5 видов и симптомы появления твердой головни пшеницы, методы борьбы

Симптомы заболевания

Типичный симптом заболевания головня – развитие на инфицированных органах темно окрашенных, обычно черных спороношений – сорусов. Из-за этого отдельные части пораженных растений выглядят опаленными или обожженными.

Спороношения могут формироваться на большинстве органов репродуктивной и вегетативной системы. В завязях развивается около 200 видов рода Ustilago, практически все виды рода Tilletia. Около25 видов семейства Устилягиновые (Ustilaginaceae) поражают только тычинки и формируют сорусы в пыльцевых камерах пыльников. Несколько видов поражают завязи пыльников. Небольшая группа грибов, в частности из рода Ustilago, образует спороношение в семенах. Незначительное число видов головневых формирует сорусы на подземных органах (корнях и клубнях). Есть виды без органотропной (приуроченной к определенному органу) специализации. В частности Ustilago zeae, возбудитель пузырчатой головни кукурузы, развивает сорусы на початках, метелках, на листьях и в пазушных почках стеблей кукурузы.

Спорынья

Распространение паразита настолько велико, что его упоминание есть даже в международных стандартах качества зерна. Так, в большинстве стран допустимая доля компонента не должна превышать 0,05%. В некоторых государствах, таких как Египет, спорынья должна отсутствовать в зерне полностью.

Вредитель присутствует почти в любом поле, где растёт зерно. Избавиться от него полностью практически невозможно. Дать хорошие результаты может очистка посевного материала от рожков. Также для борьбы с паразитирующим организмом используют такие меры:

• Специальная обработка почвы по окончании сбора урожая растений.
• Качественная запашка поля после сбора зерна.
• Посев сортов растений, которые имеют краткое цветение.

Привести к распространению вредителя могут такие факторы:

• Сорняки, относящиеся к зерновым культурам.
• Пасмурная, холодная погода на протяжении длительного периода.
• Сильные ветра во время цветения зерновых культур.

Гриб можно встретить в Калининградской и Ленинградской областях России. Также встретить его можно в Беларуси и Украине.

Жизненный цикл

Склероций – это ядро спорыньи. Оно может начать своё развитие в тот момент, когда спора паразита поражает цветение злака или травяного растения. Так начинается инфекционный процесс. Гриб выбирает те растения, которые отличаются открытым цветком.

Мицелий активно разрастается на следующей стадии жизненного цикла растения. Оно полностью разрушает завязь выбранного объекта и воссоединяется с жизненно важным сосудистым пучком. Именно пучок обеспечивает питание семян.

На первой стадии инфицирования паразит выглядит, как мягкая белая ткань. Она производит сладкую росу, содержащую споры, которая часто выпадет из соцветий. Впоследствии они распространяются птицами на другие растения.

Паразит может маскироваться. Цвет склероций серый или коричневый, а форма имитирует зёрна растения. Благодаря такой адаптации, вредитель часто остаётся незамеченным.

Влияние на человека

Гриб синтезирует опасный алкалоид эрготамина. Биологическая активность алкалоида очень высокая и может сильно влиять на кровообращение и другие естественные процессы в организме человека. Именно алкалоиды вызывают эрготизм у людей. Болезнь подразделяется на два типа:

1. Во время заболевания у человека возникает ряд симптомов: сильная лихорадка, потеря речи, сильные мышечные спазмы. Человек может испытать паралич, тремор. Его восприятие окружающего мира может стать маниакальным, нередко появляются галлюцинации. Симптоматику вызывает сильное воздействие алкалоидов на нервную систему.
2. Для второго типа эрготизма характерны ощущение сильного жжения, прострелы (острые боли) в пальцах ног и рук. В этом случае алкалоид воздействует на сосудистую систему. Кровообращение может нарушиться до такой степени, что у человека развивается гангрена, ведущая к потере конечностей.

Общие симптомы интоксикации алкалоидами, которые также выделяют в медицине, включают в себя:

• Сокращения матки.
• Тошноту.
• Потерю сознания.
• Резкое повышение температуры.
• Отёки конечностей.

Биология

Возбудители твердой (мокрой, вонючей) головни пшеницы развиваются в двух стадиях: хламидиоспоры (телиоспоры) и базидии.

