці утворюються спочатку гниючі сірувато-коричневі плями, які іноді облямовані червонувато-бурою тканиною. В подальшому вони розростаються, і гниль може охопити велику частину або весь кошик. Важлива ознака сірої гнилі на кошиках — наявність попелясто-сірого нальоту, який складається з міцелію та конідіального спороношення гриба, що утворюється на ураженій тканині в умовах високої вологості повітря. На міцелії іноді з'являються плоскі склероції.

Гриб, розповсюджуючись по тканинах квітколожа, проникає в насіннєву оболонку та ядро. Оболонка насіння стає пухкою і мармуровою. На поверхні та усередині насіння формуються дрібні склероції.

Заражене насіння втрачає схожість і покривається суцільним сірим нальотом, що містить органи спороношення патогену. Проростки зараженого насіння спочатку стають темно-коричневого кольору, а потім загнивають. Хворі проростки на вигляд нагадують проростки, заражені білою гниллю, але до часу утворення характерного спороношення гриба.

Шкідливість сірої гнилі проявляється в зниженні схожості та пліснявінні насіння, випаданні сходів і недобору частини врожаю. За сильного ураження маса 1000 насінин зменшується, а пустозерність зростає.

В ураженому насінні патоген зберігається у вигляді грибниці. Зараженість насіння соняшнику сірою гниллю визначають під час пророщування його в рулонах фільтрувального паперу, поміщених у скляні посудини.

 

Сіра плямистість стебла, або фомопсис. Збудником хвороби є гриб Phomopsis helianthi Munt.-Cvet. et al. (Diaporte helianthi Munt.-Cvet. et al.). Проявляється на листках, черешках і стеблах рослин. На листках з’являються плями, які розростаються в напрямі до центральної жилки черешка. В подальшому весь листок деформується, в’яне і засихає. На стеблах плями частіше спостерігаються між четвертою та сьомою парами листків. Вони розростаються до 20 см у довжину, сірого або сіро-бурого забарвлення. У місцях ураження тканина розм’якшується, стебло руйнується і розламується. В ураженій тканині закладаються чисельні чорні сферичні пікніди. Хворі рослини в’януть і гинуть.

За ураження квітконоса та кошика соняшнику патоген проникає в насіння (лушпиння та ядра). Такі зернівки невиповнені, передчасно засихають, мають низьку схожість. Роль насіннєвої інфекції в розповсюдженні хвороби до кінця не вивчена.

Методику аналізування зараженості насіння соняшнику фомопсисом розглянуто у роботі А.І Смєтніка зі співавторами (1988), де передбачено застосування біологічного методу (пророщування насіння на живильному середовищі), а також мікроскопічний аналіз структур гриба.

Суха гниль кошиків. Збудниками хвороби є гриби Rhizopus spp. На зворотному боці кошика утворюється коричнево-бура загниваюча пляма, що швидко розростається і охоплює весь кошик, який підсихає та твердіє. Уражені ділянки викришуються разом із комірками і хворим насінням.

Часто насіння не утворюється, або є щуплим. Вся маса насінин суцільно пронизується грибницею брудно-білого кольору зі спороношенням гриба у вигляді бурих шпилькових головок. Насінини з уражених кошиків жовтуваті.

Зараженість насіння визначають біологічним методом (пророщування насіння у вологій камері), який викладений у роботі Н. О. Наумової. У вологих умовах заражене насіння швидко покривається повітряною грибницею брудно-білого кольору. На її поверхні видно бурі крапки — спорангії гриба. Для виявлення інфікованого насіння застосовують біологічний метод аналізування.

Вертицильоз. Збудник захворювання — гриб Verticillium dahliae Kleb. Хвороба проявляється з періоду утворення кошика до дозрівання насіння. Характеризується спочатку в'яненням окремих ділянок листків (як правило, всередині), яке поступово блідніє, жовтіє та всихає, набуваючи коричневого кольору.

За ураження соняшнику збудником вертицильозу зменшується величина кошика, урожай і маса насіння. В інфікованому насінні патоген знаходиться у вигляді грибниці.

Н.О. Наумова описує біологічний метод аналізування насіння щодо зараженості вертицильозом (спосіб вологої камери та висів насіння на агаризоване живильне середовище). Далі проводять мікроскопічний аналіз структур гриба.

