Фузариоз определение. Фузариотоксикоз – опасен для человека

Употребление в пищу человеком и животными разнообразных растительных культур может нести в себе факторы болезни, называемой фузариотоксикозом. Фузариотоксикоз развивается в результате попадания в организм теплокровных живых существ митотоксинов грибка рода Fusarium.

Растительные продукты, находящиеся в зоне риска:

• зерно пшеницы,
• зерно овса,
• зерно ржи,
• зерно ячменя,
• зерно кукурузы,
• зерно подсолнечника,
• бобовые (соя, бобы, фасоль, горох),
• орехи.

Но опасность заражения фузариозом растений и гибель урожая – не единственная проблема, с которой сталкивается человек. Грибок может оставаться на частях растений, выживает в хранилищах сельскохозяйственных запасов и, попадая в пищу, способен вызывать отравления не просто опасные, а смертельно опасные. Митотоксины грибка устойчивы к высоким температурам, к процессам брожения. Митотоксины способны нарушать работу иммунной системы, провоцировать раковые заболевания, влиять на репродуктивную деятельность, вызывать нейротоксические расстройства.

Симптомы фузариотоксикоза , вызываемые митотоксинами грибков Fusarium:

• жжение во рту и горле,
• появление некротического налета на слизистой,
• мышечные боли,
• потливость,
• геморрагии (кровоизлияния),
• общее плохое самочувствие,
• потеря аппетита,
• симптомы, похожие на ангину.

Опасность фузариотоксикоза заключается в том, что не существует специфического лечения, направленного против воздействия митотоксинов. Нет эффективных средств, способных связывать и выводить митотоксины из организма. Лечение носит симптоматический характер. Часто применяют препараты широкого спектра действия, поддерживающую терапию.

Профилактика заболевания фузариотоксикоз включает:

• уничтожение пораженных грибком запасов семян во избежание попадания их в пищу;
• исключение из употребления в пищу зерна, перезимовавшего в условиях, провоцирующих заражение грибком (в поле, в недезинфицированных хранилищах);
• не смешивание старых запасов зерна и новых поступлений;
• для потребителя важно при употреблении в пищу орехов и зерна вышеупомянутых растений прокаливать его на противне.

Важным резервом повышения урожайности ячменя ярового и улучшения качества его семян является контроль болезней, то есть проведение мероприятий по снижению повреждения растений патогенами.

Следует отметить, что интенсивное их развитие в начале вегетации растений, как правило, не наблюдается. Однако регулярные обследования растений в этот период целесообразно проводить для обеспечения правильной диагностики вовремя выявленных заболеваний и реальной оценки фитопатологического состояния посевов. В дальнейшем это позволит спланировать систему мер защиты и своевременно ее реализовать, что предупредит массовое развитие болезней.

Ко­ре­невые гнили

Болезнь распространена во всех почвенно-климатических зонах Украины. Тип корневой гнили, ее симптомы зависят от вида возбудителя (часто это бывают фитопатогенные грибы из рода Fusarium Link. И вид Bipolaris sorokiniana Shoem.). Их доминирование в неодинаковых экологических условиях различается.

Источниками инфекции корневых гнилей являются, прежде всего, пораженные растительные остатки. Иногда поражаться могут семена. Следует отметить, что накоплению гриба B. sorokiniana существенно способствуют также дикорастущие злаки, которые могут служить его резервации.

Развитие заболевания может происходить во время прорастания семян - появления всходов ячменя и в дальнейшем в течение всей вегетации.

Для диагностики болезней нужно тщательно отмыть и осмотреть корневую систему и основание стеблей растений. Симптомы болезни можно обнаружить на первичных и вторичных коренях, подземном междоузлии и основании стебля в виде их побурения.

Проявление корневых гнилей в начале вегетации ячменя ярового сопровождается отмиранием проростков, отставанием растений в росте, снижением кущения и в целом сжижением посевов.

Причиной поражения ячменя возбудителями корневых гнилей являются стрессовые для растений условия, которые обусловливают снижение их устойчивости против патогенов. В частности, такими факторами могут быть нарушения агротехники (монокультура), повреждения растений вредными насекомыми. Развитию болезни способствуют и резкие колебания температуры, влажности воздуха и почвы. Растения, ослабленные продолжительной засухой, сильно поражаются грибом B. sorokiniana.

