Что такое спорынья на пшенице
Спорынья
Описание
Болезнь встречается на ржи, пшенице (особенно твердой), ячмене и многих кормовых злаках. Первичное заражение растений происходит в период цветения от аскоспор, образующихся при прорастании склероций (рожков) гриба, попавших в почву с семенами или перезимовавших в ней. Источником вторичного заражения являются конидии несовершенной стадии (анаморфы), разносимые насекомыми с медвяной росой, переносимые ветром, каплями дождя или при трении колосьев друг о друга. Большинство склероциев сохраняет всхожесть около года, в редких случаях – 2 года.
Возбудители – Claviceps purpurea Анаформа – Sphaselia segetum
Симптомы
Первые признаки болезни обнаруживаются после выколашивания. На частях колоса или метелки появляется липкая жидкость (медвяная роса). Сахаристые выделения имеют слабый запах гниющего мяса и привлекают к зараженным колосьям мух и других насекомых. Во влажную погоду уже через неделю после появления медвяной росы в колосьях вместо зерен можно обнаружить первые склероции (рожки), по форме напоминающие зерна ржи, но длиннее их. В сухую погоду образование склероций наблюдается примерно через 2 недели. Молодые склероции сначала желтовато-коричневые, позже серо-фиолетового, черно-фиолетового цвета, нередко с пурпурным оттенком. Рожки не прикрыты колосковыми чешуями и торчат из колоса. Длина рожков на ржи может достигать 3–5 см и обычно в 2–3 раза превышает размер здорового зерна. Склероции, развивающиеся на пшенице и ячмене, обычно короче и толще, чем на ржи. Полное созревание склероций по времени совпадает с созреванием зерна. Когда злак ещё на корню, часть склероций может осыпаться, во время уборки может попасть в почву; другие рожки обмолачиваются вместе с зерном и остаются в обмолоченном зерне в виде механической примеси.
Гриб спорынья – опасный паразит или полезный лекарственный компонент?
Гриб спорынья – род паразитирующих грибов, относящихся к семейству спорыньёвых. Организм развивается на злаках, в числе которых пшеница и рожь, осоки. Селится гриб в колосьях и метёлках злаков. Он воздействует на зёрна, делает их тёмными, влияет на строение и оттенок элементов колосьев.
В сельском хозяйстве
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:
Привести к распространению вредителя могут такие факторы:
Заражённое зерно сильно испорчено и непригодно. Из-за присутствия в таком сырье ядовитых алкалоидов, применять его нельзя ни для людей, ни для животных.
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.
Если созревший склероций упал с растения на землю, он остаётся в состоянии своеобразного анабиоза до момента наступления благоприятных условий. Обычно это дождливая погода в начале весны. В таких условиях паразит переходит в стадию плодоношения. Прорастая, вредитель образует несколько плодовых тел.
Паразит может маскироваться. Цвет склероций серый или коричневый, а форма имитирует зёрна растения. Благодаря такой адаптации, вредитель часто остаётся незамеченным.
Роль в исторических событиях
Современная сельхозтехника успешно спасает злаковые культуры от сильного заражения, но в прошлом этот паразит стал причиной эпидемий, народных недовольств и даже «охоты на ведьм».
В Средние века гриб поражал рожь и другие растения в холодные и дождливые годы. Его распространение было настолько активным и неконтролируемым, что привело к эпидемии эрготизма.
Эрготизм – сильное пищевое отравление, спровоцированное паразитом. Первая эпидемия датируется 591 годом. Сильнее всего эпидемия отразилась на Франции. Так в 992 году от эрготизма погибло 40 тысяч французов. А спустя 206 лет от отравления ядом, содержащимся на растениях, в Париже погибло 14 тысяч человек.
Исторические события, возникшие на фоне эпидемий эрготизма в Европе (зафиксировано 132 эпидемии с VI по XVIII века) пристально изучаются современными историками. Учёные пришли к выводу, что каждая эпидемия, спровоцированная паразитом, сопровождалась массовыми народными недовольствами.
Что касается феномена «охоты на ведьм», сильные гонения происходили в странах, где главной сельскохозяйственной культурой была именно рожь. Согласно историческим источникам, у тех самых «ведьм» были обнаружены поведенческие особенности, свойственные поражению нервной системы паразитом, заразившим зерно. Только представьте, сколько невинных женщин стали жертвами недостаточной образованности средневековых людей.
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:
Общие симптомы интоксикации алкалоидами, которые также выделяют в медицине, включают в себя:
Не менее опасным гриб является и для животных. Чаще всего от него страдает крупный рогатый скот.