Базидии

Телиоспоры прорастают в почве и образуют базидии в форме трубочки. На базидии почкообразно расположены от 4 до 12 базидиоспор. После копуляции образуются инфекционные гифы. Они заражают проросток пшеницы. Развиваясь вместе с хозяином, грибница диффузно распространяется по растению, добирается до конуса нарастания, проникая в листья, стебли и колосья. При отсутствии в непосредственной близости с телиоспорой подходящего растения-хозяина она гибнет под действием почвенных микроорганизмов.Наиболее благоприятные условия развития телиоспор в почве создаются при относительной влажности 40–60% и температуре +5°C–+10°C, по другим данным +6°C–+15°C.

Хламидиоспоры (телиоспоры)

Черная масса, содержащаяся в головневых сорусах (спорокучках), образуются одновременно с формированием зерна. В это время наблюдается разрастание грибницы с образованием на месте содержимого зерен споровой массы. Наружная оболочка при этом не страдает.

В процессе уборки и обмолота происходит разрушение пораженных зерен. Телиоспоры распыляются и оседают на поверхности здоровых зерен. Множество их задерживается на бороздке. При посеве телиоспоры попадают в почву вместе с зерном.

Особенности развития

Болезнь может распространиться от телиоспор, если предшественником была пораженная пшеница, но при этом разрыв между вспашкой и новым посевом не должен превышать 14–21 день.

Источником заражения здорового зерна служат тара, сеялки и прочий сельскохозяйственный инвентарь, с попавшими на него спорами возбудителя, и предварительно не обеззараженный фунгицидом.

Заражение и его причины

В некоторых случаях инфицирование головней пшеницы может происходить, если споры инфекции находятся в грунте. Такой путь передачи грибка не очень часто встречается. Обычно заражение здорового растения происходит от больного. Хрупкий инфицированный злак распадается на части, из него выходят споры, которые с помощью ветра попадают на другое растение.

Увеличение риска заражения наблюдается при таких ситуациях:

• при довольно глубоком погружении семян во время посадки;
• при долгих осенних засухах;
• когда неправильно посажена пшеница.

Лучшей температурой для активации спор считается плюс два – плюс пять градусов тепла.

Жизненный цикл

Базидиоспоры определяются биполярно (+ и -). Они прорастают в гаплоид , дрожжеподобные мицелия , который живет исключительно в saprobionic форме , она не может паразитировать на растениях. Когда встречаются две разные детерминированные клетки, образуется трубка копуляции. Благодаря этому содержимое одной клетки мигрирует в другую: клетки сливаются (плазмогамия), два ядра сохраняются. Развивается пара ядер (дикариотическая) клетки. Из этого вырастает парная гифа , которая теперь может атаковать растение-хозяин.

Парный мицелий распространяется межклеточно в растении-хозяине. Он растет вместе с апикальной меристемой и не вызывает никаких симптомов. В видоспецифичных органах, таких как пыльники или яичник , мицелий изменяется на внутриклеточный рост, разрушая ткань хозяина и образуя плотные слои мицелия. В них возникают сферические вздутия, которые покрываются толстыми коричнево-черными клеточными стенками и отделяются от мицелия: споры ожогов, так называемые после их подобного угольной пыли вида. Споры головни гомологичны молодым базидиям , в них имеет место кариогамия . Их называют пробазидиями. У большинства видов споры ожога перезимовывают и прорастают весной, образуя поперечно-перегородочную трубку гиф. Вот где происходит мейоз . В конце мейоза есть четыре клетки, каждая с гаплоидным ядром. Эта стадия, известная как Промизель, соответствует фрагмобазиде . Споры от него сбоку отщипывают (споридии), это может происходить несколько раз подряд. На этом завершается гаплодикариотический цикл.

Характеристика возбудителей

Порядок Головневые (Ustilaginales) объединяет грибы-монофаги, поражающие ряд сельскохозяйственных культур, в основном зерновых злаков. Пораженные репродуктивные органы превращаются в массу покоящихся спор (=устоспор, = телоспор, =головневых спор).

К семейству Устиляговые отнесены виды с четырехклеточной базидией. При этом на каждой клетки базидии формруется по одной базидиоспоре. К этому семейству относится более 20 родов. Наиболее интересны для фитопатологов роды: Sorosporium, Ustilago.

К семейству Тиллециевые отнесены виды с одноклеточной базидией. Базидиоспоры расположены в форме пучка на ее вершине. К этому семейству относятся важные в хозяйственном отношении рода: Tilletia, Urocystis.

Головневый гриб

Головня — заболевание, провоцируемое головневыми грибами. По внешнему виду злаковых легко определить наличие недуга, т.к. происходит почернение (заражение) зараженных участков, в результате чего они становятся похожими на обгоревшие остатки, покрытые сажей.

