Фузариоз пшеницы, ячменя и других злаковых: 10 мер борьбы

БИОХИМИЯ ЗЕРНА

Грибы из рода Fusarium поражают злаковые растения, перезимовавшие в поле, кроме того они вызывают гибель всходов,, загнивание корневой системы, потемнение и увядание листьев, бесплодие колоса, «пьяный хлеб» и другие поражения колоса, сопровождающиеся ухудшением качества зерна. С ними связано образование щуплого, легковесного, а также ядовитого зерна.

Рост грибов рода Fusarium на зерне ржи, пшеницы, ячменя и бобовых культур приводит к ухудшению качества зерна и значительному изменению его химического состава: гидролизу- стся белок и накапливаются продукты его распада (аммиак, амиды, пептиды, свободные аминокислоты и другие вещества), разрушается крахмал и частично клетчатка. Возможно накопление токсичных веществ, вызывающих заболевания людей и животных; снижается всхожесть зерна; при посеве семенами, пораженными фузариозом, понижается урожай и ухудшается качество зерна. Мука из зерна пшеницы, пораженного Gibberel- la zeae (совершенной формой F. moniliforme), образует тесто влажное с липкой поверхностью. Выпекаемый из такой муки хлеб — с тусклым желтым мякишем и темноокрашенной коркой. Наблюдается уменьшение количества и ухудшение качества пшеничной клейковины, она становится расплывчатой, слизистой или, наоборот, малорастяжимой, короткорвущейся, нередко с темным цветом и неприятным запахом.

Протеолитические ферменты выделенные из F. culmorum, обладают повышенной активностью с оптимумом в нейтральной и слабощелочной среде (рН 7. 7,95). Под их воздействием происходит резкое ослабление консистенции теста и его эластичности. Активность протеолитических ферментов F. avena- ceum и F. gaminearum и их разжижающее на пшеничное тесто действие выражены значительно слабее. Особенность фузарио- зов заключается в том, что часто конкретное заболевание вызывает не один, а одновременно несколько видов грибов из рода Fusarium. Кроме того, бывает невозможно разграничить комплекс болезней, поражающих злаковые (часто вслед за одной формой болезни появляется другая). Таким образом, различные формы фузариозов взаимосвязаны, хотя и не во всех случаях, что зависит в основном от условий внешней среды. Заражение зерна фузариозом происходит не только в поле, но и при его хранении в условиях повышенной влажности. Такое поражение опасно тем, что зерно может полностью потерять всхожесть.

Фузариоз, называемый «пьяным хлебом», вызывается пире- номицетом Gibberella saubinetti Sacc., его конидиальной стадией Fusarium graminearum Schw. и некоторыми другими видами рода Fusarium. Эта форма заболевания чаще всего поражает пшеницу, нередко рожь, ячмень и овес. Не во всех случаях фузариоз завершается образованием зерна с токсическими свойствами. Часто заболевание проявляется в виде недоразвитости зерна, его щуплости, низкой всхожести семян, ненормального развития всходов и т. д.

По характеру заражения различают зерно явно фузариоз- ное — при наличии конидиального плодоношения и подозрительное на фузариозность — при наличии признаков скрытых фуза- риозов. Явно фузарнозные зерна обычно щуплые и нежизнеспособные, Грибница фузариума в этом случае пронизывает все зерно целиком, что происходит в результате глубокого поражения семян при раннем заражении колосьев в поле, в фазе молочной и в начале восковой спелости. При скрытой форме фу- зариозного поражения грибница гриба распространяется в наружных слоях зерновки (в плодовой и семенной оболочках). Она появляется в случае позднего заражения или слабого раннего поражения колоса на корню, а также при инфекции семян во время уборки или в условиях хранения при повышенной влажности.

Зерно, пораженное фузариозом, ядовитд. Мука, полученная из зерна, содержащего мицелий гриба, непригодна для питания. Хлеб вызывает болезнь (называемую «пьяным хлебом»), отравления (фузариотоксикоз). При скармливании животным зерна* сильно пораженного фузариозом, наступает отравление, сопровождающееся пищеварительными расстройствами и тяжелым» нервными явлениями.

В практике использования зерна, пораженного фузариозом* применяют примешивание его к партиям здорового зерна. Количество фузариозного зерна, добавляемого к нормальному зерну, рассчитывают в зависимости от степени пораженности зерна в зараженной партии. Одни считают, что для пищевого зерна максимум фузариозного поражения не должен превышать 3. 5%, другие находят возможным получение нормального» хлеба при добавлении к муке из здорового зерна до 16% щкш из зерна, пораженного фузариозом. При скармливании скоту фузариозного зерна его в небольших количествах добавляют к здоровому. Эффективен прогрев фузариозного зерна в сухом виде при температуре 80. 90 ^С в течение 2. 3 ч. Фузариоз не подавляет процессы брожения, поэтому зерно, пораженное им, может быть использовано в ацетонобутиловой промышленности. Это тем более важно, что ацетонобутиловая промышленность использует как сырье муку обойного помола из вполне доброкачественного зерна.

