Заболевание распространено во всех районах возделывания кукурузы. Проявляется на початках, султанах, стеблях, листьях и воздушных корнях в виде пузыревидных вздутий различной величины (в диаметре до 15 см и более). На корнях болезнь не обнаруживается. Развитие начинается с бледного, слегка припухшего пятнышка, которое постепенно разрастается и превращается в большой желвак, заполненный сначала белой мякотью, а позже серовато-белой или розоватой слизистой массой, превращающейся затем в черно-оливковую пылящую массу спор. Наибольших размеров вздутия бывают на початках и стеблях. На листьях вздутия обычно маленькие в виде группы шероховатых морщин, часто подсыхающих до образования спор.

Пузырчатая головня вначале обнаруживается на молодых листьях и их влагалищах, иногда на узловатых (воздушных) корнях, расположенных на стебле. Сильное поражение наблюдается на всходах, когда происходит заражение верхушечной почки, из которой впоследствии развиваются все органы растения. Зараженные ткани почки (зачатков листьев и стебля) превращаются в головневые наросты и сильно разрастаются, во много раз превышая свой первоначальный объем, благодаря чему создается впечатление о «диффузном» поражении растения.

С фазы 5-8-го листа отмечается поражение листьев, листовых влагалищ и стебля. Затем заболевание проявляется на метелках, а с начала цветения и с появлением рылец поражаются початки. После выметывания и начала цветения заражаются пазушные почки, находящиеся под влагалищами листьев ниже початков. Самая тяжелая форма болезни - поражение стебля: растение искривляется, вся часть его выше пораженного места превращается в головневые наросты и отмирает.

Возбудитель болезни - базидиальный гриб Ustilago zeae Unger из порядка Ustilaginales . Грибница его при дозревании вздутий распадается на огромное количество телиоспор, которые, разлетаясь, служат источником заражения молодых растущих органов растений. В массе телиоспоры черно-оливковые, а одиночные под микроскопом - желто-коричневые, шаровидные, с сетчатым узором и крупными щетинками, 8-13 мкм в диаметре.

При наличии капельной влаги телиоспоры прорастают в течение нескольких часов. Оптимальной температурой для их прорастания считается 23-25°С. При 12°С и ниже споры не прорастают. У прорастающих телиоспор через 15-20 ч появляется быстро развивающийся росток - базидия, на котором формируются одноклеточные бесцветные продолговатые базидиоспоры размером 3х1,2 мкм. Дополнительно размножаясь почкованием, они образуют большое количество споридий (вторичные конидии). Базидиоспоры и споридии хорошо переносят понижение влажности и погибают только через 30-36 дней.

При прорастании споридий и базидиоспор, а иногда непосредственно от базидии образуется ростковая трубка, которая проникает в растение сквозь нежный эпидермис, чем и объясняется заражение только молодых меристематических тканей.

Из ростковых трубок в тканях растения сначала образуется гаплоидная тонкая нитевидная грибница, гифы которой копулируют с гифами другой противоположной по полу грибницы и дают начало развитию диплоидной грибницы, состоящей из толстых узловатых гиф. Из диплоидной грибницы через 20-24 дня в местах заражения развиваются вздутия с телиоспорами. За вегетацию растения гриб может дать 3-4, а иногда и 5 поколений, чем объясняется сильное проявление заболевания к началу уборки урожая.

Гриб U . zeae не обладает способностью диффузно распространяться по растению, поэтому каждое вздутие образуется в месте, где произошло самостоятельное заражение растения.

Следует отметить еще одну особенность гриба - поражать только вегетативные клетки. У зерен в початке поражается наружная оболочка перикарпия; в зародыш и нуцеллус, а также в эндосперм грибница не проникает; при поражении молодых завязей эти клетки атрофируются. В метелках вздутия головни образуются из прицветников и ножек пыльников; поражаются и оболочки пыльников, а пыльцевые зерна атрофируются.

Сухие телиоспоры могут сохранять жизнеспособность в течение четырех лет, тогда как в природных условиях, подвергаясь смачиванию водой, они быстро теряют всхожесть. Однако телиоспоры, находящиеся в виде комковатых вздутий, смачиваются водой плохо и в течение осени, зимы и весны не погибают. Весной при обработке почвы комковатые вздутия разбиваются и споры легко разносятся ветром, являясь первичным источником заражения растений. В редких случаях источником заноса инфекционного начала в поле могут быть семена, на которых иногда сохраняются жизнеспособные телиоспоры.