Влияние на животных
Употребление животными заражённых зёрен также может привести к сильной интоксикации и возникновению множества неприятных симптомов. Домашний скот страдает от репродуктивных нарушений. У лошадей появляется плохое оплодотворение. Нередко появляется вероятность выкидышей на поздних сроках. Достаточно часто погибают и сами кобылы. Причина – утолщение плаценты, вследствие употребления заражённого зерна.
Животные, которые употребляли заражённые растения, страдают от омертвения конечностей. Из-за нарушения кровообращения у крупного рогатого скота может начаться омертвение ног, ушей, хвоста. Животные часто погибают. Велика опасность и для птиц, употребляющих заражённое зерно.
Применение в медицине
Алкалоиды, несмотря на их колоссальную опасность, активно используются в фармацевтической отрасли. Этот компонент применяют на протяжении столетий, а сегодня спорынья входит в состав многих медикаментов.
Препараты, в составе которых есть алкалоиды гриба позволяют достичь сокращения маточной мускулатуры. Это свойство помогает останавливать сильные маточные кровотечения у женщин.
А вот гидрированные алкалоиды воздействуют, как седативный препарат. Лекарства на их основе используют для терапии психических расстройств, Базедовой болезни, гипертонии, головных болей и мигреней, опоясывающего лишая.
Лекарственные свойства
В составе паразита есть компонент эрготамин. В ходе исследований врачи пришли к выводу, что компонент является сильным обезболивающим. После этого эрготамин стали включать в специфические анальгетики и использовать для подавления мигрени.
Бромокрептин спорыньи используется медиками в акушерстве. Препараты назначают женщинам, нуждающимся в остановке лактации. Обычно это роженицы с гиперлактацией, а также женщины, у которых был выкидыш, преждевременные роды.
Бромокрептин также активно используется для лечения болезни Паркинсона. Препарат эффективен только в больших дозах, в связи с чем вызывает ряд побочных действий:
Длительное применение препаратов на основе алкалоидов спорыньи может привести к эрготизму со всеми сопутствующими признаками заболевания.
Кто растит спорынью намеренно?
Спорынья развивается в тех местах, где есть злаковые культуры, а влажность воздуха достигает 70%. Но культивируют гриб и намеренно. Спорынья пурпурная выращивается в специализированных совхозах. В России такие хозяйства расположены в Новосибирской и Кировской областях. Есть они и в Беларуси.
Колосья ржи специально заражают спорами паразита. Для его развития создают благоприятные условия. Для заражения колосьев используют ручной метод или работу специальных инъекционных машин. Один урожай растений, заражённых спорыньёй, может достигать 3 тонн гриба.
Сырьё собирают в период, когда рожки созрели, приобрели пурпурный цвет и стали твёрдыми. Тогда спорынья легко отделяется от колоса. После сбора сырьё хорошо просушивают в специальных проветриваемых цехах.
Впоследствии растение используют в фармакологической отрасти. Оно становится основой множества лекарственных средств. Нередко его применяют и в гомеопатии.
Спорынья – это паразит, но, несмотря на то что гриб ядовит и способен погубить тонны зерна ржи или пшеницы, этот вредитель может быть и полезным. Благодаря изучению паразита, были выявлены его многочисленные полезные качества. Лекарства на основе гриба активно применяются в лечении гинекологических заболеваний, могут помочь в терапии Паркинсонизма и снять сильнейшую мигрень.
Спорынья – болезнь пшеницы на неухоженных полях
Ежегодно из-за массовых вспышек спорыньи пшеницы в отдельных регионах урожайность снижается на 10—15%, а в неблагоприятные годы потери достигают до 25%. Снижение урожайности пшеницы пропорционально количеству инфицированных колосьев.
Прорастание склероциев спорыньи, снижает качество и количество урожая, влияет на качество муки и зерна. На одном колосе бывает от 1 до 5 склероциев. Вред развивающейся спорыньи заключается не только в снижении количества урожая. Примесь пшеницы, пораженной спорыньей, придает ядовитые свойства муке.
Начиная с 1995 года спорынья активно распространялась в посевах пшеницы и всех зерновых культур, больше всего поражая озимые.
Влияние спорыньи на организм человека
Спорынья вызывает снижение урожайности, но более значимым является наличие в зерне склероций. Вред спорыньи для человека в том, что ее склероции содержат токсичные алкалоиды (эрготамин, эрготоксин, эргометрин, эргин и др.) — органические вещества, производимые злаками, хвощами, папоротниками и грибами.