К мерам борьбы с фузариозом относят следующие: очистку и предпосевную обработку семян; своевременную уборку хлебных злаков, их обмолот и сушку; протравливание семян; агротехнические мероприятия. Большое значение в борьбе с фузариозом имеет правильное хранение зерна. Многие виды грибов рода Fusarium — сапрофиты, поэтому они могут развиваться на зерне после его уборки и во время зимнего хранения, причем гриб пораженного зерна может заразить и здоровое зерно. Гриб развивается и при хранении зерна с повышенной влажностью. При сильной степени развития гриба во время хранения разросшийся мицелий может сцементировать всю массу зерна в плотные комья* Для предотвращения развития фузариума при хранении необходимо, чтобы влажность зерна не превышала 13. 14%. Зерьо, убранное в сырую погоду или пораженное грибом, нельзя смешивать со здоровым и следует хранить отдельно.

Розово-красная окраска зерна — не всегда признак заражения фузариозом» Установлено, что розовая и красная окраска зерна имеет грибное происхождение и вызывается стерильным, мицелием Ордина. При замачивании розово-красные зерна быстро теряют окраску, вода становится розовой. При подозрении на фузариозное происхождение розовоокрашенных зерен» отобранные пробы направляют в санэпидстанцию или ветеринарную лабораторию для токсикологического анализа. Партин> зерна в этом случае используют в зависимости от получаемого* заключения.

Наличие в партиях зерна пшеницы и ржи розовоокрашенных зерен нефузариозной природы не отражается на их биохимических и технологических свойствах. Зерно с признаками фуза- риоза и содержанием розовоокрашенных зерен более 1% недопустимо использовать на продовольственные цели. Такое зерно,, если оно окажется нетоксичным по заключению ветеринарных. или санитарных лабораторий, направляют для использования на фураж, а если токсичным — на технические цели.

Поражаются фузариозом всходы и взрослые растения, у которых происходит загнивание корневой шейки, узлов стебля, а также заражается зерно.
Пораженное белью зерно легко подвергается заплесневению.

Кроме того, грибки могут поражать поваленную, распиленную и переработанную древесину. В последнем случае это называется домовыми грибками.

У крупного рогатого скота плесневые грибки поражают жел.-киш. тракт, у коров вызывают заболевание
Известны случаи так наз. зерновой лихорадки у людей после длительной работы с заплесневелым зерном; у рабочих прядильного производства.

В пораженные клубни проникают бактерии и грибы, ускоряющие гниение картофеля.
Нарушение правил может быть совершено при ввозе на территорию России зараженных партий семенного зерна, картофеля, других растений.

Поражение концентрированных кормов плесневыми грибами наносит большой ущерб свиноводству.
Пораженные плесневыми грибами и гнилостными бактериями корма имеют затхлый, плесенный, гнилостный, с различными сладковатыми.

Фузариоз – опаснейшее заболевание зерновых и кормовых культур

Фузариоз – это заболевание растений, вызывающее значительные потери как урожая, так и качества собираемого зерна.

Зараженность семян фузариозными грибами приводит к снижению энергии прорастания и всхожести. Некоторые виды грибов образуют микотоксины, которые делают зерно непригодным для использования на пищевые и кормовые цели. Хлеб, выпеченный из муки, полученной из сильно пораженного зерна, обладает одурманивающим свойством и вызывает сильные токсикозы, сопровождаемые расстройством пищеварения, рвотой, потерей работоспособности и пр. Возможно также отравление животных.

Виды фузариевых грибов различаются по активности спороношения, и, в зависимости от патогена, симптомы могут быть или хорошо заметны, или отсутствовать.

Фузариоз колоса

Фузариоз колоса и зерна — Fusarium spp.

Сильно поражаются пшеница, особенно яровая, ячмень, рожь; значительно реже овес. В течение вегетации гриб распространяется конидиями и сумкоспорами (аскоспорами). Они разносятся дождем, ветром, насекомыми. Некоторые виды возбудителей фузариоза образуют склероции и хламидоспоры, перезимовывают в виде мицелия, а также в виде плодовых тел-перитециев на растительных остатках.

Болезнь становится заметной в период налива зерна или молочной спелости, когда отдельные колоски, части колоса или целые незрелые колосья белеют, а здоровые остаются зеленые. В месте смыкания чешуек образуется слабозаметный налет бледно-розового цвета. Со временем налет уплотняется и становится оранжево-красного цвета. Позднее на колосковых чешуях появляются черные разбросанные точки – перитеции. Возбудители могут инфицировать как отдельные колоски, верхнюю или нижнюю часть колоса, так и весь колос, и соломину под ним. Зерна приобретают розовый оттенок, становятся щуплыми, теряют всхожесть или дают ослабленные всходы.

Факторы, способствующие развитию болезни

1. Теплая погода с обильным выпадением осадков в период созревания зерновых культур.
2. Несбалансированность минерального питания, особенно по азоту и фосфору.
3. Несвоевременная уборка урожая.

1. Просушка, очистка, воздушно-тепловой или солнечный обогрев и обеззараживание посевного материала.
2. Оптимально ранние сроки посева яровых.
3. Внесение фосфорно-калийных удобрений и микроэлементов.
4. Хранение зерна при оптимальной влажности.
5. Соблюдение севооборотов.
6. Уничтожение стерни и глубокая зяблевая вспашка.
7. Районирование сортов повышенной устойчивости.

Фузариозная корневая гниль

Фузариозная корневая гниль — Fusarium spp.

Болезнь встречается на пшенице, ячмене, овсе. В течение вегетации заражение осуществляется конидиями, распространяющимися воздушно-капельным путем. Сохраняется гриб в виде мицелия, хламидоспор, склероциев на растительных остатках, в почве, на поверхности и внутри семян.

