Грибные болезни хлебных злаков

Грибные болезни хлебных злаков

30

Томский Государственный Педагогический

Университет

Курсовая работа

На тему: Грибные болезни хлебных злаков

Выполнил: студент III курса

23 группы

Ахмадулин М.Т.

Проверил: Степанова Т.Н.

Стрежевой, 1996 г.

Содержание

Введение…………………………………………………….…………………………3

1. Головня………………………………………………………………………….4

2. Ржавчина………………………………………………………………………..12

3. Корневые гнили…………………………………………………………….…..17

4. Болезни выпадения озимых зерновых культур……………………………....21

5. Другие грибные болезни злаков………………………………………….…...22

Список использованной литературы………………………………………………...30

Введение.

Грибы -- обширная группа организмов, на-считывающая около 100 тыс. видов. Они за-нимают особое положение в системе органиче-ского мира, представляя, по-видимому, особое царство, наряду с царствами животных и расте-ний. Грибы весьма разнообразны по внешнему виду, местам обитания и физиологическим функциям. Особой группой стоят грибы -- паразиты растений и животных. Среди паразитов растений можно различить микофильные грибы (паразитирующие на грибах), паразиты высших растений, водорослей.

Грибы играют большую роль в круговороте веществ в природе, в разложении остатков животных и растений, попадающих в почву, образовании в почве органического вещества, повышении плодородия почвы.

Однако не все грибы приносят пользу. Мно-гие из них весьма вредны. Из таковых наиболее известны грибы -- паразиты растений, потеря урожая и порча сельскохозяйственной продукции от которых настолько велики, что борьбой с ними занимаются специальные госу-дарственные учреждения, а с некоторыми -- международные организации. Наука, изучаю-щая болезни растений, вызываемые грибами и другими организмами, называется фито-патология. Подавляющее большинство болезней (около 80%) вызывается грибами. О многих грибах, вызываю-щих болезни растений, в частности о болезнях хлебных злаков, рассказывается в данной курсовой.

Особое внимание уделяется биологии грибов-паразитов, а также их диагностике. Особого внимания мерам борьбы с грибными болезнями в данной курсовой не уделяется, т.к. этим должны заниматься специалисты немного другого рода, например агрономы.

В курсовой подробно рассматривается основные грибные болезни хлебных злаков распространенные в нашей стране.

1. Головня.

Головневые грибы -- интересная во многих отношениях группа базидиомицетов. Известно около 1000 видов головневых грибов, объеди-ненных в 40 родов. Головневые грибы поражают большинство органов своих растений-хозяев, в том числе вегетативные и цветочные почки, листья и стебли, лепестки венчика и чашелистики, ты-чинки и пестики, плоды и семена. Реже они поражают корни. Пораженные части растений выглядят как обугленные или покрытые са-жей. Поэтому заболевания, вызываемые голов-невыми грибами, носят название «головня».

Головневые грибы распространены от Арк-тики до тропиков, почти повсюду, где произ-растают высшие растения, не исключая пу-стынь и гор.

Заболевания, вызываемые головней, долгое время были загадкой для исследователей. Их появление объясняли либо нарушением обмена веществ у растений, либо заражением их ин-фузориями, насекомыми и другими животными организмами. Лишь к середине XIX в. устано-вили, что причина головневых заболеваний -- микроскопические грибы, ведущие паразити-ческий образ жизни.

Головня -- распространенное и вредоносное заболева-ние, которое поражает все хлебные злаки и дикорасту-щие злаковые травы. Вызывается грибами из класса Базидиомицеты {Basidiomycetes), подкласса Телиомицеты (Teliomycetidae), порядка Головневые (Ustilaginales}.

Головневые грибы -- обязательные (облигатные) па-разиты. Основной тип поражения, который они вызыва-ют, -- разрушение тканей с образованием сажистой мас-сы, состоящей из телиоспор (хламидоспор). Это узкоспе-циализированные паразиты: поражая хлебные злаки, они приспосабливаются к ним, причем определенные виды го-ловневых грибов поражают конкретные виды растений.

Возбудители головни. Возбудители -- грибы (класс Basidiomycetes, порядок Ustilaginales). В цикле своего развития они имеют грибницу, головневые споры (телиоспоры), геммы и базидиоспоры.