Они опасны для теплокровных организмов и вызывают сужение кровеносных сосудов. Многие из них — сильные яды, вызывающие серьезные отравления. Заболевание связано с поражением центральной нервной системы и отличается следующими симптомами:
В старину болезнь, появлявшуюся из-за употребления хлеба из этой зараженной муки, называли «злые корчи».
Алкалоиды, содержащиеся в склероции, могут вызывать выкидыши. Загрязненное зерно в количестве более 0,1% не подходит для производства корма или этанола, т.к. ядовито для животных и человека. Примесь склероциев в муке более чем 0,05% — делает ее опасной для живых существ.
Алкалоиды спорыньи не разрушаются при термической обработке. Отравление спорыньей характеризуется большой степенью летальности (дозировка 5 г смертельна), но все зависит от здоровья и выносливости организма, возраста, массы тела и пола человека.
Применение в медицине
В небольших дозах вещество является лекарственным средством, так как в рожках содержатся эрготамин и эргометрин — кровоостанавливающие и родовспомогательные средства. Алкалоиды винкристин и винбластин в медицине используются в качестве противоопухолевых средств.
Массово применяются алкалоиды спорыньи в гинекологии как средство, стимулирующее сокращение матки, оказывающее сосудосуживающее действие. Натуральные алкалоиды спорыньи и их синтетические аналоги применяют при проведении медикаментозного аборта и т.д.
До 60-х гг. 20 века склероции собирали на зараженных колосьях, а затем искусственно разводили в специальных сельских хозяйствах. В 21 веке алкалоиды получают в результате ферментации, выращивая склероции гриба в искусственной питательной среде.
Развитие заболевания
Возбудители заболевания — грибки пурпурной спорыньи (Claviceps purpurea). Общее название болезни, вызываемой грибами рода Claviceps, называется эргот. Поражает около 400 видов растений из семейства злаковых (Poaceae).
Спорынья — болезнь зерновых культур. В основном поражению подвержены посевы озимой ржи, реже — пшеницы и тритикале. Это спорадическая форма спорыньи, которая зимует в земле в виде конидий, прорастающих весной. Источники инфекции: земля со склероциями, ветер, насекомые. Заражение злаков спорыньей происходит через распространение азигот ветром и насекомыми в период цветения. Инфицируются только полностью раскрывшиеся цветки. Источником первичного заражения служат конидии (экзогенные споры бесполого спороношения).
Плантации, где не была проведена предпосевная обработка или высеяны семена неизвестного происхождения, уязвимы для инфекции. Возникновение заболевания наблюдается на самосевах, от которых азиготы могут переноситься ветром на культивируемые поля.
Стоит знать, что продолжительность жизни зимующего гриба (спорыньи пурпурной) составляет 3 года.
Весной споры прорастают в виде нитевидных стеблей, заканчивающихся красно-коричневым вздутием (шарообразные головки стром). В стромах формируются многочисленные аскоспоры (в аске – сумке), созревающие во время цветения. Они распространяются ветром и поражают молодые стебли цветущих растений. На пораженных стеблях развиваются конидии гриба. На здоровые растения конидии переносятся насекомыми, которых привлекают сладкие выделения, что способствует распространению спорыньи. Ко времени созревания зерна, инфицированная завязь превращается в склероций.
Развитию болезни и инфекции благоприятствует мокрая и дождливая погода. Температуры +10—+14°С и относительная влажность более 70% — идеальная среда для развития спорыньи злаковых. Гонидии прорастают весной, образуя плодовые тела. Интенсивному развитию заболевания также способствуют многочисленные осадки в стадии цветения посевов зерновых.
Симптомы заражения
Патоген спорыньи пшеницы паразитирует на стеблях цветков злаков. Во время цветения на пораженном колосе появляется сладкая желтоватая жидкость, называемая медвяной росой, в которой находятся конидии гриба. Капли этого липкого вещества трудно увидеть. Во время фазы созревания в колосьях на месте некоторых зернышек вырастают коричнево-фиолетовые, практически черные, рогообразные образования — склероции, достигающие в длину от нескольких мм до 6 см. Болезнь происходит в два этапа:
Маточные рожки внутри белые, их размер зависит от сорта растения и количества инфицированных колосьев. Некоторая часть рожков выпадает из колосьев во время сбора урожая, остальные остаются на них.
Методы борьбы со спорыньей
Закладывая семенной материал на хранение надо быть внимательным, проверяя его на наличие спорыньи, так как она способствует заражению зерна. При выборе сорта пшеницы следует учитывать адаптацию его к климатическим условиям, преобладающих в области культивирования. Рекомендуется выбирать сорта для посева с наивысшей степенью сопротивления инфекции.