Фузариозная корневая гниль развивается в широком температурном диапазоне - от 3 до 35 °С, оптимум составляет 13 ... 22 °С. Заражение растений возможно при влажности почвы более 40% полной влагоемкости. Для гриба B. sorokiniana температурный оптимум - 22...26 °С.

Разнообразие возбудителей корневых гнилей и особенности приспособления к соответствующим экологическим условиям обеспечивают спобсноть растений поражаться практически во все периоды вегетации ячменя.

Сетчатая пятнистость

Болезнь встречается повсеместно, где выращивают ячмень, одновременно доминирует в Лесостепи и на Полесье Украины. Ее вызывает гриб Pyrenophora teres Drechsler (бесполая стадия - Drechslera teres Ito).

Одной из причин частых вспышек болезни является большое количество инфекционного материала в естественных условиях, в частности пораженные растительные остатки ячменя, зараженные растения ячменя ярового. Инфекцию также могут содержать семена. Особенность гриба P. teres - высокая жизнеспособность и устойчивость его мицелия и конидий против абиотических факторов. На пораженных остатках патоген также производит сумчатую стадию.

В период кущения растений болезнь можно обнаружить на листьях. Ее симптомы характеризуются образованием овальных бурых пятен, ткань вокруг которых приобретает хлоротичный оттенок. Характерным признаком сетчатой ​​пятнистости, по которой можно визуально ее диагностировать, является формирование на пораженных участках темно-коричневых продольных и поперечных полос, которые образуют как бы сетчатый рисунок. Во влажную погоду на пятнах появляется темно-серый налет, состоящий из конидиального спороношения патогена. Максимального развития сетчатая пятнистость может принимать во время цветения и налива зерна.

Визуальная диагностика сетчатой ​​пятнистости в полевых условиях и ее дифференциация на фоне других видов этой болезни часто может быть затруднена вследствие изменчивости симптомов. Это связано с сортовыми особенностями ячменя, изолятами возбудителя и экологическими условиями. При таких факторов идентифицировать возбудителя и диагностировать болезнь можно микроскопическим методом.

В период вегетации растений болезнь интенсивнее развивается при длительном периода высокой относительной влажности воздуха.

Интенсивное развитие болезни приводит к массовому отмиранию листьев, что приводит к снижению продуктивности растений.

Полосатая пятнистость

Болезнь распространена во всех регионах выращивания ячменя, в то же время, как и в случае с описанным выше видом, доминирует в Лесостепи и на Полесье Украины. Ее возбудителем является гриб Pyrenophora graminea Ito & Kuribayashi (бесполое стадия - Drechslera graminea Ito). Проявляется с начала появления всходов, на втором или третьем листьях проростков и в дальнейшем в течение всего периода вегетации растений.

Источником инфекции служат остатки пораженных растений. Мицелий и конидии гриба зимуют в почве, инфекция может развиваться внутри инфицированных семян. Следует отметить, что большое количество инфекционного материала производится в виде сумчатого стадии гриба на растительных остатках ячменя в посевах многолетних трав, где эту культуру высевают как покровную.

Диагностические признаки заболевания всхдов характеризуются появлением на листьях сначала бледно-желтых пятен, которые по мере своего развития удлиняются, некротизируются и сливаются в светло-коричневые полосы. При высокой влажности воздуха на пораженных участках образуется оливково-бурый налет, который представляет собой конидиальное спороношение патогена.

Визуально налет на поверхности пятен просматривается не всегда. В то же время, применяя в лабораторных условиях способ влажной камеры, можно стимулировать спорообразование и достоверно диагностировать болезнь.

Интенсивно развиваться полосатая пятнистость может во время цветения и налива зерна. Массовое поражение листьев приводит к их гибели и снижению растениями производительности. Инфицированные семена могут терять посевные качества.

Существенное влияние на патогенное поражение растений и развитие полосатой пятнистости имеют метеорологические условия. В частности, продуцирование инфекционного материала происходит при высокой влажности воздуха. При температуре воздуха 18...22 C и относительной влажности воздуха 70-85% инкубационный период болезни может длиться шесть-девять дней.