Мицелий у головневых грибов хорошо развитый, эндогенный, простирается в пораженной ткани по межклетникам, иногда пронизы-вает клетки, способен распадаться на головневые споры Перед рас-падом на споры он сильно ветвится, гифы делятся дополнительными поперечными перегородками, оболочки клеток ослизняются, затем формируются более толстые пигментированные оболочки, и клетки отшнуровываются от основного мицелия. Такие обособленные участки грибницы называются головневыми спорами, они обра-зуют пылящую или плотную темную массу (головню). Мицелий после проникновения в пораженный орган растения распространяется в нем диффузно (особенно у видов, которые заражают в фазу проростка). Однако мицелий не пронизывает все растение. Поражение отдельных или всех частей колоса объясняется тем, что гриб вскоре после зара-жения через точку роста проникает в зачаточный колос, когда расте-ние находится в начальной фазе развития, а затем при энергичном росте стебля быстро выносится вверх. Мицелий сосредоточивается и развивается в зависимости от вида возбудителя в завязи, частях колоса, стебле.

Головневые споры служат для распространения и сохранения вида в неблагоприятных условиях.

Диагностика. Возбудители головни поражают все хлебные злаки. Заражение растений происходит в молодом возрасте, чаще в эмбрио-нальный период. Разрушению подвергаются отдельные завязи или целые соцветия, стебли, листья. На пораженных органах образуется черная пылящая масса. В зависимости от разрушения тех или иных органов, а также от признаков проявления заболевания различают на хлебных злаках несколько типов головни: пыльную, твердую, пузыр-чатую, стеблевую, карликовую (рис. 1).

По характеру проявления болезни на колосе различают два типа -- твердую и пыльную головню. При твердой головне разру-шается только зерно, оболочка зерна сохраняется. Головневые споры находятся как бы в мешке, отсюда и название -- головневые мешочки.

Рис. 1. Различные виды головни зерновых культур:

1 - твердая головня пшеницы; 2 - пыльная головня пшеницы; 3 - стеблевая головня ржи;

4 -- пыльная головня проса; 5 -- пыльная головня овса.

При пыльной головне разрушаются почти все части колоса, споры легко разносятся ветром. Характер проявления болезни на колосе не связан с биологиче-скими и экологическими особенностями видов головни. Это признак, позволяющий легко распознавать близкие виды возбудителя по про-явлению болезни, но он не позволяет объединять их по другим свой-ствам (типу заражения, сохранению инфекции, специализации, мор-фологии и т. д.). Например, биология возбудителя пыльной головни пшеницы (Ustilago tritici) не сходна с биологией возбудителя пыль-ной головни овса (U. avenae) или пыльной головни кукурузы (Sorosporium reilianum). Виды из рода Urocystis (U. occulta и U. tritici) разрушают верхнюю часть стебля, листовые влагалища и листья и образуют продольные черные полосы.

Вредоносность. Головня на зерновых культурах -- одно из наи-более вредоносных заболеваний. При головне чаще всего поражается та часть растения, ради которой эта культура возделывается, -- колос, початок или метелка. Зерно полностью превращается в черную споровую массу или при поражении других органов часто не развивается. В связи с этим урожай больных растений уничтожается нацело.

Кроме явных потерь урожая, головня вызывает потери, не поддаю-щиеся учету при внешнем осмотре посевов. Это так называемые скры-тые потери. Они выражаются в том, что возбудитель, находя-щийся в растении с момента прорастания зерна до созревания семян, действует на растение угнетающе: снижается всхожесть семян, зара-женные проростки сильнее поражаются почвенными грибами, растения отстают в росте, многие из них не выколашиваются, нарушается нормальное течение биохимических процессов, снижается налив зерна.

Скрытые потери особенно велики на озимой пшенице, на которой гриб доль-ше оказывает отрицательное воздейст-вие на растение.

Биология. Большинство видов го-ловневых грибов сохраняется из года в год в виде головневых спор на поверх-ности зерна или в почве, и только у не-многих видов мицелий зимует внутри зерна.

Головневые споры в почве долго не сохраняются, они не нуждаются в перио-де покоя и при благоприятных усло-виях влажности и температуры прорастают. Как правило, это про-исходит той же осенью или весной следующего года. Исключение составляют споры, собранные в клубочки (Urocystis occulta), находя-щиеся в пузыревидных наростах растений (Ustilago zeae), и споры, требующие периода покоя (Tilletia controversa).