Поверхность почвы для разрушения конидий вспахивается (лущение 5—7 см, дискование 10—12 см), проводится глубокая осенняя вспашка (20 см).
Методами борьбы со спорыньей являются:
Конидии на здоровых растениях быстро прорастают и поражают колос. Весной, чтобы снизить распространение грибка рекомендуется избавляться (обкашивать) обочины от дикорастущих злаков до 800—1000 м. Также стоит проводить подкормку азотными удобрениями (30—35 кг/га), что способствует не только интенсивному росту зерновых, но и угнетает прорастание склероциев (до 50%), находящихся на глубине 1—2 см или же на поверхности.
Комплексные методы защиты
С января 2014 года применяется комплексная защита озимой пшеницы. Основой служит оптимальное использование естественных свойств полей и культивируемых сортов с применением безопасного и необходимого количества удобрений и химических средств для защиты растений.
Рациональная обработка должна обеспечить оптимальную структуру и плотность грунта, повысить его биологическую активность, способствовать накоплению воды и уменьшить количество сорняков и азигот, создавая условия для быстрых и равномерных всходов.
Значительный технический прогресс в сельском хозяйстве, связанный с внедрением в производство машин нового поколения, приводит к изменениям в подготовке земли и является одним из факторов повышения урожайности, который играет важную роль в осуществлении комплексной борьбы с паразитом пшеницы — спорыньей пурпурной.
В программах комплексной защиты сначала используются нехимические агротехнические методы. Следующий этап — химические обработки для уменьшения патогенов, угрожающих урожаю пшеницы. Когда нехимические методы не позволяют удерживать заболевание ниже порога вредоносности применяются химикаты.
Вред спорыньи
Белорусские исследователи для подавления развития конидиальной стадии и защиты зерновых в стадии колошения рекомендуют проведение фунгицидных обработок тилтом 500 мл/га; фоликуром 1000 мл/га и альто-супер 400 мл/га. Обработка во время цветения посевом этими препаратами снижало поражение спорыньей на 32—50%.
Высокая влажность на плантации, связанная с плотным посевом, способствует развитию инфекции, виновной в заболевании колосьев пшеницы, стеблей и листьев.
Оптимальная посадка не позволяет массово развиваться патогенам. Соответствующая изоляция озимых пшеничных культур от яровой пшеницы — это один из способов избежать инфицирования спорыньей и повысить качество зерна.
Спорынья
содержимое
Возбудители – Claviceps purpurea Анаформа – Sphaselia segetum.
Описание
Болезнь встречается на ржи, пшенице (особенно твердой), ячмене и многих кормовых злаках. Первичное заражение растений происходит в период цветения от аскоспор, образующихся при прорастании склероций (рожков) гриба, попавших в почву с семенами или перезимовавших в ней. Источником вторичного заражения являются конидии несовершенной стадии (анаморфы), разносимые насекомыми с медвяной росой, переносимые ветром, каплями дождя или при трении колосьев друг о друга. Большинство склероциев сохраняет всхожесть около года, в редких случаях – 2 года.
Симптомы
Первые признаки болезни обнаруживаются после выколашивания. На частях колоса или метелки появляется липкая жидкость (медвяная роса). Сахаристые выделения имеют слабый запах гниющего мяса и привлекают к зараженным колосьям мух и других насекомых. Во влажную погоду уже через неделю после появления медвяной росы в колосьях вместо зерен можно обнаружить первые склероции (рожки), по форме напоминающие зерна ржи, но длиннее их.
В сухую погоду образование склероций наблюдается примерно через 2 недели. Молодые склероции сначала желтовато-коричневые, позже серо-фиолетового, черно-фиолетового цвета, нередко с пурпурным оттенком. Рожки не прикрыты колосковыми чешуями и торчат из колоса. Длина рожков на ржи может достигать 3–5 см и обычно в 2–3 раза превышает размер здорового зерна. Склероции, развивающиеся на пшенице и ячмене, обычно короче и толще, чем на ржи. Полное созревание склероций по времени совпадает с созреванием зерна. Когда злак ещё на корню, часть склероций может осыпаться, во время уборки может попасть в почву; другие рожки обмолачиваются вместе с зерном и остаются в обмолоченном зерне в виде механической примеси.