Возбудитель поражает корни, узлы кущения и основание стеблей. Инфицированные части растений буреют, разрушаются, иногда с образованием сухой гнили. Во влажных условиях на них образуются мицелий и спороношение гриба в виде налета различных оттенков белого или розового цвета. Листья желтеют и отмирают. Болезнь является причиной изреживания всходов, сокращения общей и продуктивной кустистости, белостебельности, образования недоразвитого колоса со щуплым зерном.

Факторы, способствующие развитию болезни

1. Сухая и теплая погода с недостаточным или неустойчивым увлажнением почвы.
2. Чрезмерное содержание в почве нитратного азота.
3. Механические повреждения нематодами и насекомыми.

1. Использование относительно устойчивых сортов.
2. Соблюдение севооборота.
3. Сроки посева: яровые – в оптимально ранние сроки; озимые – в оптимально поздние.
4. Внесение органических и фосфорно-калийных удобрений.
5. Лущение стерни и ранняя зяблевая вспашка.
6. Протравливание семян.

Фузариозная снежная плесень.

Фузариозная снежная плесень — Fusarium nivale.

Болезнь поражает озимую пшеницу, рожь, многолетние травы и проявляется после таяния снега. Инфекция сохраняется на растительных остатках в почве. В течение вегетации возбудитель распространяется конидиями воздушно-капельным путем.

На загнивших листьях, узле кущения нежный паутинистый налет белого или розового цвета. Спороношение имеет вид мелких бледно-розовых или оранжевых подушечек у основания стеблей. На поверхности отмерших листьев образуются бледно-розовые или оранжевые шарообразные плодовые тела диаметром 0,3 мм. Листья часто склеиваются и загнивают. Узел кущения разрушается.

Факторы, способствующие развитию болезни

1. Ослабление растений в результате неблагоприятных условий (оттепель, избыточная влажность почвы, сравнительно низкая температура весной, медленное таяние снега, и выпадение его на не промерзшую почву).
2. Высокая влажность воздуха при относительно низкой температуре (

Зерно, поврежденное болезнями: головня, фузариоз, спорынья

Фузариоз. Возбудителями болезни являются грибы из рода Fusarium – чаще всего F. graminearum Schw. и F. Avenaceum Seac. Это заболевание зерна отмечается при созревании в годы с избыточным количеством осадков, а также при длительном нахождении колосовых зерновых культур в валках в условиях повышенной относительной влажности воздуха. Распространяется гриб конидиями (споры бесполого размножения), которые разносятся дождем, ветром и насекомыми.

При поражении колоса в начале молочной спелости развитие его приостанавливается, пленки преждевременно желтеют и нередко покрываются розовым налетом спороношений гриба. Фузариоз колоса может быть причиной щуплости, легковесности, потери всхожести, морщинистость оболочек с белесым цветом, бело-розовым или оранжевым налетом грибницы (особенно в бороздке). Грибница, поражая колоски, часто проникает в зерно. При слабом поражении она располагается в оболочках зерна, а при более сильном проникает в алейроновый слой. При этом значительно изменяется химический состав – белок разлагается с выделением аммиака (NH₃), разрушаются крахмал и частично клетчатка.

Поражение зерна пшеницы и ячменя фузариозом сопровождается загрязнением зерна высокотоксичными веществами грибного происхождения – микотоксинами. В фузариозной пшенице и ячмене обычно накапливаются дезоксиниваленол (ДОН, вомитоксин) и зеараленон.

Согласно медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества, действующим в РФ, для зерна продовольственного назначения установлены максимально допустимые уровни (МДУ) микотоксинов, приведенные в табл. 1. 7.

Для обеспечения безопасности потребителей товарные партии зерна с признаками поражения фузариозом, сформированные на токах сельскохозяйственных или хлебоприемных предприятий, должны обязательно подвергаться контролю содержания дезоксиниваленола и зеараленона. Анализ содержания микотоксинов в продовольственном зерне проводят в специальных лабораториях, аккредитованных в системе сертификации.

Выявление фузариоза колоса зерновых культур осуществляют обследованием на посевах пшеницы и ячменя с начала молочной спелости, не реже чем через 10-14 дней. Обследования производятся специалистами зернопроизводящих хозяйств совместно с сотрудниками районных и межрайонных станций защиты растений и пунктов сигнализации и прогноза появления и развития вредителей и болезни растений.

По характеру заражения различают зерно явно фузариозное и подозрительное на фузариозность – скрытая форма.

Явно фузариозное зерно: зерна обычно щуплые и нежизнеспособные; грибница фузариума пронизывает все зерно целиком. Это происходит в результате глубокого поражения зерна при раннем заражении в поле, в фазе молочной и в начале восковой спелости.

Скрытая форма фузариоза грибница распространяется в плодовой и семенной оболочках. Она появляется в случае позднего заражения или слабого раннего поражения на корню, при уборке или в условиях хранения при повышенной влажности. Признаками скрытой формы считают розоватое окрашивание, морщинистость и вздутость зерен.