Период заражения растений головневыми грибами ограничен воз-растом ткани. Одни виды заражают только проростки зерна (Т. caries, U. avenae), другие способны заражать молодые надземные части ра-стений (Т. controversa, U. zeae), третьи заражают завязи в период цве-тения (U. tritici, U. nuda).

Специализация. У нас в стране на зерновых культурах паразити-рует около 20 видов головневых грибов. Все они узкоспециализиро-ваны, приурочены только к одному виду питающего растения. Напри-мер, возбудитель твердой головни пшеницы (Tilletia caries) не заражает овес или ячмень, возбудитель головни овса не может заразить пшеницу и т. д.

Наличие гетероталлизма (раздельнополости) у головневых грибов определяет возможность получения новых форм и рас, отличных or родительских либо в морфологическом отношении, либо в отношении специализации, вирулентности, культуральных признаков, биохими-ческих и других особенностей.

Новые формы и расы образуются в результате межвидового и внутривидового скрещивания при копуляц] и базидиоспор. Чаще они возникают от скрещивания между близкими видами и формами го-ловни.

В природе количество форм и рас в пределах вида не является постоянным, процесс формирования идет непрерывно. У некоторых видов имеется по одной форме, а у других их несколько.

У U. tritici имеются две формы, одна поражает преимущественно разновидности и сорта Triticum vulgare и реже встречается на Т. du-rum, вторая приурочена к твердой пшенице (Т. durum) У этого вида возбудителя внутри двух форм имеются расы, отличающиеся друг от друга приуроченностью к какому-либо сорту или группе сортов. Рас-пространение рас может ограничиваться определенным ареалом. Устойчивость у некоторых сортов иногда имеет местное значение.

Знание специализации и расового состава возбудителя важно не только для селекционеров в работе по выведению устойчивых сортов, но и для практических работников, которые должны правильно под-ходить к выбору сортов, а также проводить замену поражаемых сор-тов.

Виды головни на пшенице

Твердая головня. Возбудители--Tilletia caries (DC.) Tul. (син. Т. tritici Wint.) --споры шаровидные с сетчатой оболочкой, 14--22 мкм в диаметре и Т. levis Kuehn.--споры неправильно округлые, 15--23 мкм в диаметре или продолговатые, размером 17--25х14--19 мкм, с гладкой оболочкой. Поражают завязь. Вместо зерна образуется головневый мешочек, состоящий из телиоспор, покрытых сероватой оболочкой. При раздавливании головневого мешочка обнаруживается мажущаяся, жирная на ощупь, темно-коричневая масса спор с селедочным запахом. Зараже-ние растений происходит в почве от прорастающих спор, находящихся на поверхности семян. Заражаются проро-стки через колеоптиле.

Карликовая головня. Возбудитель -- Tilletia controversa Kuehn. Споры округлые, с сетчатой поверхностью, часто окружены бесцветным слизистым слоем, 19--28 мкм в диаметре Наряду с темноокрашенными телиоспорами встречаются бесцветные (гиалиновые) споры с гладкой оболочкой Поражает завязь, как и твердая головня В колосе вместо зерна образуются головневые мешочки, мелкие, с закругленным верхним конусом и маленьким отростком--остатком рыльца.

Растение, пораженное карликовой головней, низко-рослое (карликовое), с повышенной кустистостью Зара-жение растений происходит у поверхности почвы. Зара-жаются всходы в фазе одного--трех листьев

Пыльная головня. Возбудитель--Ustilago tritici (Pers ) Jens Споры мелкие, шаровидные или продолго-ватые, 5--9 мкм в диаметре Разрушает все части колос-ков От колоса остается неразрушенным только стержень Больные колосья появляются к моменту колошения Вме-сто колоса из влагалища листа выступает сажистая мас-са спор. Споры распространяются током воздуха Растения заражаются в период цветения от спор, попадающих на цветки с соседних больных колось-ев.