Степень развития пузырчатой головни зависит от влажности почвы. При оптимальной влажности почвы (60 % полной влагоемкости) пораженность растений всегда меньше, чем при низкой (40%) или высокой (80%). Временное снижение или увеличение влажности почвы (от оптимальной) до и после заражения приводит к усилению поражения, что следует учитывать при возделывании кукурузы на орошаемых участках.

Вредоносность пузырчатой головни заключается в выпадении пораженных молодых растений, в бесплодии початков при раннем их заражении или в значительном недоборе урожая вследствие поражения различных органов растения. Снижение урожая, как показали исследования, зависит от размера и количества вздутий на одном растении. При вздутиях больших размеров урожай снижается в среднем па 60% и больше, при вздутиях средней величины - на 25% и при небольших вздутиях - на 10%. Вредоносность двух вздутий на одном растении втрое сильнее вредоносности одного такого же вздутия.

Относительно ядовитости пузырчатой головни в литературе имеются разноречивые данные. Большинство авторов склонны считать, что молодые наросты, в которых еще не образовались телиоспоры, неядовиты, а при формировании их могут быть такими же токсичными, как и спорынья. Поэтому не рекомендуется использовать на корм животным в свежем виде или для силосования части растений, пораженных пузырчатой головней.

Система:

Царство: Грибы (Fungi)

Отдел: Базидиальные грибы (Basidiomycota)

Класс: Устилагиномицеты (Ustilaginomycetes)

Порядок: Головневые (Ustilaginales )

Семейство: Головневые (Ustilaginaceae )

Род: Пузырчатая головня (Ustilago )

Вид: Ustilago maydis (DC.) Corda 1842

Плодовые тела: проявляются на початках, султанах, стеблях, репродуктивных почках, листьях и воздушных корнях в виде пузыревидных вздутий различной величины - от небольших до 15 и больше см в диаметре. Развитие вздутия начинается с появления бледного, слегка припухшего пятнышка, которое постепенно разрастается и превращается в большой желвак, заполненный сначала белой, а затем серовато-белой или розоватой слизистой мякотью, превращающейся со временем в черно-оливковую пылящую массу спор. Самые большие вздутия бывают на початках и стеблях. На листьях они обычно маленькие, в виде группы шероховатых морщин, часто подсыхающих еще до образования спор. Первые поражения обнаруживаются на молодых листьях и влагалищах, а иногда и воздушных корнях. Сильно поражаются также всходы, при этом происходит заражение верхушечной почки. Зараженные ткани зачатков листьев и стебля превращаются в головневые наросты и очень разрастаются. В фазе 5-8 листьев наблюдается поражение листовых влагалищ и стеблей. Затем заболевание проявляется на метелках, а в начале цветения и появления рылец - на початках и пазушных почках, находящихся под влагалищами листьев ниже початков.

Вредоносность пузырчатой головни велика. Она может быть причиной гибели молодых растений, бесплодия початков и значительного, до 60%, недобора урожая. Развитие пузырчатой головни зависит от влажности почвы. При умеренной влажности (около 60%) пораженность растений всегда меньше, чем при низкой (40%) или высокой (80%). Резкие колебания влажности усиливают поражение растений.
Местообитание: посевы кормовой, силосной и зерновой кукурузы.
Период плодоношения: июнь-октябрь.
Распространение в РФ: по всей территории, где есть посевы кукурузы.

Съедобность: пищевое использование известно из Мексики и южных штатов США. Обычно на кукурузной лепешке размещают лук, чеснок, острый перец, «пузыри» головни, креветки, сырокопченую колбасу и соус, после чего запекают. Другой способ приготовления - добавлять свежую головню в омлет. Считается, что плодовые тела по вкусу и консистенции (в сочетании с яйцами) напоминают трюфели. В Мексике «пузыри» головни часто едят свежими, они продаются на улицах на лотках и в овощных магазинах. В настоящее время культура пищевого употребления головни возникла в и Швейцарии, а многие европейские рестораны предлагают экзотическое мексиканское блюдо huitlacoche.

Huitlacoche

Ядовитость: большинство специалистов считают, что молодые наросты, в которых еще не образовались споры, не ядовиты, а старые и черные, с уже созревшими спорами, так же токсичны, как и спорынья.

