Хвороби насіння кукурудзи

Насіння кукурудзи можуть уражувати понад 120 видів фітопатогенних грибів із 284 видів, виявлених та ідентифікованих на кукурудзі. Найпоширенішими в Україні є близько 30 видів, а економічне значення мають лише декілька. Саме в ДСТУ 4138–2002 «Насіння сільськогосподарських культур. Методи визначення якості» наведено перелік хвороб, що передаються з насінням. На кукурудзі їх дев’ять: бактеріоз, сіра гниль, червона гниль качанів, диплодіоз, нігроспороз, летюча та пухирчаста сажки, фузаріоз і біла гниль. Крім того, насіння кукурудзи колонізують гриби, що спричиняють пліснявіння. А от ДСТУ 4525:2006 «Кукурудза. Технічні умови у вимогах до зерна кукурудзи» регламентує лише наявність на насінні сажок — решту хвороб, виявлених на насінні кукурудзи, цей стандарт не регламентує.

Однак залишається ще низка збудників, які можуть значно погіршити якість насіння та в подальшому уразити рослини кукурудзи в період вегетації, які не зазначені в ДСТУ. Серед них — цефалоспороз, гельмінтоспоріоз, ризоктоніоз, бактеріоз та інші.

 

Згідно з ДСТУ, ідентифікацію біль­шості хвороб проводять методом візуального огляду насіння і лише в разі потреби застосовують біологічний метод аналізу. Це стосується таких хвороб, як фузаріоз, червона гниль качанів, нігроспороз, диплодіоз, ризоктоніоз і бактеріоз. Однак більшість симптомів ураження насіння хворобами схожі, тож нерідко їх можна переплутати. Вирощування зараженого насіння в умовах вологої камери та на поживному середовищі дає можливість побачити реальну картину.

Щоб охарактеризувати всі ці хвороби, насамперед потрібно знати, як їхні збудники впливають на саме насіння кукурудзи. Умовно всі названі хвороботворні збудники можна розподілити на такі, що безпосередньо паразитують на насінні й передаються з насіннєвим матеріалом, та збудники пліснявіння.

Розглянемо особливості найпоширеніших захворювань насіння кукурудзи, зокрема: фузаріозу, червоної гнилі качанів, нігроспорозу, диплодіозу, сірої гнилі та бактеріозу.

 

Фузаріоз качанів кукурудзи — Fusarium verticillioides (Sacc.)

В умовах вологої камери та на поживному середовищі на ураженому насінні утворюється пухнастий білий або блідо-рожевий міцелій, на якому формується спороношення гриба.

Перші ознаки хвороби з’являються наприкінці молочної чи на початку воскової стиглості й можуть розвиватися до збирання та навіть під час зберігання зерна. На качанах утворюються один або кілька осередків густого нальоту грибниці блідо-рожевого або білого кольору. В центрі такого осередку зернівки майже цілком зруйновані, стають брудно-бурими, легко кришаться й ламаються. На сухому обрушеному зерні можна бачити бурі плями та білий чи блідо-рожевий наліт у вигляді коростинок, уражені зернівки крихкі.

Фузаріозні гриби розвиваються в широкому діапазоні температур -3…30°С (оптимум — 20–22°С). Сильний розвиток фузаріозу качанів спостерігається в роки з підвищеною кількістю опадів у період достигання. Ураження качанів відбувається за допомогою спор, що розносяться комахами, вітром і дощем із уражених вегетативних органів кукурудзи та рослинних решток. Уражуються насамперед травмовані качани, пошкоджені здебільшого лускокрилими шкідниками (лучний метелик, бавовникова совка).

 

Червона гниль качанів — Fusarium graminearum Schwabe

Хвороба поширена в зонах вирощування кукурудзи з помірним кліматом. Гриб відомий як паразит інших злаків. Уражує пшеницю, викликаючи захворювання колоса (п’яний хліб), гнилі сходів, кореневої шийки й коренів.

Уражене хворобою насіння набуває червоно-цегляного кольору, стає крихким, із пустотами, які заповнені сплетінням грибниці. На поверхні такого насіння за підвищеної вологості утворюється яскраво-рожевий наліт спороношення гриба. Уражені зернівки здебільшого не дають сходів і повністю руйнуються, а уражені качани не зберігаються — швидко плісняві­ють. Уражене зерно з неушкодженим зародком може давати проростки, але вони чорніють у період між утворенням первинних і вторинних корінців і незабаром гинуть.