Стеблевая головня. Возбудитель -- Urocysfis tritici Koern. Поражает листья, листовые влагалища и стебли, на которых образуются узкие длинные сероватые поло-сы Ткань разрушается, растрескивается, и из трещин выступает черная масса телиоспор гриба. Последние в спорокучках, размером 14,4--35,5х11,2-- 26,3 мкм, состоящих из одной, двух, реже из трех-четы-рех центральных темно-коричневых спор и перифериче-ских полушаровидных дугообразных клеток с желтовато-коричневой оболочкой, 7--10 мкм в диаметре Колос не доразвивается Стержень его тоже бывает поражен Заражение происходит при прорастании семян от спор, на-ходящихся на их поверхности или сохранившихся в почве

Индийская головня. Карантинный объект Возбуди-тель -- Neovossia indica (Mitra) Muriel. Поражает заро-дышевую часть или бороздку зерновки Телиоспоры эл-липсоидные или шаровидные, крупные, размером 22-- 42Х25--40 мкм Оболочка спор коричневая, чуть красноватая, сетчатая, с бесцветным хвостовидным при-датком или без него (см рис 1, 5) Споры прорастают после периода покоя в базидию с пучком удлиненных базидиоспор, число которых колеблется от 32 до 128, или в нитевидный промицелий с пучком споридий на вершине

Виды головни на ржи

Твердая головня. Возбудитель -- Tilletia secalis Kuehn. Поражение сходно с поражением пшеницы твер-дой головней. Телиоспоры от 18--23 до 26,3 мкм в диа-метре. Заражение происходит в период прорастания се-мян в почве от прорастающих спор, находящихся на по-верхности семян.

Стеблевая головня. Возбудитель-- Urocystis occulta Rab. (син. Tuburcinia occulta Liro). Болезнь сходна со стеблевой головней пшеницы (см. с. 7, рис. 1, 4}.

Пыльная головня. Возбудитель--Ustilago vauiloui Jacz. Разрушает колоски, чаще всего на нижней части колоса. В верхней части колоса колоски обычно бесплод-ные. Телиоспоры шаровидные, темно-коричневые, диа-метром 4,6--6,4 мкм, иногда до 15 мкм. По биологии раз-вития возбудителя и симптомам эта головня сходна с пыльной головней пшеницы. Растения заражаются при цветении.

Виды головни на ячмене

Каменная головня. Возбудитель-- Ustilago hordei Kell. et Sw. Поражает все части колосков, кроме остей. Споры не распыляются, а остаются в виде твердой массы, прикрытой в виде пленки остатками покровных тка-ней цветковых и колосковых чешуи (рис. 2, 1). Споры гладкие, светло-коричневые, 5,5х7,5 мкм. Заражение происходит в почве в период прорастания семян.

Пыльная головня. Возбудитель-- Ustilago nuda Kdl. et Sw. Как и пыльная головня пшеницы, поражаег колос-ки колоса, превращая их в черную массу спор, распыля-ющуюся во время цветения. К уборке урожая от колоса остается голый стержень. Растения заражаются при цве-тении от спор, попадающих на цветки с соседних больных колосьев. Споры шаровидные, реже овальные или угло-ватые, светло-коричневые, со щетинками, размером 4--5х6,5 мкм.

Черная (ложная пыльная) головня. Возбудитель-- Ustilago nigra Tapke. По характеру поражения напоми-нает предыдущий вид головни (разрушает все части ко-лосков), но споры несколько крупнее (от 6 до 8,5 мкм). Заражение происходит в почве в период от прорастания семян до появления всходов.

Виды головни на овсе

Твердая, или покрытая, головня. Возбудитель-- Ustilago levis (Kell. et Sw.) Magn. (син. U. kolleriе). Поражает завязь и цветковые чешуи в колосках метелки. Споры гладкие, без щетинок, 3,6--8,3 мкм в диаметре, сохраняются в комочках, прикрытых колос-ковыми чешуями, и просвечивают через их тонкие сереб-ристые ткани. Во время обмолота комочки разбиваются, и споры загрязняют здоровые семена. Заражение проис-ходит при прорастании семян в почве. Заражается про-росток до выхода на поверхность почвы.

Пыльная головня. Возбудитель--Ustilago avenae Jens. Разрушает все части колосков ме-телки, превращая их в черно-оливковую споровую массу. Споры округлые или эллипсоидные, светло-коричневые, со щетинками, 4--8 мкм в диаметре. Распыляются в пе-риод вегетации овса. Попадая на цветки здоровых сосед-них метелок, они прорастают и заражают внутренние части цветковых чешуи. Заражение происходит в почве при прорастании семян от спор, находящихся на поверх-ности семян, или от спор и гемм, расположенных род че-шуйками.

