Fusarium Head Blight або головний струп пшениці, ячменю та інших дрібних зернових культур

Фузаріоз (FHB) або парша голови, спричинена грибом Fusarium graminearum та суміжними видами, є однією з найважливіших хвороб пшениці, вівса, ячменю, спельти та інших дрібних зернових культур. Однак парша - це не тільки хвороба дрібних зерен, вона також вражає багато інших видів трав, включаючи лисячий хвіст, квакш-траву, краб-траву та блакитну траву. Крім того, парша - не єдине захворювання, спричинене F. graminearum. Якщо посадити насіння пшеничної коростяної пшениці, може розвинутися гнійник розсади, а також гриби парші також спричиняють хвороби кореневих і кроневих гнилей у дрібних зернах; колосся, стебла і коренева гниль кукурудзи; гниття насіння та затухання сої.

струп
Рис. 1. Колос пшениці на стадії росту цвітіння. Зверніть увагу на екструдовані пильовики.

Ступінь тяжкості зараження паршею сильно варіюється від року до року. Зараження відбувається переважно на етапі цвітіння (Рис. 1) і незабаром після того, коли переважає волога, волога погода. Два-три дні опадів або тривалі періоди високої відносної вологості під час цвітіння та раннього заповнення зерна сприяють зараженню. Якщо в цей критичний період погода буде сухою, урожай, швидше за все, буде без парші. В Огайо, в роки сприятливої ​​погоди, кількість заражених голів у деяких полях може досягати 100 відсотків. У цих випадках понад 50% або більше колосків можуть стати пошкодженнями. Також парша спричиняє стерильність квітки, низьку вагу випробувань через зморщене зерно та втрату врожаю. Загалом овес менш сприйнятливий до парші, ніж пшениця та ячмінь.

Парша важлива не тільки тому, що вона зменшує врожайність, а також знижує якість подрібнення та випічки пшеничного борошна, якість солоду ячменю та годівлю зерна. Гриби, що викликають паршу, під час колонізації виробляють мікотоксини, особливо вомітоксин (дезоксиніваленол або ДОН). Вомітоксин може накопичуватися на високому рівні в зібраному зерні і може спричинити блювоту та відмову від корму, якщо птахівське зерно споживає худоба. Свині особливо чутливі, тоді як жуйні тварини більш толерантні до вомітоксину. Рівні вомітоксину, що перевищують 1 ppm та 5 ppm (частин на мільйон), непридатні для споживання людиною та худобою відповідно. Пшениця з вомітоксином більше 2 проміле може призвести до зниження ціни або відмови на зернових елеваторах. Існує майже нульова толерантність до вомітоксину у солодовому ячмені (тобто ячмені, що використовується для виготовлення пива).

A B
Рис. 2. А, Колос пшениці, що демонструє вибілені квіточки, уражені паршею; B, симптоми парші на колосі ячменю. Вставка, що показує великим планом знебарвленого колоска (люб'язно надав А. Фріскоп).

Симптоми та ознаки

Найбільш ранній і помітний симптом парші виникає незабаром після цвітіння. Хворі колоски набувають світло-солом’яного кольору і мають вибілений вигляд через передчасне відмирання тканин. Здорові колоски на одній голові зберігають свій нормальний зелений колір (Рис. 2А). Один або кілька колосків можуть бути вибіленими або хворіти всю голову. Коли гриб вражає стебло безпосередньо під головою, вся голова може загинути. Характерні симптоми парші на пшениці зазвичай розвиваються приблизно через 18-21 день після цвітіння - стадії росту, на якій зазвичай відбувається зараження, але може спостерігатися і раніше, якщо умови постійно вологі та вологі протягом наступних днів після цвітіння. Хворі колоски вівса попелясто-сірі, а ячменю - світло-коричневі (Рис. 2B).

Протягом 7 - 10 днів після розвитку симптомів на краю глін окремих колосків можуть утворюватися спорові маси рожевого до лососевого кольору і міцелій (так званий спородохія), особливо біля основи колоска (3А). Рожеві спорові маси найпростіше побачити рано вранці до висихання роси. Заражені ядра, як правило, зморщені, зморшкуваті та легкі, з грубим, коростяним виглядом (Рис. 3B). Колір цих ядер варіюється від світло-коричневого до рожевого до сірувато-білого. Ступінь зморщення і зміни кольору ядер залежить від того, коли і де відбуваються інфекції, а також від погодних умов після зараження. Якщо гриб вторгнеться і вб’є рахіс або головну вісь колоска, колоски над цією точкою гинуть, навіть якщо вони не колонізовані грибом. Результатом є відсутність зерна або дрібні, зморщені зерна, які втрачаються в процесі обмолоту. Ближче до кінця сезону голови з хворими колосками можуть вкрапитися темними пурпурно-чорними плодовими тілами (перитеціями) гриба, якщо погода залишається прохолодною та вологою (Рис.4). Ці перитеції є ознаками статевої стадії та зимуючих структур гриба.

A B
Рис.3. A, Спорова маса від рожевого до лососевого кольору біля основи колоска та B, Зморщені, зморщені, легкі та знебарвлені ядра від хворих голів

Цикл хвороб та епідеміологія

Гриби, що викликають паршу, є всіми представниками роду Fusarium, стадії безстатевого спороутворення. В Огайо основним збудником є ​​Fusarium graminearum (статева стадія - Gibberella zeae), але також повідомлялося про F. avenaceum (G. avenaceum) та F. culmorum (статевий стан невідомий). Ці гриби зимують і виживають між посівами в інфікованих зернових і трав’яних стернях, полові та залишках мозолі, що залишилися на поверхні грунту. Вони виживають як безстатеві спори (конідії), міцелій та перитеції, всередині яких несуться статеві спори (аскоспори). Ці гриби продовжують рости і виробляють спори від збору врожаю, поки залишки не розкладаються в грунті.

Рис.4. Темні пурпурно-чорні плодові тіла (перитеції) гриба на зрілих головках пшениці.

Розсада

Ядра коростяні можуть бути мертвими, або ж проростати слабо. Якщо саджанцю вдається вийти з ґрунту, він часто гине до того, як закріпиться. Успіх розсади вперше помічається, коли заражені рослини мають світло-червонувато-коричневий колір і можуть покриватися масою рожевої або білуватої цвілі. Якщо саджанці виживають, їм, як правило, не вистачає енергії, і вони часто надсилають лише кілька фрез з невеликими головками. По мірі дозрівання ослаблених рослин може розвинутися легка до червонувато-коричнева гниль кореня або крони.