Устилагин и устилагиновая кислота - алкалоиды пузырчатой головни кукурузы, сильные стимуляторы наподобие активных компонентов спорыньи с аналогичным действием. Они содержатся в зрелой споровой массе головни, напоминающей черный порошок. Устилагиновая кислота представляет собой целлобиозный липид, состоящий из фрагмента целлобиозы, гликозидно связанного с w-гидроксильной группой 15,16-дигидроксигексадекановой (или 2,15,16 тригидроксигексадекановой) кислоты (т.е. устилиновой кислоты). Кроме того, целлобиоза этерифицирована уксусной кислотой и гидроксигексановой (или гидроксиоктановой) кислотой.

Устилагиновая кислота

Поскольку зрелые споры головни широко используются в народной медицине, применение спор из-за сильной их ядовитости требует крайней осторожности, например, может вызвать выкидыш при беременности.

Лекарственные свойства. Головня кукурузы содержит сильные стимуляторы (биоактивные алкалоиды) устилагин и устилагиновую кислоту . Препараты головни предписываются при многих женских заболеваниях - растянутом и обвислом животе, расслабленной промежности, вялой матке, воспалении яичников, аменорее, дисменорее, нерегулярных менструациях и других расстройствах при месячных, метроррагии (маточных кровотечений различной природы), для восстановления тонуса матки после родов. Для выделенной из гриба устилагиновой кислоты показано противогрибковое действие, в частности, подавление молочницы (Candida albicans ). Водный экстракт зрелых спор обладает противораковой активностью, подавляя саркому-180 и карциному Эрлиха.

Индейцы юго-запада Северной Америки (племя зуни и др.) использовали зрелую головню как сильный тоник для повышения трудоспособности. Содержащийся в созревшем грибе алкалоид устилагин оказывал действие, аналогичное алкалоидам спорыньи. В китайской медицине использовалась для лечения болезней желудка и печени, язвы желудка, а также как слабительное. В российской народной медицине спиртовую настойку спор пузырчатой головни кукурузы по несколько капель применяют как кровоостанавливающее средство при сильных родовых кровотечениях и обильных менструациях, а также (наружно) для улучшения качества волос и кожи. Известно использование против псориаза в сочетании с соком чистотела (Chelidonium majus ).

Собирается в августе-сентябре, во время сбора урожая кукурузы, используются зрелые черно-коричневые порошковидные споры. В домашних условиях для получения настойки к 1 части зрелого гриба добавляют 10 частей водки, настаивают в темном месте 7 дней. Полученный экстракт пьют при нарушении зрения, боли в глазах, головокружении, мозговых нарушениях.

Ustilago zeae

Симптомы пузырчатой головни кукурузы:

Поражение пузырчатой головней кукурузы происходит в течение всей вегетации (до фазы молочно - восковой спелости зерна) заражаются молодые органы, которые растут. В местах поражения появляются сначала светло-зеленые слегка припухшие пятна, которые постепенно разрастаются и превращаются во вздутие в виде пузырей разного размера и конфигурации. Сначала они имеют светлую окраску, прикрытые белой, розовой или красной оболочкой и заполнены серовато-белой слизистой массой, которая впоследствии превращается в черно-оливковую массу телиоспор.

Условия развития пузырчатой головни кукурузы:

Основной источник инфекции пузырчатой головни кукурузы - телиоспоры на пораженных растительных остатках (особенно в неповрежденных пузырях), которые сохраняют жизнеспособность до четырех лет. Они прорастают базидиями, на которых формируются базидиоспоры. Последние способны почковаться, образуя споридии (вторичные конидии). Особенно интенсивное образование споридий происходит в почвах, богатых органическими веществами. Прорастание телиоспор в почве наблюдается уже при температуре 8-10°С (оптимальная 25-30°С) и влажности 98-100%. Единичные телиоспоры быстро теряют жизнеспособность под действием влаги и сапрофитных микроорганизмов.

Дополнительный источник инфекции пузырчатой головни кукурузы - заспоренные семена. Вредоносность пузырчатой головни проявляется в резком снижении урожая зерна и зеленой массы. При поражении початков потери урожая могут достигать 50-100%, вегетативных органов - 25-50%.

Меры борьбы с пузырчатой головней кукурузы:

  • оптимальные сроки посева
  • соблюдение севооборота
  • протравливание семян
  • качественная обработка почвы (заделка растительных остатков

Пузырчатая головня атакует кукурузу в большинстве районов ее возделывания. От пыльной головни ее отличает то, что она проявляется в виде галлов (так называют патологические образования) на всех органах кукурузы. Частенько такие галлы можно наблюдать на початках с листиками. Наиболее восприимчивой к этой злополучной напасти кукуруза считается на стадии от момента выбрасывания метелок и вплоть до фазы молочной спелости, поэтому в этот период следует проявлять особую осторожность, иначе потери урожая могут достигнуть 25 – 30%, а в засушливых условиях – даже 50%.