Данный вид грибов растет по всему миру, непривередлив к климату.

Заболевание имеет свойство поражать и разрушать ткани, абсолютно не влияя на порядок биохимии спор. Хламидоспоры являют собой внешне массу в виде сажи.

Каждая головневая спора при прорастании образует ростковую гифу, или промицелий, на котором и образуются базидиоспоры. Плодовых тел головневые грибы не формируют. Головневая спора несет двойной набор хромосом, поэтому ее называют диплоидной. Но во время процесса прорастания происходит мейоз (редукционное деление) и образующиеся базидиоспоры несут в себе уже одинарный (гаплоидный) набор хромосом. От головневых спор базидиоспоры отличаются следующими признаками:

• меньшие размеры;
• гладкая тонкая и неокрашенная оболочка.

Микологи рассматривают головневую спору вместе с промицелием как базидию. Именно это послужило основанием для включения головневых грибов в класс Базидиомицеты.

Типы головни

По мнению микологов, существует несколько видов головневых. Специалисты делят их на группы по признакам проявления или поражения каких-либо компонентов растительности. Головня может быть:

• Твердой
• Карликовой
• Стеблевой
• Пузырчатой
• Пыльной

Злаковые культуры страдают от головневых грибов, особенно от твердых и пыльных типов. Сельское хозяйство претерпевает непоправимые ущербы от данной разновидности.

Колоски страдают от твердых разновидностей, а зернышки разрушаются паразитами в полной мере. Однако в данном процессе происходит сохранение зерновых оболочек, что является небольшой, но интересной особенностью.

Пыльная головня поражает колос полностью. Способ распространения простой – ветер раздувает паразитические споры, которые потом начинают свое активное разрушающее воздействие на культуры на различных посевах.

Паразиты, провоцирующие пылевой тип, имеют достаточно интересную и разнообразную форму строения. Она зависит от видов растений, и меняется под них. Головневые грибы, которые разрушают пшеницу, имеют различное строение от тех представителей, которые становятся причиной пылевой головни у овса. Агрономы и биологи продолжают изучение интересных разновидностей и считают их непредсказуемыми.

Как же гельминты попадают в организм человека?

Гельминты могут находиться в организме животных или людей (если они подходят в качестве хозяина) во взрослой или личиночной форме, вызывая гельминтоз различных органов и тканей. Биогельминты (гельминты, развивающиеся со сменой хозяев) во время своего размножения покидают организм прежнего хозяина и попадают в организм нового хозяина, например, через немытую пищу или пищу, прошедшую неполную термическую обработку, а также через воду. Также гельминты могут попасть во внешнюю среду.

Геогельминты (гельминты, развивающиеся без смены хозяев) передаются от одного хозяина к другому через яйца, выделяющиеся с фекалиями инфицированных. Взрослые особи паразитов живут в кишечнике, где ежедневно откладывают тысячи яиц. В районах с плохими санитарными условиями эти яйца попадают в почву. Заражение яйцами гельминтов может происходить разными путями:

• Употребление в пищу плохо вымытых или не прошедших надлежащую термическую обработку овощей, загрязнённых яйцами геогельминтов;
• Употребление питьевой воды, содержащей яйца геогельминтов;
• Попадание яиц геогельминтов в почву, где могут играть дети. Через немытые руки гельминты могут проникать в желудочно-кишечный тракт.

Давайте рассмотрим процесс попадания в организм человека вышепредставленных видов гельминтов:

• Яйца сосальщиков попадают в воду, где из них выходит первая личиночная форма, похожая на планарию, которая внедряется в моллюска под названием малый прудовик. В нём развивается вторая личиночная форма с ресничками, затем — третья форма, которая, в отличие от второй формы, уже имеет хвост. Личинки покидают тело прудовика и затем перемещаются на прибрежную растительность. Здесь они попадают в тело окончательного хозяина вместе с пищей (рис. 7).

  Рисунок 7. Жизненный цикл печёночного сосальщика.

• Промежуточные хозяева эхинококка — травоядные и всеядные животные; иногда промежуточным хозяином может быть сам человек. Хозяева заражаются при поглощении яиц паразита через заражённую пищу и воду, после чего эхинококк развивается во внутренних органах промежуточного хозяина. Окончательными хозяевами паразита являются плотоядные животные (волки, лисицы) или же человек. Инфицирование окончательных хозяев происходит, когда они поедают внутренние органы промежуточных хозяев, в теле которых уже содержались личинки паразита — например, при употреблении непрожаренного или непроваренного мяса (рис. 8).

