Фузариоз зерна: когда миллиграммы против тысяч тонн

Ежегодно зерносеющие хозяйства Казахстана подвергаются различным стрессам: то погода не благоприятствует уборке, то цена за зерно низкая, то качества нет. А если есть качество и цена – нет зерновозов… В этом году многие зерновики и трейдеры столкнулись с новой актуальной проблемой -  фузариоз зерна.

Осадки, семеноводство или технология?

Обильные осадки во второй половине лета, умеренно теплая погода, высокая влажность воздуха и наличие влаги в почве способствовали интенсивному развитию зерновых колосовых культур. Но эти же условия привели и к распространению грибных болезней, в том числе фузариоза колоса. Эта болезнь была и остается большой проблемой в Европе, Америке, России и Украине. В Казахстане она заявила о себе в последние три-четыре года. Сигналы о фузариозе зерна стали поступать, как правило, в годы с дождливой осенью. Виновата ли погода в развитии фузариоза или это следствие нарушений агротехнологий? Постараемся разобраться.

Фузариозу – особое внимание

Во-первых, фузариозы зерновых культур относятся к наиболее опасным болезням, и эта проблема имеет международное значение. Особенностью грибов рода Fusarium является их способность накапливать продукты жизнедеятельности, или микотоксины, которые токсичны для теплокровных. Микотоксины образуются, когда грибы заражают зерновые культуры во время вегетации в поле, в период уборки урожая, во время его хранения, а также при переработке зерна. Самыми опасными для человека и животных среди микотоксинов являются такие трихотеценовые токсины, как дезоксиниваленол (ДОН), неваленол, Т-2 токсин, НТ-2, диацетоксисцирпинол (ДАС), мониформин, фумонизины. Даже малейшее, незначительное присутствие фузариевых микотоксинов в партии зерна делает его абсолютно непригодным для использования в пищевой промышленности, и даже в кормовых целях.

Во-вторых, справиться с фузариозом не под силу многим фунгицидам, более того, на рынке СЗР Казахстана очень мало фунгицидов, надежно контролирующих фузариоз колоса. Ограниченное количество эффективных фунгицидов и их узкое «окно применения» создают сложности для контроля и борьбы с этой болезнью.

В 90-х годах прошлого столетия экономический ущерб от фузариоза колоса только в США был оценен в три миллиарда долларов (Trail, F. (2009). For Blighted Waves of Grain: Fusarium graminearum in the Postgenomics Era. PlantPhysiology, 149(1), 103–110.).

Чтобы победить врага, нужно знать его повадки

Возбудители фузариоза – несовершенные грибы из рода Fusarium (чаще всего Fusarium graminearum Schw. и Fusarium avena ceum Sacc). Болезнь проявляется в двух формах – гниль проростков и базальной части растений и повреждение колоса. Таким образом, в различные фазы развития растений болезнь может повреждать корни, прикорневую часть стеблей, листья и колос.

В холодные и влажные весны в фазу всходов на полях могут наблюдаться выпады, плешины, развиваться фузариозная корневая гниль. Больные проростки буреют и погибают. В период кущения может развиваться базальная гниль. На корнях и влагалищах первых листьев образуются некротические пятна, которые постепенно разрастаются, и к фазе колошения некроз наблюдается не только на корнях, но и в прикорневой части стеблей. Во влажную погоду, особенно на засоренных участках, на пораженных стеблях развивается светло-розовый налет. Патоген проникает в стебли и развивается в нем, но не проникает в проводящую систему. Сильно пораженные стебли переламываются или загнивают в ранних фазах развития пшеницы. Снижается густота стояния посевов.

Источником фузариозной корневой гнили являются зараженные семена, почва, растительные остатки. Наиболее опасное проявление болезни – это фузариоз колоса, что приводит к снижению урожая и ухудшению качества зерна. Зависимость между развитием фузариоза колоса и потерей массы зерен имеет логарифмический характер. При этом потери урожая могут составлять до 50%, но и это не самое страшное по сравнению с микотоксинами, которые делают зерно полностью непригодным к использованию.