Головня проса. Возбудитель--Sphacelotheca panicimiliacei (Pers.) Bub.. Поражает метелку, пре-вращая ее в твердое черное комовидное образование, прикрытое грязно-белой тонкой оболочкой и выступа-ющее из влагалища верхнего листа. В период обмолота желваки разрушаются, и споры загрязняют здоровые се-мена. Споры темно-бурые, с двухконтурной оболочкой, округлые или угловатые, слабошиповатые, иногда без шипиков, 9--14 мкм в диаметре. Заражение происходит в почве при прорастании семян.

2. Ржавчина.

Ржавчина хлебных злаков вызывается грибами из класса Базидиомицеты (Basidiomycetes), порядка Ржав-чинные (Uredinales). Ржавчинные грибы, поражающие хлебные злаки, относятся к роду Puccinia, имеют слож-ный цикл развития, включающий 3 стадии (весеннюю, летнюю и зимнюю), 5 различных форм спороношения (спермации, эциоспоры, урединиоспоры, телиоспоры, ба-зидиоспоры). Исключение составляет возбудитель желтой ржавины пшеницы (Рис-cinia striiformis), у которого 0 (спермогониальная) и I (эцидиальная) стадии неизвестны. Однако среди полноцикловых видов имеются такие, для которых весенние стадии (0 и I) часто не имеют значения, так как развитие гриба, сохранение инфекции и возобновление ее протекают в II стадии (уредостадии). К числу таких видов относятся возбудители бурой ржавчины пшеницы (Р. recondita f. tritici), бурой ржавчины

Все виды ржавчины на зерновых культурах обладают явле-нием плеоморфизма, т. е. способностью развивать в онтогенезе не-сколько стадий спороношения, и гетереции (разнохозяйности).

Основной тип поражения--образование пустул на пораженных тканях. Летние пустулы (подушечки), со-стоящие из одноклеточных урединиоспор гриба, желтого, оранжево-желтого или бурого цвета, образуются на зла-ках в течение всего вегетационного периода, развиваясь в нескольких поколениях. Они служат для размножения гриба и массового заражения растений. Зимние пустулы темно-коричневого или черного цвета, закладываются в тканях поражаемых органов (стебля, листа, листового влагалища) к концу лета и состоят из телиоспор, кото-рые служат для сохранения гриба. Прорастая весной или осенью, они дают четырехклеточную базидию с базидио-спорами. Базидиоспоры заражают промежуточного хо-зяина, на котором образуются спермогонии со сперма-циями с верхней стороны листа и эции с эциоспорами-- с нижней. Через эциоспоры происходит первичное зара-жение злаков весной (или осенью у некоторых видов ржавчины).

Ржавчинные грибы на хлебных злаках, как и на дру-гих культурах, --обязательные, узкоспециализированные паразиты. Они приспособились поражать определенные виды и сорта культивируемых растений, нанося им суще-ственный вред.

Специализация. На хлебных злаках паразитирует в основном пять видов ржавчины. Огдельные из них способны заражать несколько видов злаковых растений, однако это говорит не об отсутствии спе-циализации, а о существовании в пределах вида многих специализи-рованных форм, способных заражать только определенные виды ра-стений. Например, Р. graminis f. tritici способна заражать растения из рода Triticum; P. graminis f. avenae -- растения из рода Avena; Р. graminis f. secalis -- рожь, ячмень, пырей.

Специализация ржавчинных грибов не ограничивается наличием форм. В состав форм входят расы и биотипы, способные поражать отдельные сорта или группы сортов.

Расовый состав в природе непостоянен, он все время изменяется и пополняется. Пути формирования рас различны. Изменчивость у не-которых ржавчинных грибов может обусловливаться гибридизацией, которая протекает на промежуточных хозяевах в 0 стадии. Переком-бинации ядерного содержимого возникают в результате скрещивания между собой различных биотипов, рас и специализированных форм внутри видов. Кроме того, расы образуются путем мутаций и гетеро-кариоза.

Страницы: 1, 2