  Рисунок 8. Жизненный цикл эхинококка.

• Бычий цепень, биогельминт . Промежуточный хозяин — крупный рогатый скот, свиньи и другие животные. Промежуточный хозяин заражается при употреблении пищи и воды с личинками бычьего цепня. Окончательный хозяин (человек) может ими заразится при поедании прошедшего плохую термическую обработку или сырого мяса, заражённого финнами бычьего цепня (рис. 9).

  Рисунок 9. Жизненный цикл бычьего цепня.

• Аскарида, геогельминт . Заражение человека (единственного хозяина) происходит при проглатывании вместе с пищей яиц, содержащих личинку, в основном через немытые овощи и фрукты (рис. 10).

  Рисунок 10. Жизненный цикл аскариды.

• Заражение человека происходит при проглатывании немытых овощей, фруктов, другой пищи и воды, заражённых личинками (рис. 11).

  Рисунок 11. Жизненный цикл власоглава.

Самые распространённые на планете гельминты — это те, которые передаются через почву. Их яйца или личинки попадают в почву, покинув организм хозяина вместе с фекалиями. После чего (в большинстве случаев) им требуется время для созревания — от нескольких часов до нескольких недель (это зависит от вида и условий окружающей среды

Биология

Фитопатоген развивается в течение двух вегетационных периодов. В первый год наблюдается заражение зерна. На второй – проявление головни с созревшими телиоспорами.

Заражение растения телиоспорами пыльной головни происходит во время цветения. Споры гриба из пораженного колоса распыляются, попадают на цветки здоровых растений.Оказавшись на рыльце пестика, телиоспоры прорастают и образуют диплоидные гифы, которые способны вместе с пыльцевой трубкой или самостоятельно достигать завязи. Гифы проникают в завязь и через поверхность. В результате семяпочка заражается, но не погибает.

Зараженная завязь не отличается от здоровой и развивается во внешне нормальное зерно. Гриб сохраняется в оболочке зараженных зерен, эндосперме, щитке или в зародыше в форме зачаточного мицелия.Кроме того, грибницей может быть пронизан перикарпий и алейроновый слой.

В начале развития гифы гриба имеют очень тонкую оболочку, гомогенную цитоплазму и малую агрессивную силу. К моменту созревания зерна гриб изменяется как морфологически, так и физиологически. Гифы вздуваются, их стенки становятся толще, а в цитоплазме клеток образуются капельки жира. Приняв такую форму, гриб уходит в состояние покоя. Ustilago tritici сохраняет жизнеспособность в непроросшем зерне более трех лет.

При высеве прорастающее зараженное зерно внешне ничем не отличается от здорового. Одновременно с началом прорастания семени гриб активизируется и поражает проросток. Далее происходит диффузное распространение грибницы по стеблю. Иногда она обнаруживается в молодых листьях. При развитии колоса гифы обильно разрастаются, сильно утолщаясь. Стенки приобретают студенистость и сливаются, образуя массу телиоспор.

На заражение и развитие болезни значительное влияние оказывают условия внешней среды. При повышенной влажности и температуре +18°C–+24°C, совпадающих с фазой цветения пшеницы провоцируется большая зараженность посевов. Гриб прекращает рост в растении при +7°C–+8°C. Это объясняет меньшее появление Пыльной головни пшеницы и ржи при позднем, подзимнем посеве озимой пшеницы и раннем – яровой.

Болезнь растений приобретает новые формы

Отечественные биологи выяснили, что в России распространено двадцать видов головневых грибов. Каждый из них паразитирует на определенном растении. Так, вредоносные организмы, питающиеся пшеницей, не могут стать возбудителями болезни на овсе, ячмене или кукурузе. Сейчас ученые изучают проблему появления новых форм этих организмов. Дело в том, что головневые грибы разнополы, а значит, способны мутировать и трансформироваться в другие, ранее не существующие виды возбудителей.

Новые формы грибов-паразитов появляются в процессе скрещивания, которое может носить как межвидовой, так и внутривидовой характер. Причем, как доказали биологи, новые формы появляются постоянно. Процесс скрещивания происходит непрерывно. Так, одни виды вредоносных организмов имеют только одну форму, другие — несколько. Например, гриб Ustilago tritici (пыльная головня пшеницы) поражает пшеничные колосья. Этот вид имеет две формы: одна из них паразитирует на мягких сортах пшеницы, другая — на твердых.

