IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Фузариоз колоса озимой пшеницы – возбудитель болезни грибы из рода Fusarium. Класс ­Hyphomycetes, порядок ­Hyphomycetales, род ­Fusarium, семейство ­Tuberculariaceae.Фузариоз зерна – широко распространенное в мире заболевание, повсеместно снижающее урожай и качество сельскохозяйственной продукции. В России первые эпифитотии фузариоза зерновых культур были отмечены на Дальнем Востоке в 1880–1890-х годах (Причина – Fusarium graminearum). Использование зараженного зерна в пищу и на корм вызывало отравление, первые симптомы которого напоминали опьянение, по этой причине проблема получила название «пьяный хлеб». В 1930–1950-е годы употребление в пищу некачественного перезимовавшего в поле зерна, пораженного фузариевыми грибами (Причина – F. sporotrichioides), привело к массовому заболеванию. Эти трагические события, приведшие к гибели тысяч людей и животных, стали для всего мира классическими примерами чрезвычайной опасности заболевания зерновых культур фузариозной этиологии.

Фузариоз зерна является уникальным заболеванием растений, чрезвычайно трудным для изучения. Одна из его отличительных особенностей – специфическая этиология – участие в патогенном процессе комплекса разных видов грибов р. Fusarium. Грибы р. Fusarium в процессе жизнедеятельности выделяют токсичные вторичные метаболиты – микотоксины (фузариотоксины и др.), в результате чего зерно становится непригодным для использования в пищу и на корм. Уже около 120 лет в России изучают грибы р. Fusarium, вызывающие ухудшение качества зерна.

Многие аспекты биологии грибов, способы уменьшения их вредоносности, сохранения урожая уже описаны много лет назад выдающимися русскими учеными, которые тщательно и ответственно относились к получению, анализу и публикации научной информации – И.Н. Абрамовым, М.С. Дуниным, К.Е. Мурашкинским, Н.А. Наумовым, Н.А. Пальчевским, С.М. Тупеневичем, А.А. Ячевским и многими другими. В настоящее время используются более совершенные методы исследований (ПЦР, генетические).[1,2]

Проблема фузариоза зерна имеет международное значение. Исключительно широкая распространенность фузариевых грибов, их изменчивость, а также бесспорные доказательства опасности микотоксинов для здоровья человека и животных заставляют специалистов постоянно обращаться к данной проблеме. Исследователи всего мира тратят значительные усилия на изучение морфологических особенностей, биологии, биохимии, физиологии, генетики грибов р. Fusarium, выявление путей ограничения их численности в агробиоценозах, снижение вредоносности.

Грибы рода Fusarium существуют в анаморфной (бесполой) стадии развития, у некоторых видов отмечается и телеоморфная (половая или сумчатая) стадия. Большая часть жизни грибов проходит в бесполой стадии развития, включающей развитие вегетативного мицелия, конидий и образование хламидоспор. Вегетативное спороношение гриба на растительной ткани, заражение новых растений и вновь образуемое спороношение могут быть лимитированы только отсутствием восприимчивого питательного субстрата и наступлением неблагоприятных условий для развития гриба. Относительная простота формирования конидий позволяет грибу за короткий промежуток времени образовывать огромное количество инфекционных структур[4].