Зерно, пораженное фузариозом, ядовито. Мука, полученная из зерна, содержащего мицелий гриба, непригодна для питания. Так называемый «пьяный хлеб» из фузариозного зерна вызывает отравление (фузариотоксиоз), похожее на опьянение (головокружение, рвота, сонливость). При скармливании фузариозного зерна животным отравление сопровождается пищевыми расстройствами и тяжелыми нервными проявлениями (резкое возбуждение, затрудненность движений, расстройство зрения, временное бешенство).

Фузариоз не во всех случаях завершается образованием зерна с токсичными свойствами. При содержании в партии более 1% фузариозного зерна ее недопустимо использовать на продовольственные цели. Если по заключению санитарных или ветеринарных лабораторий такое зерно окажется нетоксичным, то его направляют на фураж, в противном случае – на технические цели. В практике использования зерна, пораженного фузариозом, применяют подмешивание его к партиям здорового зерна. Количество подмешиваемого зерна рассчитывают по специальной методике в зависимости от степени поражения зерна в партии (примерно до 3-5%).

При скармливании скоту фузариозное зерно также добавляют к здоровому эффективен прогрев зараженного зерна в сухом состоянии при температуре 80-90 ᵒС в течение 2-3 часов. Фузариоз не подавляет процессы брожения, поэтому пораженное зерно может быть использовано в ацетонобутиловой промышленности.

Гриб пораженного зерна может заразить и здоровое зерно. Обладал сапрофитными (питание остатками растений) свойствами, грибы из рода Fusarium могут развиваться на влажном зерне во время зимнего хранения. При этом в результате образования обильной грибницы зерно склеивается в плотные комья. Поэтому зерно, убранное в сырую погоду или пораженное грибом, нельзя смешивать со здоровым, а следует хранить отдельно. Кроме того, при хранении необходимо, чтобы влажность зерна не превышала 1З-14%.

Головня. Это заболевание, вызываемое грибами порядка Ustilaginales. Споры головни могут причинять вред, организму животного, раздражая или нарушая деятельность слизистых оболочек кишечника. Пшеница поражается твердой (мокрой) головней, пыльной и стеблевой; кукуруза – пыльной и пузырчатой; просо – пыльной. В отдельные годы наблюдается сильное поражение зерна головней.

Твердая (вонючая) головня. Возбудителями твердой головни являются грибы рода Tilletia. Гриб разрушает содержимое зерна, не повреждая оболочки, чешуек и остей. При раздавливании колосков пораженных колосьев в фазе молочной спелости вместо «молочка» выделяется сероватая жидкость, пахнущая триметиламином (запах селедочного рассола). Поэтому твердую головню нередко называют вонючей. В больном колосе вместо зерна образуются серо-бурые мешочки округлой формы – головневые сорусы, близкие. По размерам к зерну. Они легко раздавливаются и состоят из огромного числа мелких спор, образующий темную мажущую массу. Головневые сорусы значительно легче здорового зерна. Споры придают зерну и муке головневый запах и грязный цвет. Хлеб из такой муки плохо пропекается, имеет сладкий вкус и неприятный запах, корка у него серовато-коричневого цвета, с надрывами. Зерно, пораженное головней, относится к вредной примеси. Различают головневое зерно – зерно, у которого запачкана бородка или часть поверхности спорами головни, и мешочки головни – оболочки зерна, заполненные мажущей массой спор головни. В результате загрязнения здорового зерна спорами или мешочками головни может появляться головневый запах.

Для очистки от спор головни поверхности головневого зерна его необходимо обрабатывать в моечных машинах, подвергать трехкратной обработке в щеточных машинах, в пневмоаспираторах или на щеточной и обоечной машинах в сочетании с мойкой. Кроме того, можно подмешивать не засоренное спорами зерно (65% и более). По действующим стандартам содержание головневых зерен в пшенице не должно превышать 10%.

Спорынья. Это заболевание, вызываемое грибом класса сумчатых Claviceps purpurea (пурпурная булава) Поражает чаще рожь, а в районах с большой влажностью в период цветения растения в значительной степени проявляется на пшенице, ячмене и других злаковых.

Заражение спорыньей происходит во время цветения зерновых культур. Созревшие споры переносятся ветром с проросшего склероция на завязи цветущих злаков. Там они прорастают и образуют грибницу, уничтожая содержимое клеток завязи. Затем на отдельных пораженных завязях колосков появляется липкая жидкость, а во время созревания хлебов образуются вместо зерен так называемые рожки спорыньи, или склероции, – зимующая форма грибницы. Они имеют продолговатую форму, длиной от 2 до 40 мм, сначала фиолетового, а затем черно-фиолетового цвета, внутри белые или с розовым оттенком. В рожках содержаться ядовитые вещества – алкалоиды (эрготомин, эрготоксин, эргобазин), вызывающие заболевание эрготизм (эрго – французское название спорыньи). Признаками этого заболевания являются головокружение, слабость, судороги. Оно может привести к смертельному исходу в результате паралича дыхательного центра. В некоторых случаях при отравлении ядовитыми веществами спорыньи развивается гангрена конечностей. Кроме того, спорынья содержит лизергиновую кислоту, физиологически активное вещество гриба, вызывающее наркотические галлюцинации у человека.

Во время уборки склероции гриба частично осыпаются на поверхность почвы, а часть их попадает в зерно в качестве примеси.

Мука, отруби или отходы с содержанием спорыньи свыше 2% считаются опасными для животных и птицы – их можно скармливать лишь в ограниченных количествах.