На колосковых чешуйках зараженного растения вначале появляется розово-оранжевый налет мицелия гриба, а затем бледно-розовое спороношение. Иногда может проявляться глазковая пятнистость.

Фото 1.  Розово-оранжевый мицелий на колосковых чешуйках твердой пшеницы

При поражении в слабой степени мицелий гриба в основном располагается в оболочке зерна, и такое зерно визуально не отличается от здорового. При сильной степени поражения гриб приникает вглубь зерновки, достигая алейронового слоя, и поражает зародыш. Больные зерна, как правило, деформированные, легковесные, морщинистые, бороздка вдавлена, бочки-зерновки заостренные, с розоватым оттенком.

Фото 2. Зерно, пораженное фузариозом в сильной (слева) и в слабой степени

Как происходит заражение колоса фузариозом?

Заражение аскоспорами и конидиями происходит во время цветения пшеницы. На пожнивных остатках образуются плодовые тела, содержащие аскоспоры, на инфицированных листьях нижнего яруса, а также на соломе образуются конидии. В условиях обилия дождей при температуре выше +20°С аскоспоры и конидии разносятся каплями и брызгами дождя и попадают на цветущий колос.

Фото 3. Пожнивные остатки: зараженный колос с перитециями

Первичное проявление болезни проходит на листьях нижнего яруса, которые отмирают, и на них образуются споры, распространяющиеся с брызгами дождя.

Основное заражение происходит во время цветения пшеницы. Споры садятся на пыльники, которые служат воротами для проникновения спор в цветок вместе с пыльцой. Богатая питательными веществами, она способствует прорастанию и развитию споры гриба-паразита. В итоге заражается формирующаяся зерновка.

По мере развития зерновки развивается и болезнь. Больные зерна имеют рыхлый эндосперм, стекловидность зерна снижается либо совсем теряется. Зерно становится обесцвеченным, не имеет блеска или же розоватого оттенка. Вследствие щуплости, деформированности и морщинистости снижается масса 1000 зерен.

Фото 4. Зерно, сильно пораженное фузариозом

Фузариоз влияет и на химический состав зерна: белок разлагается, выделяя аммиак, разрушаются крахмал и клетчатка. Эндосперм становится рыхлым, крошится, стекловидность практически отсутствует. Теряется эластичность и набухаемость клейковины. Хлеб из фузариозного зерна обладает крупной пористостью и темным мякишем с низкой эластичностью.

При использовании ячменя, зараженного фузариозом, для производства солода, наблюдается «гашинг-эффект»: в солоде образуются специфические белки со свойствами пенообразователей, в результате при откупоривании бутылки пива, сваренного из такого солода, происходит резкий выброс части содержимого бутылки наружу. Зерно, пораженное фузариозом, не годится на семенные цели. Мицелий гриба, проникая в зерновку, повреждает зародыш, теряется всхожесть. При поврежденном грибом эндосперме всходы получаются слабые, пораженные корневой и прикорневой гнилью. Определить зараженность семенного материала фузариозом можно в лабораторных условиях.

Важно помнить, что содержание в партии 10% пораженного фузариозом зерна делает его непригодным для семенных целей.

(Полную версию статьи читайте в журнале «Аграрный сектор» в №4 (38) за декабрь 2018 г.)

Заявки на подписку принимаются по тел.: 8 (7172) 23-84-36, +7 701 342 3046.

Подписку можно оформить в редакции и на сайте журнала www.agrosektor.kz, в разделе "Подписка".

Российским читателям обращаться по подписке в представительство в г. Кургане.

Менеджер по России и странам Восточной Европы - Наталья Махнина: тел. моб. 89125794282, e-mail: agrokurgan@yandex.ru