Одностороннее внесение азотных удобрений приводит к усилению развития полосатой пятнистости. Меньшее распространение болезнь приобретает на посевах ячменя сбалансированного удобрения почвы фосфорно-калийными удобрениями в смеси с микроэлементами (марганцем и медью).

Мучнистая ро­са

Болезнь широко распространена во всех зонах выращивания ячменя ярового. Ее возбудителем является гриб Blumeria graminis (DC.) Speer f. sp. hordei Marchal. Если акцентировать внимание на источниках инфекции, откуда инфекционный материал попадает на растения ячменя ярового, то следует учитывать, что патоген в зимний период сохраняется в форме грибницы в пазухах листьев ячменя озимого. Кроме того, на пораженных растительных остатках могут храниться клейстотеции патогена. Поэтому первичным инокулюмом являются конидии или сумкоспоры, которые воздушным путем способны перемещаться на большие расстояния.

Симптомы заболевания можно наблюдать уже в начале вегетации растений в фазе всходов. Визуально диагностировать болезнь нетрудно. Прежде всего, следует обратить внимание на листья и листовые пазухи молодых растений. В случае поражения на их поверхности появляется белый паутинный налет, состоящий из грибницы и конидиального спороношения патогена. Позже он приобретает мучнистую структуру и при сильном развитии может охватывать весь пораженный орган растения.

Существенная вредность мучнистой росы бывает во время ее проявления на молодых растениях, возможно в период кущения.

Следует отметить, что сильнее болезнь развивается на загущенных, а также поздних посевах ячменя ярового. Инфицирование растений происходит при относительной влажности воздуха в диапазоне 50-100%. Инкубационный период болезни длится от 3 до 11 суток.

Сетчатый гельминтоспориоз

Интенсивное развитие болезни может происходить во время цветения и налива зерна. Для визуальной ее диагностики обращают внимание на пятна на листьях в виде продольных и поперечных полос, образующих сетчатый рисунок. Последний иногда отсутствует. Пораженные участки не сливаются. Во влажную погоду на верхней стороне листа в местах поражений появляется темно-серый налет, состоящий из конидиального спороношения возбудителя болезни. При поражении колосовых чешуек образуются светло-бурые слабо заметные пятна. Развитие болезни приводит к быстрому отмиранию и высыханию листьев, вследствие чего снижаются урожайность и качество зерна.

Ринхоспориоз

Типичные симптомы болезни можно обнаружить на пораженных листьях и листовых пазухах растений ячменя в виде бурых, а позже серовато-белых, овальных или овально-удлиненных пятен с темно-бурой каймой. Последняя является важным диагностическим признаком заболевания. При сильном развитии ринхоспориоза пятна между собой сливаются, что приводит к высыханию и отмиранию листьев в условиях высокой относительной влажности воздуха. Как правило, с нижней стороны листа (реже - на верхнем) в местах поражения формируются беловатые мелкие подушечки, которые представляют собой конидиальное спороношение патогена. Зерна могут инфицироваться в фазе молочной спелости. В частности, в местах поражений возникают светло-коричневые пятна с темно-бурым ореолом.

Сильное развитие болезни вызывает преждевременное отмирание листьев, вследствие чего снижается продуктивность растений, а также ухудшаются посевные и пивоваренные качества семян.

Ринхоспориоз ячменя интенсивно развивается в условиях повышенной относительной влажности воздуха и достаточного увлажнения. Инкубационный период может составлять от 5 до 14 суток. На поздних посевах ячменя ярового болезнь развивается сильнее.

Источником инфекции являются всходы падалицы, пораженные растительные остатки, а также инфицированное семена. Следует отметить, что гриб R. graminicola поражает, кроме ячменя, также рожь и много диких злаков.

Темно-бурая пятнистость

Симптомы болезни на ячмене являются изменчивыми и зависят от многих факторов: сорта, условий окружающей среды, фазы развития растений. На листьях взрослых растений возникают сначала темные, а позже темно-серые или светло-бурые пятна, немного удлиненные вдоль листьев, в центре они светлые, с темной каймой. Во влажную погоду на пораженных участках формируется оливково-бурый или черно-серый налет. При сильном развитии болезни пятна сливаются и покрывают весь лист. Могут поражаться также нижние узлы стебля, вследствие чего они загнивают, а растения полегают. Интенсивное развитие болезни на листьях и благоприятные погодные условия приводят к заражению патогеном также колоса и зерна, вызывая симптомы черного зародыша.