Сейчас изучение головни, ее признаков и последствий включено в программы всех ВУЗов, обучающих будущих сельхозпроизводителей

Знать специфику, виды и формы возбудителей важно как для селекционеров, так и для агрономов. Первые должны выводить сорта, устойчивые к этому опасному заболеванию, а вторые обязаны тщательно выбирать сорта перед посевом

https://www.youtube.com/watch?v=0yhm2iahY4k

Борьба с гельминтами

В завершение статьи хочу дать несколько советов об профилактике гельминтозов, которые предложил один из основоположников современной российской гельминтологии К.И. Скрябин. Он изучал биологию червей-паразитов и предложил меры по их уничтожению (рис. 12) .

Основные профилактические меры:

• соблюдение личной гигиены (мыть руки после улицы, после похода в туалет, перед каждым приемом пищи) и гигиены питания (проверять срок годности продукции и не употреблять испортившиеся продукты; мыть овощи и фрукты);
• санитарный контроль за продуктами питания (проверка продуктов питания специалистами на наличие гельминтов);
• борьба с переносчиками яиц и личинок (мухами, тараканами, моллюсками и т.п.);
• термическая обработка мяса и рыбы (хорошо проваривать мясо и рыбу, не употреблять их сырыми);
• изоляция и лечение больных животных.

Рисунок 12. Меры профилактики, которые необходимо соблюдать чтобы обезопасить себя от гельминтов.

Таким образом, мы узнали, кто такие гельминты и что они не так уж и опасны, когда попадают в наш организм — но только если соблюдать рекомендации, чтобы быть здоровыми.

Автор выражает огромную благодарность научным руководителям, которые помогли создать эту работу: Павленко Елене Васильевне и Трухачёвой Вере Валерьевне.

Морфология

Подовые тела – отсутствуют.

Мицелий – развивается в межклетниках растений, в клетки проникает при помощи гаусторий.

Устоспоры (телиоспоры, головневые споры) – покоящиеся споры различных видов порядка. Разнообразны по форме и размерам. В ходе дифференциации замещают вегетативные и репродуктивные органы растений-хозяев. Часто вызывают их деформацию, гипертрофию или отставание в росте. Прикрыты перидием или остатками пораженного растения. Могут быть одиночными или собранными в клубочки, часто окружены различными элементами стерильного мицелия или погруженные в них. Форма спор: шаровидная, эллипсоидальная, иногда полиэдрическая. Цвет – коричневый, желтый, пурпурный, фиолетовый, других оттенков, иногда бесцветный. Оболочка гладкая или с разнообразной структурой.

Можно ли применять зараженное зерно?

Запрещено использовать зерно, пораженное головней, для получения муки для приготовления из нее для питания людей и на корм животным. В нем содержатся токсичные вещества, вызывающие отравления. У животных симптомами отравления являются нервные расстройства, проблемы с глотанием, шаткая походка, слабость, судороги жевательных мышц, снижение чувствительности. Развиваются ЖКТ расстройства, поражение глаз и дыхательных путей. У павших от отравления животных отмечается гиперемия почек, мозга и легких, слизистой пищеварительного тракта. Особенно сильное токсическое действие токсины головни оказывают на беременных животных.

При отборе семян для посева учитывается процент их зараженности. Если она превышает 0,5 %, зерно как семенное не используется.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2016 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России) &nbspСкачать >>>

2.

Дорофеева Л. Л., Шкаликов В. А. “Болезни зерновых культур“,  Москва, ООО НПФ «СКАРАБЕЙ», 2007 г. – 22

3.

Пересыпкин В.Ф. Сельскохозяйственная фитопатология, 4-е изд., перераб. и доп. — Москва: Агропромиздат, 1989. — 480 с.

4.

Пригге Г., М. Герхард М.. И. Хабермайер И.,Под редакцией проф. Ю.М. Стройкова, Грибные болезни зерновых культур, Совместное издание сельскохозяйственного издательства Ландвиртшафтсферлаг Мюнстер-Хилтруп и БАСФ АГ, Лимбургерхоф,2004 — с.195

5.

Станчева Й. Атлас болезней сельскохозяйственных культур. Часть 3. Болезни полевых культур. Перевод Г. Даниловой, редакторы Васютин А.С., Ширина Л.В., Кулич О.А., София-Москва, изд. «Пенсофт»,2003 – 175 с.