Несколько слов о заболевании

При поражении кукурузных листиков можно наблюдать появление вздутий, напоминающих по виду группы шероховатых морщин. А в метелках в основном поражаются обособленные цветочки, на которых начинается образование небольших мешковидных вздутий. На початках со стебельками при этом формируются достаточно крупные галлы, в которых развиваются грибные телиоспоры. Зреющие в подобных галлах споры потихоньку прорастают и атакуют кукурузу на протяжении всего вегетационного периода. Окончательно созревшие вздутия состоят из покрытых сероватыми и блестящими мясистыми оболочками черных споровых масс.

С наступлением осени головневые вздутия зачастую отламываются при уборке кукурузы и нередко перезимовывают на кукурузных полях. А по весне активизировавшиеся споры снова инфицируют растения.

Возбудителем пузырчатой головни является базидиальный гриб под названием Ustilago zeae Unger. При вызревании его грибницы формируется множество вредоносных спор. В массе они обычно окрашены в черно-оливковые тона, а расположенные поодиночке споры имеют шаровидную форму и окрашены в желто-коричневый цвет. Зачастую они наделены крупными щетинками и украшены сетчатым узором.

В немалой степени развитию злополучной напасти способствуют загущенные посевы, небольшие осадки в период заражения и засушливая погода. Особой вредоносностью данный недуг отличается при поражении кукурузных стебельков с початками. Влияет на его развитие и влажность почвы. Намного меньше растения поражаются в случае умеренной влажности. А вот при высокой или низкой влажности почвы их поражаемость будет намного выше. Усиливают поражаемость и резкие колебания влажности – эту особенность важно учитывать в том случае, если кукуруза культивируется на орошаемых землях.

Атакованная пузырчатой головней кукуруза гораздо больше подвержена поражениям стеблевыми гнилями. А если этот опасный недуг охватит молоденькие растения, они легко могут погибнуть. Да и в целом вредоносность этой напасти очень велика, ведь она провоцирует бесплодие початков и существенный недобор урожая (порой до 60%).

Нередко с пузырчатой головней кукурузы можно столкнуться в районах с недостаточным или с неустойчивым увлажнением, а также на юге европейской части бывшего СССР.

Что касается ядовитости образующихся в результате поражения пузырчатой головней наростов, то здесь мнения биологов расходятся. Большинство из них полагает, что молоденькие наросты при отсутствии в них телиоспор не могут быть ядовитыми, а вот старые образования, заполненные огромным количеством телиоспор, по токсичности сопоставимы со спорыньей.

Как бороться

Основными защитными мероприятиями против вредоносной пузырчатой головни являются отбор здоровых и крепких семенных початков и своевременное удаление с участков послеуборочных остатков.

Проблему семенной инфекции поможет решить протравливание семян. Хорошо справляется с этой задачей протравитель «Ланта». А семена следует высевать только в хорошо погретую почву. Однако при этом важно не забывать и о том, что заражение может произойти и позднее. Достаточно эффективным средством контроля будет и подбор устойчивых гибридов, а также их надлежащая пространственная изоляция.

Распространена во всех районах возделывания кукурузы. Проявляется на початках, султанах, стеблях, репродуктивных почках, листьях и воздушных корнях в виде пузыревидных вздутий (галлов) различной формы и величины. На корнях болезнь не обнаруживается. Развитие вздутия начинается с бледного, слегка припухшего пятнышка, которое постепенно разрастается и превращается в большой желвак, заполненный сначала белой мякотью, а позже серовато-белой или розоватой слизистой массой, превращающейся затем в черно-оливковую пылящую массу спор. Наибольших размеров вздутия бывают на початках и стеблях. На листьях они обычно маленькие в виде группы шероховатых морщин, часто подсыхающих до образования спор.

Симптомы болезни вначале обнаруживаются на молодых листьях и их влагалищах, а иногда и на воздушных корнях, расположенных на стебле.

Сильное поражение наблюдается на всходах, когда происходит заражение верхушечной почки. Зараженные ткани почки (зачатков листьев и стебля) превращаются в головневые наросты и сильно разрастаются, во много раз превышая свой первоначальный объем, вследствие чего создается впечатление о «диффузном» поражении растения.