Ядовитые свойства спорыньи при хранении постепенно ослабевают, их снижает также сушка зерна. Для очистки зерна от спорыньи следует применять различные зерноочистительные машины – с ситовыми и триерными поверхностями, а также сильное аспирирование. В крепких растворах соли рожки спорыньи всплывают вместе со щуплыми и легковесными зернами. Ограничительными нормами для заготовляемой пшеницы до 4-го класса предусмотрено содержание спорыньи не более 0,05% и в пшенице 5-го класса не более 0,5%. На посевах зерновых культур обычно значительно сильнее поражены растения, находящиеся у края поля, у дороги. В середине поля спорынья, как правило, не обнаруживается, так как при вспашке склероции, находящиеся на поверхности почвы, запахиваются, а на глубине 6-8 см они либо не прорастают, либо прорастают, но головки стромы не достигают поверхности почвы, и заражения растений не происходит.

Метод определения содержания фузариозных зерен в зерне ржи и ячменя

Влажные погодные условия в период цветения, созревания и уборки способствуют поражению ячменя и ржи микроскопическими грибами рода Fusarium и возникновению заболевания – фузариоза зерна (колоса).

Фузариоз приводит к снижению урожая на 5-30%, ухудшению пищевой ценности, качества и семенных достоинств зерна. Фузарии являются активными продуцентами высокотоксичных веществ – микотоксинов, накопление которых возможно в пораженном зерне. Наибольшее распространение имеют фузариотоксины: дезоксиниваленол (вомитоксин), зеараленон, токсин Т-2 [1,2]. Содержание фузариотоксинов в зерне и продуктах его переработки не должно превышать максимально допустимых уровней, установленных СанПиН 2.3.2.1078-01.

Основными возбудителями фузариоза колоса зерновых культур в условиях умеренного климата являются виды Fusarium graminearum, Fusarium avenaceum и Fusarium culmorum, а также их совершенные стадии (Gibberella spp.) [3]. Фузариоз зерна сопровождается образованием внешне видоизмененных пораженных зерен. Такие зерна радикально отличаются от здоровых не только по внешним признакам, но и по химическому составу, структурно-механическим свойствам, ферментной активности и питательной ценности. Они содержат высокие концентрации микотоксинов дезоксиниваленола и зеараленона, превышающие средние уровни в партиях зерна в десятки и сотни раз [4,5].

Содержание фузариозных зерен в зерне ржи и ячменя не должно превышать 1%, оно регламентировано в ГОСТ Р 53049-2008 «Рожь. Технические условия» и ГОСТ 28672-90 «Ячмень. Требования при заготовках и поставках», СанПиН 2.3.2.1078-01 и в Технических регламентах Таможенного союза ТР ТС 021/2011 и ТР ТС 015/2011 [6,7].

Необходимость нормирования этого показателя определяется следующими факторами:
* фузариозные зерна содержат основную часть микотоксинов, образуемых грибами рода Fusarium, а именно зеараленона (ЗЛ) и дезоксиниваленола (ДОН);
* в фузариозном зерне могут присутствовать и другие токсичные продукты обмена грибов;
* ввиду изменения в химическом составе и ферментной активности пораженные зерна могут ухудшать технологические и хлебопекарные свойства зерна [8].

Необходимость нормирования и контроля содержания фузариозных зерен определяется также массовыми вспышками фузариоза колоса в отдельные годы. Очаги фузариоза возникали неоднократной в Дальневосточном федеральном округе, на Северном Кавказе и в прилегающих районах [9]. В последние годы, в связи с изменением климата наблюдается интенсивное продвижение фузариоза колоса зерновых в более северные районы – центрально-черноземные и центральные районы России. Основными поражаемыми культурами являются пшеница, ячмень и рожь.

Для решения возникающих проблем в 2002 г. был введен в действие разработанный ГНУ ВНИИЗ ГОСТ Р 51916-2002 «Зерновые культуры. Метод определения фузариозных зерен», распространяющийся на зерно пшеницы, предназначенное для продовольственных и кормовых целей. Для операций с фузариозной рожью и ячменем ранее были утверждены «Временные методические рекомендации по визуальному определению фузариозного зерна ячменя и ржи» (М., 1992) и «Методические указания по учету фузариоза колоса и визуальному определению содержания фузариозных зерен в пшенице и ячмене» (М., 1996), составленные при участии ВНИИЗ.

За последние годы были получены новые данные по фузариозу зерна ржи и ячменя, потребовались изменения в форме предоставления материала в соответствии с требованиями к ГОСТ, а также уточнение допустимых расхождений при параллельных и контрольных определениях фузариозных зерен. С учетом этого в ГНУ ВНИИЗ разработан СТО «Зерно. Метод определения фузариозных зерен зерна ржи и ячменя», на основе которого в дальнейшем предполагается создать государственный стандарт РФ.
Метод основан на визуальном обнаружении и выделении путем ручной разборки фузариозных зерен на основании комплекса внешних отличительных признаков.

В качестве идентификационных признаков были использованы следующие показатели: форма и выполненность зерна, характеристика поверхности и цвета зерна, структура эндосперма, наличие признаков грибной инфекции на поверхности, жизнеспособность и окраска зародыша.

Использование комплекса перечисленных показателей, сведенных в две таблицы, позволяет проводить определение фузариозных зерен в зерне ржи и ячменя максимально объективно.