 

Пліснявіння насіння

Якість насіння сільськогосподарських культур можуть знижувати мікроміцети родів Mucor Mich. emend Ehrenb., Penicillium Link, Aspergullus Michel., Epicoccum Link, Rhizopus Ehrenb., Trichothecium Link, Sporotrichum Link і ін. Їхня шкідливість зумовлена головним чином несприятливими умовами під час дозрівання врожаю, зберігання насіння та появи сходів рослин. Цьому сприяють підвищена вологість, низькі температури, а також травмування насінин. Збудниками пліснявіння є гриби з вираженими сапротрофними властивостями. Вони не тільки використовують живильні речовини зернівок, але і своїми токсичними виділеннями отруюють зародок і проростки насінин. За ураження зерна деякими видами грибів воно стає непридатним для використання на корм тваринам. Пліснявіння різко знижує енергію проростання та схожість насіння, що робить його непридатними для сівби. Захворювання призводить до загибелі проростків й ослаблення рослин.

 

Пліснявіння проявляється у вигляді різного забарвлення на поверхні інфікованих насінин: сіро-зеленого, темного і рожевого. Mucor spp. спричинює утворення на насінні сіро-зеленого або темно-бурого нальоту. Penicillium spp. в умовах підвищеної вологості повітря розвивається на насінні у вигляді пліснявого нальоту зелено-сизого кольору. Aspergillus spp., колонізуючи насіння, проявляється на його поверхні у вигляді маленьких порошистих головок. Epicoccum spp. формує на поверхні насіння спороношення у вигляді чорних порошистих подушечок. Rhizopus spp. утворює павутинну, пізніше ватоподібну повітряну колонію, яка швидко охоплює поверхню насінин. Колонія гриба білого або сіруватого кольору; на ній помітні чорні точки — це спороношення (спорангії). Гриби Trichothecium spp. та Sporotrichum spp. спричинюють рожеве пліснявіння.

Мікроміцетів, що зумовлюють пліснявіння, можна визначити під час пророщування насіння у вологій камері (біологічний метод аналізування). Ідентифікують патогенів шляхом мікроскопічного аналізу їхніх морфологічних структур.

 

 

Основні заходи щодо обмеження розвитку хвороб насіння та підвищення його якості

Проведення фітопатологічної експертизи насіннєвого матеріалу згідно з ДСТУ 4138-2002 (Насіння сільськогосподарських культур. Методи визначення якості).

Знезараження насіння (протруювання) контролює збудників хвороб, що знаходяться на його поверхні та усередині, а також оберігає від ураження проростків і пліснявіння в ґрунті. Цей прийом попереджає також занесення інфекції в ті райони, де її немає. Для обробки насіннєвого матеріалу використовують протруйники, наведені у Реєстрі пестицидів та агрохімікатів, дозволених до використання в Україні.

Для контролю збудників хвороб слід виконувати весь комплекс заходів, що локалізують джерела інфекції, забезпечують оптимальні умови для росту та розвитку рослин. Зокрема, дотримання сівозміни й просторової ізоляції між посівами попереднього і нинішнього року, впровадження стійких сортів і гібридів сільськогосподарських культур, оптимальні строки сівби, знищення бур’янів і шкідників —– джерел збереження та поширення інфекції, внесення мінеральних добрив, що забезпечують кращий розвиток рослин, застосування проти хвороб рекомендованих фунгіцидів, своєчасне збирання насіння зі здорових ділянок, ретельне його очищення й доведення до кондиційної вологості.

 

Особливу увагу потрібно приділяти насіннєвим посівам. Зокрема, проводити фітопатологічні прополювання. Також вчасно здійснювати усі заходи проти шкідливих організмів. Збирати врожай слід в оптимальні строки. Затримання цього процесу, особливо у вологі періоди призводить до масового ураження насіння різними грибами. Дуже важливо очищати та калібрувати насіння, а також доводити його до кондиційної вологості. У протилежному випадку насіння стає сприятливим субстратом для розвитку на ньому пліснявих грибів.

 

М. Піковський, канд. біол. наук

М. Кирик, д-р біол. наук