С фазы 5-8 листьев обнаруживается поражение листьев, листовых влагалищ и стебля. Затем заболевание проявляется на метелках, а с начала цветения и с появлением рылец поражаются початки. После выметывания и начала цветения заражаются пазушные почки, находящиеся под влагалищами листьев и ниже початков.

Самая тяжелая форма болезни - поражение стебля. В этом случае растение искривляется, вся часть его выше пораженного места превращается в головневые наросты и отмирает.

Возбудитель болезни - базидиальный гриб Ustilago zeae Unger порядка Ustilaginales. Грибница его при дозревании вздутий распадается на огромное количество телиоспор. В массе они черно-оливковые, а одиночные под микроскопом - желто-коричневые, шаровидные, с сетчатым узором и крупными щетинками, 8-13 мкм в диаметре.

Когда оболочка вздутия лопается, телиоспоры разлетаются по полю и служат источником заражения молодых органов растений. Прорастают они при наличии капельной влаги в течение нескольких часов. Оптимальная температура для их прорастания +23-25°, при + 15...18° оно замедляется, а при 12° и ниже прекращается. У прорастающих телиоспор через 15-20 ч появляется быстро развивающийся росток - базидия, на которой формируются одноклеточные бесцветные продолговатые базидиоспоры размером 3 X 1,2 мкм. Они часто размножаются почкованием, образуя большое количество споридий, которые иногда называют вторичными конидиями.

Гифы гаплоидной грибницы коопулируют с гифами грибницы противоположного пола и дают начало развитию диплоидной грибницы, состоящей из толстых узловатых гиф. Из диплоидной грибницы через 20-24 дня в местах заражения развивается вздутие с телиоспорами.

За период вегетации кукурузы гриб может дать 3-4, а иногда и 5 поколений, чем и объясняется сильное проявление заболевания к началу уборки урожая.

Гриб U. zeae не распространяется диффузно по растению, поэтому каждое вздутие образуется в том месте, где произошло заражение растения.

Сухие телиоспоры могут сохранять жизнеспособность до четырех лет, тогда как в природных условиях, подвергаясь смачиванию водой, они быстро теряют всхожесть. Однако телиоспоры, находящиеся в виде комковатых вздутий, смачиваются плохо и в течение осени, зимы и весны не погибают. Весной при обработке почвы они разбиваются, и споры разносятся ветром, являясь первичным источником заражения растений. В редких случаях патоген может заноситься в поле с семенами, на которых иногда сохраняются жизнеспособные телиоспоры.

Степень развития пузырчатой головни зависит от влажности почвы. При оптимальной влажности (60 % ПВ) пораженность растений всегда меньше, чем при низкой (40 %) или высокой (80 %). Колебания влажности почвы приводят к усилению поражения растений, что следует учитывать при возделывании кукурузы на орошаемых землях (Шкоденко В. И., 1966).

Вредоносность пузырчатой головни заключается в гибели пораженных молодых растений, бесплодии початков при раннем их заражении и значительном недоборе урожая. Последний зависит от размера и количества вздутий на растении. При больших вздутиях урожай снижается в среднем на 60 %, при вздутиях средней величины - на 25, небольших - на 10 %. Вредоносность двух вздутий на одном растении в три раза больше, чем вредоносность одного такого же вздутия (Немлиенко Ф. Е., 1957).

При изучении особенностей развития пузырчатой головни на фоне естественного и искусственного заражения Т. А. Кулик (1975) установила, что образование галлов определяется генотипическими различиями самоопыленных линий и реакцией растения-хозяина на внедрение патогена.

О ядовитости пузырчатой головни данные противоречивы. Большинство авторов считают, что молодые наросты, в которых еще не образовались телиоспоры, неядовиты, а при формировании последних могут быть такими же токсичными, как и спорынья. Поэтому части растений, пораженные пузырчатой головней, не рекомендуется использовать на корм животным.

Основные мероприятия, направленные на защиту кукурузы от пузырчатой головни, состоят в соблюдении научно обоснованного севооборота, выведении и районировании устойчивых гибридов и сортов, протравливании семян, севе в оптимальные сроки и на оптимальную глубину, внесении фосфорно-калийных удобрений, удалении послеуборочных остатков, пространственной изоляции семенных участков не менее 1 км от полей, где кукурузу выращивали в предшествующем году.