Остановимся на отличительных признаках зерна ржи, пораженного фузариозом (табл. 1).
Пораженные зерна ржи лишены блеска, белесые. На их поверхности, преимущественно в области зародыша или бороздки, присутствуют белый, розовый или свекольный налет мицелия, а также скопление спор (спородохии) в виде выпуклых оранжевых подушечек и полос, которые могут быть удалены
при соскабливании.

Фузариозные зерна имеют неправильную форму, иногда сплющенные с боков (плоские), морщинистые, щуплые, легковесные. Плодовая оболочка зерна отслаивающаяся, хрупкая; эндосперм рыхлый, крошащийся при надавливании пальцами. Зародыш у пораженных зерновок нежизнеспособный, на срезе темного цвета.

Фузариозные зерна ячменя и ржи следует отличать от розовоокрашенных зерен нефузариозного происхождения, которые образуются при поражении созревшего зерна пигментообразующими грибами родов Alternaria и Drechslera, a также стерильным мицелием.

Розовоокрашенные нефузариозные зерна практически не отличаются от нормальных по форме, размеру, выполненности, по структуре эндосперма и обладают жизнеспособным зародышем (соломенно-желтого цвета на срезе). Основным отличием таких зерен от нормальных является наличие размытых пятен или полос разных оттенков красно-кирпичного цвета на фоне нормально окрашенных оболочек. Пятна могут располагаться на любой части поверхности зерновки, но преимущественно в области зародыша (у ржи) или вдоль бороздки (у ячменя). Розовый пигмент в нефузариозных зернах находится внутри плотно прилегающих к эндосперму оболочек, пронизанных окрашенным мицелием гриба, и его невозможно удалить при соскабливании.
Характеристика зерен ячменя, пораженных фузариозом и близкими к ним по внешним проявлениям заболеваниям, приведены в таблице 2.
Цветковые пленки фузариозных зерен ячменя, обесцвеченные или светло-коричневые, с розово-малиновыми пятнами и налетом грибницы, чаще всего в области прикрепления зерна к колосу и в бороздке. Наряду с розово-малиновым и бесцветным мицелием на некоторых зернах образуются оранжевые (лососевые) подушечки – скопление спор фузариев (спородохии). При сильном поражении бело-розовый мицелий наблюдается и под цветковыми пленками, на плодовых оболочках.
Фузариозные зерна ячменя по сравнению с нормальными в основной массе щуплые, менее выполненные, легковесные. Эндосперм более рыхлый, мучнистый, при сильном поражении зерно крошится при раздавливании пальцами. Зародыш у пораженных зерновок нежизнеспособный, на срезе темного цвета.

При интенсивном развитии фузариоза на цветковых пленках ячменя образуется спороношение совершенной стадии гриба (Gibberella spp.) в виде поверхностного, четко локализованного сажистого налета. Под лупой налет состоит из отдельных выпуклых черных бляшек – плодовых тел фузариев (перитециев); черный налет легко удаляется с оболочек. Такое поражение следует отличать от «оливковой плесени» или «черни», образуемой грибами родов Alternaria и Cladosporium. Темные пятна «оливковой плесени» размытые, не имеют четких границ, их невозможно удалить с зерновки, так как они связаны с развитием мицелия темноокрашенных грибов не только на поверхности, но и внутри оболочек зерна.
Выделение по перечисленным отличительным признакам и определение содержания фузариозных зерен в ячмене и ржи проводят в двух повторностях, в навесках зерна массой 50,0 г. Содержание выражают в процентах. За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений. Установлены абсолютные допустимые расхождения при параллельных и контрольных определениях фузариозных зерен при разных интервалах их содержания в ячмене и ржи.

Данный метод дополняет и уточняет временные методические документы, разработанные в 1992 и 1996 гг. и отсутствующие в настоящее время в свободном доступе (обращении).
Использование метода обеспечит объективный контроль санитарного регламента, установленного для зерна ржи и ячменя в целевых стандартах на зерно и в Таможенных регламентах Таможенного союза.
Дополнительные сведения о СТО «Метод определения содержания фузариозных зерен в зерне ржи и ячменя» можно найти на сайте ГНУ ВНИИЗ: внииз.рф.

Фузариоз колоса злаковых культур

Болезнь сельскохозяйственных культур , статья из раздела:

Фузариоз колоса

Ожог колоса , Пьяный хлеб

Fusarium head blight

Фузариоз колоса – это болезнь зерновых злаковых культур и трав, вызывается несовершенными грибами рода Fusarium: Fusarium graminearum Schwabe(= Gibberella zeae (Schwein.) Petch), F. avenaceum (Fr.) Sacc. (=Gibberella avenacea R.J. Cook), F. poae (Peck) Wollenw., F. sporotrichioides Sherb., F. culmorum (W.G. Sm.) Sacc., характеризуется появлением на зерне и колосковых чешуйках розовато-красных и бледно-розовых подушечек. Заболеванию подвержены пшеница, ячмень и рожь на всей европейской части России. [5]

Нажмите на фотографию для увеличения

Содержание:

Симптомы заболевания

Симптомы заболевания проявляются на сформировавшихся колосках. Зараженные колосковые чешуйки темнеют, становятся маслянистыми. На них образуются подушечки оранжево-красного или красноватого цвета, постепенно образующие на верхушке или на всей его поверхности колоса сплошной налет. Такие же красноватые подушечки образуются во влагалищах листьев, в узлах и основания стеблей. Реже формирование красноватых подушечек обнаруживается и на зерне. Пораженные зерновки обильно покрыты белым мицелием. [3] [4] Пораженное зерно недоразвитое, щуплое с пониженной всхожестью. [2]