6.

Федоров А.А. ( ред) Жизнь растений в шести томах. Том 2. Грибы. Ред Горленко М.В., Москва: Издательство просвещения, 1976 – 479 с

7.

Шкаликов В.А., Белошапкина О.О., Букреев Д.Д. Защита растений от болезней, 2-е изд., испр. и доп. — М.: Колос, 2003. — 255 с.

Изображения (переработаны):
8.

Бенада Я. Атлас болезней и вредителей зерновых культур. Коллектив авторов под руководством Я. Бенады, И. Шедивы, Я. Шпачека. Художник Ф. Севера. – Прага: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1968. – 200 с., илл. Иллюстрации из книги.

Свернуть
Список всех источников

Как возникает «головня»?

По строению эти паразитирующие организмы ничем не отличаются от обычных грибов. Они имеют грибницу, так называемый мицелий, которая хорошо развита. Мицелий проникает в ткани растений по межклеточному пространству, иногда задевает и пронизывает клетки, имеет большую ветвистость. От веток, именуемых в биологии гифами, после образования толстых оболочек отделяются клетки. Их называют головневыми спорами, которые и создают пыльную массу, похожую на сажу (головню).

Когда мицелий проникает в растение, то начинает распространяться в нем быстро и диффузно. Он способен поражать не весь растительный организм, а только его часть. Дело в том, что паразит появляется на злаковом отростке в начальной фазе его развития. Когда стебель растет, мицелий выносится на поверхность. Гриб в зависимости от своей разновидности паразитирует либо на отростке, либо на его части, либо на завязи, либо на соцветиях и листьях.

В биологии выделяют несколько типов головни. Ученые классифицируют эту болезнь в зависимости от признаков появления и разрушения тех или иных частей растения. Так, существует твердая, карликовая, стеблевая, пузырчатая и пыльная головня. На злаковых культурах паразитируют головневые грибы, которые вызывают твердый и пыльный тип и порядок болезни. Оба из них наносят непоправимый ущерб сельскому хозяйству.

Если колос страдает от твердой головни, то его зерно полностью уничтожается паразитом. При этом зерновая оболочка сохраняется. Если же он поражен пыльной головней, то разрушению подвергается весь колос. При этом головневые споры легко раздуваются по посевам ветром. Причем строение паразитов, которые провоцируют пылевую головню, весьма разнообразно. Оно варьируется в зависимости от вида растения. Так, головневые грибы, паразитирующие на пшенице, не похожи по строению на те, которые вызывают пылевую головню у овса. Порядок хромосом, согласно которому действуют головневые споры, варьируется от их вида. Для агронома головневые грибы непредсказуемы.

Пыльная головня пшеницы

Пыльная головня пшеницы встречается во всех районах возделывания этой культуры.

Заболевание проявляется в период выметывания колоса. У пораженных растений колосья имеют вид как бы обгоревших в результате разрушения цветочных частей и кроющих чешуй колосков и образования черной массы телиоспор. Ости колоса сильно редуцированы, неповрежденным остается только стержень.

В начале выхода пораженного колоса из влагалища листа масса телиоспор покрыта тонкой прозрачной оболочкой, которая затем быстро разрушается, вследствие чего телиоспоры легко разлетаются (цв.рис.1).

Возбудитель заболевания — гриб Ustilago tritici Jens.

Телиоспоры мелкие, шаровидные, реже угловатые или продолговатые, оливково-коричневые (5–9мкм в диаметре), оболочка их покрыта мелкими шипиками (см.рис. 1).

Заражение пшеницы возбудителем пыльной головни происходит в период цветения. Попав на рыльце цветка, телиоспоры прорастают и образуют диплоидные гифы, которые вместе с пыльцевой трубкой или самостоятельно достигают завязи.

Гифы гриба могут проникать в завязь и через ее поверхность. Происходит заражение семяпочки, которая обычно не погибает, а развивается в почти нормальное зерно, содержащее в зародыше (в щитке или подсемядольном колене) гифы гриба. Кроме зародыша, грибница может пронизывать перикарпий, семенные оболочки, алейроновый слой и эндосперм.

Гриб Ustilago tritici  базидиоспор не образует, и клетки его базидий гетеро- талличны (раздельнополы).

Копуляция происходит между клетками в одной и той же базидии или же между разными базидиями. Прокопулировавшие клетки базидий дают начало диплоидным гифам.