При оптимальных условиях уже через несколько суток на колосковых чешуйках образуются многочисленные конидии, которые служат новым источником заражения растений. Период появления видимой массы конидий в поле зависит от времени инокуляции, восприимчивости растений, условий окружающей среды и в среднем составляет 5-10 суток. При благоприятных для гриба F. graminearum условиях он способен образовывать 3-4 генерации в период цветения – молочно-восковой спелости зерна. В форме мицелия гриб сохраняется в семенах, на растительных остатках возделываемых культур и на дикорастущих сорняках. Многие виды способны образовывать из клеток мицелия и конидий толстостенные хламидоспоры - покоящиеся споры с запасом питательных веществ, окруженные многослойной плотной оболочкой. Хламидоспоры служат как для переживания неблагоприятных условий, так и для расселения гриба. Попав вместе с растительной тканью или почвой в подходящую среду, они могут прорастать и формировать вегетативный мицелий. Весной, с повышением температуры, начинаются рост грибов и образование конидий. Конидии и фрагменты гиф разносятся ветром, каплями воды или насекомыми и прорастают, попадая на поверхность восприимчивых тканей растений. Патогенные виды р. Fusarium, в жизненном цикле которых существует половая стадия, в конце вегетационного периода, а также после уборки формируют плодовые тела гриба (перитеции) на пораженной грибом растительной ткани. В перитеции формируются сумки, в каждой из которых находится по 8 аскоспор. При благоприятных условиях перитеции могут созревать за 9-10 суток. Для образования первого, видимого конидиального спороношения в условиях Ставропольского края достаточно 4 суток, а для образования пока еще незрелых перитециев – минимум 16–18 суток. Часть перитециев формируется к уборке урожая, а массовое образование аскоспор происходит после перезимовки в апреле-июне. При созревании перитециев происходит разрыв оболочки, и аскоспоры с большой силой выбрасываются в воздух и разносятся ветром. Попав на растение, они прорастают ростковой трубкой и колонизируют растительную ткань [1,2,3,4]

Чем раньше произошло заражение, тем агрессивнее патоген и восприимчивее растение, тем большему разрушительному воздействию подвергается зерновка. До цветения генеративные органы растений практически иммунны к заболеванию, а при заражении растений в ранние сроки в колосе образуются деформированные, легковесные зерна, которые обычно удаляются при послеуборочной обработке, что приводит к значительным прямым потерям урожая и накоплении инфекции в почве. Зараженность зерна играет существенную роль в снижении всхожести и энергии прорастания семян. В зависимости от глубины проникновения мицелия патогена зерно может быть невсхожим или из него развиваются слабые, пораженные корневой и прикорневой гнилью проростки.

Заражение колоса суспензией конидий гриба F. graminearum в период цветения приводит к массовому заражению зерен в колосе и снижению урожая на 60-80 %. Инокуляция колоса через неделю после цветения приводит к снижению площади видимых симптомов заболевания на колосе, урожая на 50-60 %.

При использовании зараженного зерна на пищевые цели существенно снижаются качество клейковины и хлебопекарные свойства муки. Хлеб из такой муки имеет темноокрашенный мякиш с низкой эластичностью и крупной пористостью. Свою ценность из-за накопления микотоксинов теряет не только фузариозное зерно, но также полова и солома, которые не должны использоваться на корм скоту, поскольку фузариотоксины накапливаются не только в зерне, но и колосковых чешуях, стержнях колосьев и соломе [4,5].

Опасность фузариотоксинов для здоровья человека и сельскохозяйственных животных признана всем мировым сообществом. Известны произошедшие в разных странах случаи массовой острой интоксикации грибными метаболитами людей и животных, приведшие к смертельному исходу. В то же время хроническая интоксикация микотоксинами, нарушающая работу внутренних органов, также представляет серьезную опасность. Однако причины тошноты, рвоты, общей слабости, снижения иммунитета, отсутствия аппетита, головной боли и прочих симптомов выявить очень сложно. Протекающие остро или латентно отравления загрязненным кормом являются постоянной серьезной проблемой в животноводстве и птицеводстве [4].

ЛИТЕРАТУРА

1. Попкова К.В., Общая фитопатология / К.В. Попкова – Москва, Агропромиздат, 1989 – 399 с.

2. Пересыпкин В.Ф., Сельскохозяйственная фитопатология / В.Ф. Пересыпкин – Москва, Агропромиздат, 1989 – 480 с.

3. Посыпанов Г.С., Растениеводство / Г.С. Посыпанов – Москва, Колос, 1997 – 448с.

4. Фузариоз зерновых культур. Гагкаева Т. Ю. Приложение к журналу «Защита растений и карантин» №5, 2011г.

5. Зерновые культуры [Электронный ресурс] : Болезни зерновых – URL: https://www.syngenta.ru/target/search/category/bolezni-1716/crop/pshenica-1691 (Дата обращения: 5. 03. 2017).

Код для цитирования: Скопировать