Перші ознаки хвороби спостерігаються у фазі молочно-воскової стиглості насіння. На качанах з’являється наліт грибниці. Грибниця щільно пронизує обгортки уражених качанів, спричиняючи прилипання їх одна до одної та до качана і надаючи їм характерного червонуватого забарвлення, за яким хвороба легко діагностується. Ознаки ураження можуть виявлятися також на стеблах рослин. Нижнє міжвузля розм’якшується і стає спочатку рудувато-коричневим, потім темно-коричневим. Усередині стебел уражені тканини набувають рожевого чи червоного кольору, серцевина стебел розмочалюється.

Розвиток хвороби починається з верхівки качана, на якій утворюється щільний яскраво-рожевий наліт грибниці, що поступово поширюється згори вниз і часто суцільно охоплює весь качан. Тривала волога погода та помірна температура в період достигання качанів сприяють розвитку хвороби, особливо в роки зі значними опадами в другій половині літа та восени.

Відрізняється від фузаріозної гнилі качанів, яка спричинена Fusarium verticillioides, тим, що розвиток хвороби охоплює весь качан, а не окремі його частини. Зараженість качана патогеном не залежить від наявності на ньому механічних пошкоджень, спричинених шкідниками. Через високу агресивність він здатен самостійно й швидко заселяти та пронизувати здорові зернівки.

Джерела інфекції — рештки кукурудзи, які зимують у полі та в яких до весни визрівають плодові тіла з аскоспорами. Ці спори переносяться повітряними потоками на стебла та качани рослин, спричиняючи зараження. Влітку поширення хвороби відбувається також за допомогою конідіального спороношення. Міцелій і конідії зберігають життєздатність у ґрунті протягом року, аскоспори в перитеціях — понад два роки.

 

Диплодіоз — Diplodia zeae Lеv

Поширений у регіонах із достатнім зволоженням (понад 500 мм опадів на рік). На ураженому качані, переважно біля основи, утворюється суцільна біла ватоподібна грибниця патогену, яка поширюється на внутрішню частину качанової обгортки. Сильно уражені качани недорозвинуті, зморшкуваті. Грибниця розміщується між рядами зерен, проникає всередину та стрижень качана, який стає трухлявим і переломлюється.

Уражені зернівки втрачають блиск, набувають сірого чи коричневого забарвлення, легко руйнуються. На всіх уражених місцях формуються плодові тіла збудника — пікніди.

Запізнення зі збиранням кукурудзи сприяє посиленню розвитку диплодіозу на качанах. Джерелом інфекції є рослинні рештки, на яких у ґрунті зберігається грибниця впродовж близько чотирьох років, та заражене насіння.

 

Ризоктоніоз — Rhizoctonia zeae Voorhees

Уражені качани, як правило, недорозвинуті, зморщені, а на зернівках та між ними розвивається міцелій, іноді поміт­ний лише біля її основи.

Обгортки качанів вкриваються блідо-рожевою слаборозвинутою грибницею, яка пізніше набуває темно-сірого від­тінку. На її поверхні формуються склероції гриба — спочатку світлі, а з часом темніють до майже чорного забарвлення. Більшість зернівок ураженого качана втрачає життєздат­ність, оскільки збудник проникає в ендосперм і зародок. Насіння, в якому міститься міцелій гриба, є основним джерелом інфекції.

 

Нігроспороз — Nigrospora oryzae (Berk. & Broome) Petch

Сильно уражені качани недорозвинуті, стрижень у них пухкий та набуває сіруватого із синім відтінком забарвлення, що зумовлено формуванням усередині нього грибниці та конідій гриба. Такі качани досить легко розламуються вздовж, і стрижень розпадається на окремі пучки волокон. Зерно з уражених качанів недорозвинуте, сіруватого кольору, втрачає блиск. Ряди зерен розміщуються нещільно, часто між ними може розвиватись сірувата грибниця, а за натискання на зерно воно вдавлюється в стрижень.

Слабко уражені качани мають вигляд здорових. Проте зер­нівки в них втрачають блиск, а в місцях їхнього кріплення до качанів можна побачити скупчення чорних крапок — спороношення гриба. Насіння, уражене хворобою, втрачає свої посівні якості та сильно пліснявіє під час проростання. Молоді проростки часто гинуть, а рослини з ураженого зерна відстають у рості та втрачають свою продуктивність.

Патоген формує світлу, пізніше сірувату грибницю, на якій формуються кулясті конідії — спочатку прозорі, а під час дозрівання — чорні, діаметром 12–15 мкм. У польових умовах конідії не втрачають життєздатності впродовж року. Основним джерелом інфекції є заражене та заспорене насіння.