В начале развития гриб образует гифы с очень тонкой оболочкой, гомогенной цитоплазмой и с малой агрессивной силой. К моменту созревания зерна гриб морфологически и физиологически изменяется.

Гифы несколько вздуваются, стенки их утолщаются и в цитоплазме клеток появляются капельки жира. В такой форме гриб переходит в состояние покоя и может сохранять жизнеспособность в непроросшем зерне свыше трех лет.

В начале прорастания зерна гриб переходит в активное состояние, поражая проростки растения.

Грибница распространяется диффузно по стеблю, а иногда обнаруживается даже в молодых листьях. При развитии колоса гифы особенно обильно разрастаются и сильно утолщаются, стенки их становятся студенистыми, затем сливаются. В результате образуется масса спор.

Пыльная головня очень вредоносна.

У пораженных растений резко снижается выход зерна. Кроме того, по сравнению со здоровыми они имеют меньшую массу (до 32%) и высоту стеблей (до13%), слабо кустятся (до 11%). Имеются и так называемые скрытые потери.

Части растений удается справиться с грибом, но при этом снижается качество урожая, в частности отмечаются плохая выполненность колоса, меньшая масса зерна и слабая устойчивость его к другим болезням.

В растении гриб прекращает рост при 7–8°С, чем и объясняется меньшее проявление пыльной головни при подзимнем посеве озимой и раннем яровой пшеницы.

У Ustilago tritici идентифицировано более 40 рас гриба, поражающих определенные сорта твердой и мягкой пшеницы.

Морфология

Возбудители болезни – базидиальные грибы, порядок Ustilaginales, род Tilletia. Чаще всего это Tilletia caries Tul. (=T. tritici Wint.) или Tilletia laevis Kuehn (= T. foetida Liro). Гораздо реже встречается T. intermedia Gassner. Все возбудители вызывают одинаковые поражения колоса и отличаются только морфологическими особенностями телиоспор.

Телиоспоры Tilletia caries Tul. шаровидной или почти шаровидной формы со светло- или темно-коричневой оболочкой. Инкрустация оболочки сетчатая с пятиугольными ребристыми ячейками высотой 1,40–2,10 мкм. Размер телиоспор 14,0–25,0х12,60–21,0 мкм, чаще 18,90х18,0 мкм.

Телиоспоры Tilletia laevis Kuehn эллипсоидной или продолговатой формы, темно-коричневые с гладкой оболочкой. Размер 13,50–22,50х12,60–18,0 мкм, обычно 17,0х14,0 мкм.

Ячмень и овес тоже болеют

Ячмень иногда болеет особым видом головни — каменной. Головневые грибы, проникая во время созревания семян, разрушают все части растения. Споры сохраняются на чешуе колоска. Они представляют собой прочную массу, прикрытую пленкой.

Симптомы и последствия пылевой головни ячменя и овса схожи с этим же типом заболевания у пшеницы и ржи. Особый вид возбудителя провоцирует еще один вид болезни ячменя. Он носит название черной головни. Паразиты проникают в колос через почву и уничтожают все его части.

Урожай овса может пострадать от покрытой головни. Споры головневых грибов при этом виде заболевания хранятся в комочках, которые прикрыты чешуйками колосков. Когда начинается обмолот, комочки рассыпаются и споры заражают хорошие здоровые семена. Такие же последствия имеет и головня проса.

Можно ли спасти растения от коварной болезни? Биологи дают утвердительный ответ. Главное при борьбе с головней — правильно выбирать сорта и диагностировать болезнь еще до начала посева. Если же в здоровые семена при сборе урожая попали споры грибов-паразитов, зерна обрабатывают в специальных моющих машинах. Урожай трижды пропускают через щеточные механизмы. В семена, в которые попали споры головневых грибов, добавляют чистое зерно. Причем его должно быть в два-три раза больше.

Как происходит заражение зерновых культур головневыми грибами

Вызываемые Basidiomycetes заболевания для исследователей долгое время оставались настоящей загадкой. Объясняли почернение колоса ученые сначала нарушением обмена веществ внутри растений. Позднее также высказывались предположения о том, что подобные изменения проявляются как результат жизнедеятельности каких-либо насекомых или инфузорий.

Споры грибов головни в почерневших растениях исследователями были найдены только в конце XIX века. С тех пор бороться с этой болезнью злаков стало, конечно же, легче.