Морфология

Fusarium graminearum преобладает в южных регионах России. Для этого вида характерно рыхлое конидиальное спороношение, часто очерченное, бледно-розовое или красновато-оранжевое, не редко с яркой каймой подушечек: [3]

Конидии – серповидные или веретеновидные, имеют от трех до пяти, реже одну-две или шесть – девять перегородок. По одиночке – бесцветные, в массе – с розоватым оттенком. Размер: 41,0–80,0х4,0–6,0 мкм. [3]

Перитеции – скученные, сливающиеся либо сильно сближенные, эллиптической или яйцевидной формы, синие, особенно в проходящем свете. Устьица сосковидные. Размер 200,0–300,0х170,0–200,0 мкм. Расположены перитеции в строме, имеющей различную толщину и конфигурацию, часто плоскую, практически стелящуюся по субстрату. [3]

Аски – расположены на короткой толстой ножке. Они удлиненно-ланцетные, заостренные к вершине. Размер аска 60,0–79,0х10,0–12,0 мкм. [3]

Аскосопоры – веретенообразные, косооднорядные, концы слегка заострены. Обычно имеют три поперечные перегородки и едва выраженные перетяжки. Размер аскоспор 18,0–24,0х4,0–5,0 мкм. [3]

Иногда F. graminearum образует темно-красного или розоватого цвета склероции и небольшое количество хламидоспор. [3]

Fusarium avenaceum преобладает в северных районах выращивания зерновых. Конидиальное спороношение – яркоокрашенные, резко очерченные, оранжево-красные подушки воскоподобной консистенции: [3]

Конидии – серповидной формы, бесцветные поодиночке, розовые – в массе, с тремя – пятью перегородками. Размеры конидий 30,0–120,0х3,0–5,0 мкм. [3]

Сумчатая стадия Fusarium avenaceum не зарегистрирована. Редко наблюдается образование склероций от желтой до темно-синей окраски. [3]

Возбудители болезни , вызывающие
Фузариоз колоса злаковых культур

Биология

Главный источник инфекции – зараженные семена, внутри которых сохраняется мицелий гриба, а на поверхности споры. В зимний период инфекция сохраняется на зараженных остатках растений и в почве. [2]

Растениями-хозяевами грибов, взывающих фузариоз колоса, могут стать большинство растений из семейства злаковых. [4]

Грибы поражают завязь во время цветения. [4] К моменту вызревания образуется грибница и конидиальное спороношение (красноватые подушки) практически на всех надземных органах. При прорастании зерна грибница фузариозных патогенов проникает в стебель и успешно развивается в нем, но вне проводящей системы. [3]

Поражая колоски, грибница проникает в зерно. При слабой степени поражения она расположена в перикарпии, либо в оболочке зерна. При более сильной – в алейроновом слое, где разлагает белки с выделением NH₃ и некоторых других токсичных веществ. [3]

F. graminearum распространяется конидиями и аскоспорами, разносимыми дождем, насекомыми и ветром. Аскоспоры созревают и выбрасываются, как правило, в середине лета.

F. avenaceum распространяется конидиями такими же способами.

Конидии фузвриозных грибов и сумкоспоры Gibberella zeae (Schwein.) Petch. сохраняют жизнеспособность в течение года и при стечении благоприятных условий заражают растения.

Фузариозные грибы обладают сапрофитными свойствами и способны развиваться в хранилищах зерна при повышенной влажности. При этом образуется обильная грибница, и зерно склеивается в плотные комки. [3]

Благоприятные условия для развития болезни создают влажная и теплая погода, совпадающая с периодом от фазы колошения до уборки хлебов. Прорастание грибов наблюдается при температуре от +3°C–+8°C. Наиболее благоприятные для развития инфекции условия: температура в пределах от +20°C до +30°C в сочетании с влажностью воздуха 75% и выше. [3] [2]

Зараженность зерна патогеном устанавливается путем проращивания. Инфицированные семена при прорастании в течение трех суток покрываются воздушной грибницей белого цвета. Более точные показатели зараженности получают при использовании свежего зерна, поскольку в зерне, хранившемся более года, грибница способность к прорастанию теряет. [3]

Географическое распространение

Фузариоз колоса – широко распространенная болезнь. Виды грибов рода Fusarium присутствуют во всех почвах и на растительных остатках. Поражение хлебов фиксируется на Дальнем Востоке и по всей европейской части России, особенно в ее западных и северо-западных регионах. [4] [3] [2]

Вредоносность

Фузариоз колоса – вредоносная болезнь, поражающаявсе зерновые культуры. Он является причиной щуплости зерна и потерей им всхожести. Хлеб, выпеченный из муки, полученной из пораженного зерна, не годится в пищу, поскольку обладает одурманивающим свойством и вызывает острые отравления, сопровождающиеся диареей, рвотой, потерей работоспособности. Симптомы отравления сходны с алкогольным. На корм животным зерно и зернопродукты, пораженные фузариозом колоса не пригодны. [3] [2]