 

Сіра гниль — Rhizopus maydis Bruderl

Хвороба досить поширена в Україні. Перші її прояви спостерігають на качанах у фазі молочно-воскової стиглості у вигляді густого сірого нальоту між рядами зернівок, які набувають бурого забарвлення, втрачають блиск, легко кришаться. Гриб розвивається за високої вологості повітря та підвищених температур (30–35°С).

У разі раннього ураження кукурудзи сірою гниллю качани залишаються недорозвиненими, насіння втрачає схожість і дуже пліснявіє під час зберігання. Основним джерелом інфекції є заражені рослинні рештки з грибницею та спорангіями патогену. Насіння у поширенні інфекції не має суттєвого значення.

 

Бактеріоз качанів — Bacillus mesentericus vulgatus Flugge

Хвороба поширена в усіх регіонах вирощування кукурудзи. Перші прояви хвороби можна спостерігати у фазі молочної стиглості. На верхніх, неприкритих обгортками зернівках помітні вдавлені плями блідо-сірого кольору, діаметром 2–3 мм, із вузенькою світло-жовтою облямівкою. Пізніше зернівки стають зморшкуватими, набувають бурувато-жовтого забарвлення.

Бактерії передаються від хворої до здорової рослини хліб­ним клопом Trigonotylus ruficornis. Унаслідок пошкодження клопом насіннєвої оболонки відбувається зараження зерні­вок. Також із насінням передаються й інші бактеріальні захворювання, такі як бактеріальна плямистість листя (Pseudomonas syringae pv. syringae van Hall) та бактеріальне в’янення, або вілт ( Erwinia stewartii (Smith) Dye.).

До хвороб, які передаються із насінням, також можна віднести летючу та пухирчасту сажки, цефалоспороз, південний гельмінтоспоріоз, ризоктоніоз.

 

Летюча сажка — Sphacelotheca reiliana (J.G. K?hn) G.P. Clinton

В Україні поширена переважно в регіонах із достатнім зволоженням, а саме в Полтавській, Кіровоградській, Черкаській областях та в південній частині Київської області. В інших зонах вирощування кукурудзи проявляється рідко.

Летюча сажка проявляється на генеративних органах рослин — качанах і волоті. Уражені органи руйнуються та перетворюються на чорну спорову масу. Ураження здорових рослин відбувається через заспорене насіння.

Збудник з уражених волотей і розкритих жовен осідає на ґрунт і зерно качанів. В орному шарі ґрунту його життєздат­ність зберігається впродовж кількох років. Зараження рослин відбувається в ґрунті від початку проростання насіння до появи сходів, іноді до появи перших двох-трьох листків. Розвиток хвороби посилюється за температури в діапазоні 21–28°С.

У партіях зерна кукурудзи різних груп використання вміст сажкового зерна має бути не більше як 0,15 (ДСТУ 4525:2006), а для дитячого харчування — взагалі не допускається.

 

Пухирчаста сажка — Ustilago zeae-maydis (DC.) G. Winter

Захворювання значно поширене в Україні, особливо в районах із нестійким або недостатнім зволоженням. Проявляється на всіх наземних органах рослин у вигляді здуттів різного розміру та форми. За дозрівання здуття тріскаються, вивільняючи спорову масу, яка розпорошується на далекі від­стані. Рослини кукурудзи уражуються патогеном протягом усього періоду вегетації. Найвища їхня сприйнятливість до хвороби спостерігається в період від викидання волоті до настання молочної стиглості. Збудник пухирчастої сажки може дати 3–5 поколінь теліоспор упродовж року. Це пояснює високий ступінь ураження качанів перед збиранням.

Механічні пошкодження та місця пошкоджень шкідниками, зокрема личинками стеблового метелика, бавовникової совки, злаковими мухами, сприяють проникненню інфекції в молоді тканини рослини. Джерелом інфекції є незруйновані сажкові жовна в ґрунті, теліоспори в ґрунті та на поверхні насіння.

Не допускається до сівби насіння цукрової кукурудзи з партій, де, за даними апробації, виявлено качани з ознаками пухирчастої сажки (ДСТУ 2240–93).

 

Цефалоспороз — Cephalosporium acremonium Corda

Викликає почорніння судинних пучків. Грибниця патогену розвивається в судинній системі рослин кукурудзи, системно поширюючись рослиною, а після інфікування качанів уражує і зернівки. Під час проростання насіння гриб проникає в проросток і дифузно поширюється рослиною. Тому хворобу відносять до трахеомікозних захворювань.

На ураженому насінні в умовах вологої камери в процесі пророщування спостерігається утворення білого павутиноподібного нальоту. Шкідливість хвороби полягає в тому, що дифузно уражені рослини не плодоносять, а рослини, уражені до викидання волоті, формують у качанах плюскле насіння.