Факторы, способствующие развитию болезни
Меры защиты
Новости
Внимание — спорынья злаков
21.08.2017
В мае-июне текущего года погодные условия сложились таким образом, что в период цветения – формирования зерна озимой пшеницы повсеместно по Ростовской области выпадали частые дожди и было достаточно прохладно. Это создало предпосылки к очажному проявлению в разных зонах области давно забытого в нашем регионе заболевания – спорыньи злаков.
Основная поражаемая этим заболеванием культура – рожь, но в благоприятные для развития болезни годы поражаются спорыньёй тритикале, пшеница, ячмень, овес, просо, кормовые злаковые травы: тимофеевка, лисохвост, овсяница, мятлик, райграс, ежа сборная, а также широкий спектр видов злаковых сорняков.
Спорынья очень ядовита. Ранее отравление спорыньей было типичным для дореволюционной России и зарубежных стран с низкой агротехнической культурой. Попадая при размоле зерна в муку или на корм скоту, спорынья вызывала массовые отравления людей и животных (эрготизм, «Антонов огонь»), которые особенно широко распространялись в годы с прохладным дождливым летом (что способствовало заражению посевов спорыньей).
Колоски пораженных растений обычно остаются мелкими и часто стерильными, на поверхности колоса может образовываться черный налет из-за развития сажистых грибов на медвяной росе. Во время уборки часть склероциев гриба осыпается на поверхность почвы, а другая часть попадает в зерно в качестве примеси. Весной с приходом тепла (при температуре 10—14°С) склероции в почве прорастают булавовидными образованиями до 5 см длиной, состоящими из ножки и красноватых головок 3—4 мм в диаметре, внутри которых образуются многочисленные микроскопические нитевидные сумкоспоры. Под действием осмотического давления они выбрасываются из головок и разносятся ветром.
Попав на цветок злака, сумкоспора прорастает и образует грибницу, которая проникает через рыльце в завязь, где, уничтожая содержимое клеток, обильно разрастается. На грибнице образуется липкая жидкость и бесцветное обильное конидиальное спороношение. Насекомые, привлекаемые жидкостью, распространяют конидии на здоровые цветки растений. Часть конидий может разноситься по полю ветром и с каплями дождя. Попав на здоровые цветки, конидии прорастают, и из них, как и из сумкоспор, формируется грибница, которая разрастается и к моменту созревания зерна твердеет, превращаясь в рожки — склероции.
В полевых условиях склероции сохраняются в растительных остатках 1-2 года, то есть могут перезимовать дважды. В почве на глубине 6—8 см склероции либо совсем не прорастают, либо прорастают, но головки не достигают поверхности и соответственно не происходит первичного заражения колосьев. На посевах зерновых культур обычно значительно сильнее поражены растения, находящиеся у края поля, у дороги, так как у обочин дорог часто растут дикорастущие злаки, являющиеся накопителем инфекционного начала.
Содержание склероциев спорыньи в зерне колосовых культур строго регламентировано нормативными документами: в семенном зерне пшеницы, ржи, овса, тритикале, ячменя по действующему ГОСТ Р 52325-2005 в оригинальных семенах спорыньи быть не должно, в элитных семенах – не более 0,01% по массе, в репродукционных – не более 0,03%, в репродукционных, высеваемых для производства товарной продукции – не более 0,05%; в товарной продукции согласно ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна» примесь склероциев спорыньи в зерне злаков, поставляемом на пищевые цели – не более 0,05%, на кормовые цели – не более 0,1%.
Чтобы не допустить дальнейшего усиления вредоносности спорыньи на наших полях необходимо предпринять ряд защитных мероприятий, учитывающих биологию грибка:
— удельный вес склероциев спорыньи меньше чем у семян злаков, поэтому они отделяются от массы зерна при очистке и калибровке. Зерно с пораженных полей должно быть многократно очищено;
— склероции могут сохранять жизнеспособность в почве и растительных остатках 2 года, поэтому на зараженное поле зерновые колосовые культуры должны вернуться в севообороте не ранее, чем через 3 года;
— склероции спорыньи не могут прорастать в почве с глубины более 8 см. Самым эффективным методом борьбы с нею является глубокая запашка растительных остатков осенью;
— накопителем инфекционного начала являются дикие злаки. Необходимо бороться с ними по обочинам полей и лесополос;
— семенное зерно с примесью спорыньи не более установленного ГОСТом уровня подлежит обязательному протравливанию с использованием одного из зарегистрированных для этих целей в «Государственном каталоге пестицидов и агрохимикатов» протравителей: Дивиденд Стар, Терция, Винцит, Винцит-Форте, Примэкс, Кинто-Дуо.