При сильной степени развития болезни потери урожая могут достичь более 50% с одновременным снижением качества зерна. При содержании в партии пшеницы более 5% зерна, пораженного фузариозом колоса, использование его в пищу для животных и человека запрещено, поскольку содержание токсина в таком зерне превышает допустимый уровень. [4]

Фузариоз колоса пшеницы: способы борьбы

Невозможно переоценить значение пшеницы – это ведущая сельскохозяйственная культура во многих странах мира. Россия ежегодно производит около 70 и экспортирует более 20 миллионов тонн зерна. При таком объеме производства крайне важным становится вопрос сохранения урожая. Одна из самых серьезных болезней, поражающих зерновые культуры, – это фузариоз колоса пшеницы. При интенсивном развитии заболевания потери урожая могут достигать 50%, а эта цифра может поставить под угрозу благосостояние страны. Попробуем разобраться, как происходит заражение, каковы симптомы и возможно ли победить фузариоз.

Возбудитель и симптомы болезни

Фузариоз колоса – болезнь, вызываемая грибами рода Fusarium (Фузариум, Фузарий). Этот патогенный гриб наносит существенный вред: он вызывает болезни растений и животных. Некоторые виды фузария могут инициировать серьезные заболевания даже у человека. В период налива зерна части колоса или колосья целиком начинают светлеть, на чешуйках появляется розовый пушистый налет (мицелий), затем он становится красно-оранжевым. Зародыши зерна на срезе становятся черными и полностью утрачивают жизнеспособность. Зерно теряет в весе и становится морщинистым. На чешуйках наблюдается глазковая пятнистость. На фоне здоровых зеленых колосков пораженные выделяются бледным, почти белым цветом.

Условия заражения

• Теплая влажная погода в период созревания. Сильный дождь, падая на землю, подбрасывает вверх споры фузария, живущие в земле, а если зерно не просыхает в течение многих дней, гриб развивается с катастрофической скоростью.
• Некачественный (инфицированный) посевной материал. Достаточно 2-5% зараженного зерна в общей массе, чтобы гриб начал интенсивно развиваться.
• Неправильный баланс азота и фосфора в минеральном питании. Переизбыток этих веществ приводит к тому, что пшеница слабеет и становится уязвимой к фузариозу колоса.
• Несвоевременная уборка предыдущего урожая. Затягивание сроков нарушает агротехнику и может привести к благоприятным для развития фузариоза погодным условиям.
• Несоблюдение севооборота. Худшими предшественниками для пшеницы являются зерновые, свекла и кукуруза, которые также часто поражает фузариоз.
• Некачественная уборка растительных остатков. Споры фузария прекрасно зимуют на оставшихся после снятия урожая листьях и стеблях.
• Загущенные посевы. Между близко стоящими друг к другу стебельками создается парниковый эффект, особенно в сырую погоду.

Чем опасен фузариоз

В пораженном зерне значительно меняется химический состав. Разлагается белок, разрушаются клетчатка и крахмал. Клейковина (глютен) перестает давать ценную в производстве мучных изделий эластичность. Хлеб, изготовленный из инфицированного зерна, имеет темный, грубый и крупнопористый мякиш. Отравление таким хлебом может вызвать рвоту, судороги, расстройство зрения. Такие симптомы характерны для алкогольной интоксикации, поэтому в народе зараженное фузариозом зерно называют «пьяный хлеб». Употребление пораженной пшеницы в пищу человеком способно привести к анемии и септической ангине, а также заболеваниям кожи. Скармливать зараженное зерно животным категорически нельзя! Фузарий может вызывать тяжелые поражения почек, печени, репродуктивной системы и некрозы кожи.

Методы борьбы

Для защиты колоса пшеницы от фузариоза применяют комплекс мероприятий, направленных на предотвращение заражения растений в период вегетации, сбора и хранения.

Применение фунгицидов

Обработка посевов фунгицидами во время цветения дает оптимальный результат. На сегодняшний день самым эффективным считается класс триазолов. Компания ZemlyakoFF производит уникальные по составу препараты, не имеющие аналогов: Идеал, КС (пшеница озимая), системный фунгицид с длительным защитным эффектом, и Адванс, ВДГ (пшеница озимая и яровая) – обладает не только лечащим, но и профилактическим действием. Следует принимать во внимание своевременность применения препаратов и возможность провести обработку в сжатые сроки, ведь патогенный гриб в комфортных для него условиях распространяется подчас с ужасающей скоростью. Оптимальным сроком обработки пшеницы принято считать период за 2-4 дня до начала цветения.

Десикация

Поздний фузариоз колоса пшеницы можно контролировать ускоренной уборкой урожая с применением десикантов, ведь чем меньше пшеница будет стоять под дождем, тем меньше вероятность развития болезни. Десиканты, такие как Аристократ Супер ВР, ускоряют процесс высушивания, особенно при неравномерном созревании растений. После обработки препаратом в течение недели влажность семян существенно снижается.

Методы профилактики

• предпосевное протравливание семян.
• внесение сбалансированного комплекса удобрений и микроэлементов.
• соблюдение севооборота.
• зяблевая вспашка.
• качественное обеззараживание сельскохозяйственной техники.
• правильное хранение посевного материала в сухих прохладных зернохранилищах.

При соблюдении рекомендаций по внесению фунгицидов и десикантов фузариоз колоса можно успешно победить. Но только комплексные агротехнические мероприятия могут минимизировать потери и гарантировать отличный урожай.