Основне джерело інфекції — заражене насіння та уражені рослинні рештки, в яких зберігається грибниця.

Великою проблемою під час збирання кукурудзи у вологі роки та під час зберігання насіннєвої продукції є пліснявін­ня качанів і зерна.

Проявляється у всіх зонах вирощування кукурудзи, особливо в північних областях, за умов підвищеної вологості в період збирання та під час зберігання. Характерними симптомами ураження є розвиток на зернівках грибниці різного забарвлення, здебільшого сіро-зеленого, темного та рожевого. Плісняві гриби для свого функціонування використовують поживні речовини зерна, отруюючи при цьому своїми токсичними виділеннями зародок і паросток рослини. Грибниця може поширюватись усіма шарами зернівки — епідермісом, алейроновим шаром, зародком, — розміщуючись у міжклітинному просторі.

Збудниками пліснявіння є сапрофітні гриби, що беруть участь у розкладанні рослинних решток, але за певних умов можуть переходити на паразитне живлення.

Гриби уражують насіння в полі під час його проростання, в період достигання та збирання кукурудзи, а також протягом терміну зберігання зерна. Уражене насіння вкривається міце­лієм гриба та втрачає свої посівні якості. Навіть за незначного ураження проростки здебільшого гинуть, а сходи ослаблені. Уражені рослини повільно розвиваються, відстають у рості, листочки жовтіють і всихають. Одну насінину може колонізувати декілька видів пліснявих грибів одночасно.

Основним джерелом захворювання є рослинні пожнивні рештки та заражене насіння. Сприяє ураженню механічне пошкодження зерна під час обмолоту та пошкодження шкідниками.

Фітопатогенні гриби не тільки завдають шкоди насінню кукурудзи, а й можуть негативно впливати на здоров’я людини та тварин, які споживають заражену продукцію. Розвиваючись на зерні, у процесі своєї життєдіяльності вони виділяють отруйні речовини — мікотоксини, які знижують їстівні та кормові властивості зерна, погіршують посівні якості (іноді до повної втрати схожості).

Кукурудза є сприятливим субстратом для розвитку токсигенних грибів. Тому кукурудзяне зерно, комбікорми із нього та силос можуть містити широкий спектр мікотоксинів. Основними продуцентами мікотоксинів на зерні кукурудзи є збудники фузаріозної та червоної гнилей качанів, диплодіозу та плісняві гриби з родів Alternaria, Penicillium, Aspergillus.

Токсичні речовини можуть проявляти мутагенну, тератогенну, канцерогенну, імунодепресивну дію, спричинюючи алергічні реакції. За використання такого зерна в харчових або кормових цілях воно може бути причиною отруєння людей та тварин, тому вміст мікотоксинів у зерні регламентується стандартами.

Дотримання допустимих меж вмісту мікотоксинів у зерні кукурудзи насамперед потребує зниження розвитку токсиноутворювальних фітопатогенних грибів на насінні кукурудзи як у період її вегетації, так і під час зберігання зерна в сховищах.

Отримання високоякісного насіння кукурудзи потребує комплексного підходу до її вирощування та зберігання. Захист від хвороб має бути спрямований насамперед на запобігання потраплянню інфекції грибів і бактерій на кукурудзу та створення умов, несприятливих для розвитку фітопатогенів.

Основні методи захисту насіння кукурудзи від хвороб

• Упровадження у виробництво стійких гібридів (проти летючої та пухирчастої сажки)

• Просторова ізоляція від тогорічних посівів кукурудзи (проти пухирчастої сажки, диплодіозу та інших )

• Сівба гібридним насінням першого покоління

• Добір здорового насіннєвого матеріалу

• Калібрування насіння

• Очищення та просушування зерна

• Правильний режим зберігання насіння кукурудзи (вологість не більше ніж 13%) та качанів (до 16% вологості)

• Зберігання насіння в сухих, добре вентильованих приміщеннях

• Дотримання сівозміни та рекомендованих строків сівби

• Висів насіння кукурудзи після настання стійкої середньодобової температури ґрунту на рівні 12°С на глибині 10 см

• Обов’язкове протруєння насіння

• Внесення збалансованих норм добрив

• Проведення заходів захисту від шкідників, які сприяють поширенню хвороб кукурудзи (лучний метелик, бавовникова совка, хлібний клоп, шведська муха)

• Своєчасне збирання врожаю кукурудзи

• Очищення поля від післязбиральних решток

• Проведення осінньої оранки

• Захист від бур’янів — резерваторів інфекції

Л. Голосна, канд. с.-г. наук

Журнал «Пропозиція», №12, 2019 р.