Происходит заражение сельскохозяйственных культур головней чаще всего при сборе урожая. Споры паразита прилипают к зерновкам и могут храниться вместе с ними на элеваторах до самой посевной. Долгое время могут находиться они и в самой почве, отлично перенося неблагоприятные погодные условия.

В периоде покоя споры этого паразита не нуждаются. Прорастают они сразу же после того, как условия окружающей среды изменятся на подходящие — повысятся температура воздуха и влажность почвы. Начать развиваться из спор грибница может осенью или на следующую весну.

Во время посевной споры попадают в землю еще и с зерновками. Грибницу на начальном этапе паразит образует не слишком большую. Но в дальнейшем развивающийся мицелий заражает появившиеся из зерновки ростки злаковых культур. Далее грибница постепенно распространяется внутри стебля колоса пшеницы, ржи и т. д. по мере роста растений. Примерно ко времени цветения культур она достигает метелки. Сразу после этого грибница значительно ускоряет свое развитие. В результате колос начинает постепенно чернеть, а зерновки — заменяться на споры паразита.

Головня губит пшеницу

Существует несколько типов этого заболевания, которым подвержена пшеница. Так, твердая головня поражает завязь колоска. Причем заражение начинается в почве. Вместо зерна появляется сероватый отросток в виде мешочка, состоящий из спор головневых грибов. Если мешочек раздавить, появится черная масса, которая имеет запах селедки.

На твердую головню похожа другая разновидность заболевания — карликовая. Споры проникают в растение на поверхности почвы. Последствия заражения почти идентичны: на колоске вместо семени вырастает головневой мешочек. Колосья, страдающие от карликовой головни, низкорослы и кустисты.

Самая опасная — пыльная разновидность заболевания. Заражение начинается в момент цветения. Колос, в котором поселился паразит, уничтожается почти полностью, выживает только его стержень. Вместо растения на поверхности почвы появляется сажистая черная масса. Распространение спор происходит очень быстро за счет ветра.

Стеблевая головня бьет по листьям и стеблям. Суть болезни заключается в следующем: колосья покрываются длинными темными полосками. Это порядок, при котором головневые споры разрушают ткань растения. Из стебля сочится черная споровая масса. Развитие колоса затормаживается. Причем растение заболевает в тот момент, когда у него начинают прорастать семена.

Еще один вид — индийская головня. Растение заражается еще в зародыше. Споры этих паразитов имеют коричневый, красноватый цвет и обладают сетчатой структурой. Это вид, требующий покоя, проявляет себя спустя несколько лет после появления в почве. Он, как и пыльная головня, уничтожает колос полностью.

Рожь страдает от этого заболевания так же, как и пшеница. Среди видов головни на ржи распространены твердая, пыльная и стеблевая. Первый повреждает зерна, второй уничтожает колос, третий — листья и стебли.

Биология

Заражение растений проходит на ранних этапах развития, и долгое время остается незаметным. Осуществляется заражение двухъядерным мицелием по окончании полового процесса.

Половой процесс, как и у всех головневых грибов, состоит из двух этапов. Первый – плазмогамия, представляет собой процесс слияния цитоплазмы пары раздельнополых клеток либо гаплоидных мицелиев. Ядра при этом не сливаются. Этот этап проходит на поверхности семян. Второй этап – слияние гаплоидных ядер внутри зреющих спор (кариогамия). Половой процесс, как и у всех базидиомикот, растянут в пространстве и времени, поскольку от плазмогамии до кариогамии мицелий разрастается по тканям и органам зараженного растения.

Распространение телиоспор происходит в основном семенным материалом. Одновременно, источником заражения может стать заспоренная почва.Хотя в почве хламидиоспоры способны сохраняться не более одного года.

Телиоспоры прорастают на семенном материале сразу, без периода покоя, образуя базидию с базидиоспорами, прорастающими в гифы. Мицелий внедряется в побег. Заражение происходит от момента прорастания семян до образования первого листа. Иногда побеги могут инфицироваться и во время кущения. Грибница быстро распространяется по всем надземным органам растения, вверх по побегу. Мицелий пронизывает весь стебель и другие надземные органы. К концу лета на вегетативных органах растения-хозяина возникают спорогенные сгустки мицелия. Гифы распадаются на отдельные клетки. Оболочки их ослизняются, а впоследствии эти клетки преобразуются в телиоспоры.

Активное распространение фитопатогена наблюдается при сочетании следующих показателей: температура + 13,5°C–+20°C и влажности почвы 25–40% от полной влагоемкости. Влажность почвы выше 70% препятствует заражению растений.