Сильное поражение растений ячменя ринхоспориозом происходит из-за выпадения атмосферных осадков, высокой относительной влажности воздуха и теплой погоды. Инкубационный период может составлять три-шесть дней. Особенно опасно раннее поражение дисковым листка с последующим интенсивным развитием болезни.

Линейная, или стеблевая, ржавчина

Во время визуальной диагностики болезни следует обращать внимание на стебли, листовые пазухи и листья. В частности, после колошения на пораженных органах (часто это бывают стебли) появляются ржаво-бурые урединиопустулы, которые сливаются в продолговатые сплошные линии. В местах проявления болезни происходят разрывы эпидермиса, из которых высыпается ржавая масса, состоящая из спор гриба. С помощью последних патоген распространяется. В конце вегетации растений симптомы болезни меняются, поскольку в местах формирования ржавчатых пустул образуются черные, выпуклые, удлиненные телиопустулы, которые также имеют вид полосок.

Вред линейной ржавчины заключается в нарушении водного баланса растений (усиление транспирации), что в конечном итоге ведет к формированию плоского зерна.

Интенсивное поражение растений возбудителем болезни происходит при наличии капельно-жидкой влаги и температуры воздуха 18 ... 20 °С. Следует отметить, что инфекционный материал патогена (в виде урединиоспор) может распространяться на значительные расстояния. Сильнее поражаются растения поздних сроков посева. Усиленное развитие болезни происходит при большом количестве атмосферных осадков.

Гриб P. graminis является двудомным. Одни его стадии спороношения образуются на видах барбариса, магнолии, а другие - на злаковых растениях. Поэтому пораженные остатки злаков, на которых хранятся телиоспоры гриба, могут быть источником инфекции. Также патоген может зимовать в форме урединиогрибницы в пораженных растениях ячменя озимого, озимой пшеницы, ржи и других злаковых растений.

Карликовая ржавчина

На ячмене яровом болезнь появляется в начале молочной и восковой спелости зерна. Ее симптомы можно наблюдать в виде очень мелких, беспорядочно расположенных на листовых пластинках и их пазухах желтовато-бурых пустул. Позже с нижней стороны листьев формируются мелкие черные пустулы, прикрытые эпидермисом.

Прорастанию спор гриба и инфицированию растений способствует капельная влага на поверхности листьев. Часто такие условия складываются при наличии обильных рос. Оптимальная температура составляет 15...18 °С. Инкубационный период может длиться от 4 до 11 дней.

Интенсивное развитие карликовой ржавчины наблюдается в районах, где есть посевы ячменя озимого, а также распространенные виды ряски (Ornithogalum L.). Последние выполняют роль промежуточного живителя для гриба Puccinia hordei.

В общем возбудитель карликовой ржавчины ячменя развивается как по полному, так и по сокращенному циклу. В последнем случае инфицированные всходы ячменя озимого, а также всходов падалицы (пораженные осенью) являются резерваторами инфекции. В настоящее время, по мнению многих исследователей, карликовая ржавчина, по сравнению с другими видами ржавчины ячменя, менее вредна.

Фузариоз колоса

Заражение растений происходит в период цветения и созревания. Типичные симптомы болезни в период созревания урожая характеризуются появлением на колосовых чешуйках розово-красного или бледно-розового налета, представляет собой грибницу и спороношение патогена. Пораженное зерно становится белесым или имеет грязно-коричневый оттенок. Иногда на зерне появляется розово-оранжевый налет. В общем больное зерно тусклое, плоское.

Вред болезни заключается в снижении или потере посевных качеств зерна и накоплении в нем микотоксинов, продуцируемых грибами из рода Fusarium.

Развитию заболевания способствует влажная погода в период колошения и созревания культуры. Фузариоз колоса вредный в районах с влажными условиями в период вегетации.
Источником инфекции фузариоза могут быть пораженные остатки зерновых культур и инфицированный семенной материал.

Меры защиты

В период вегетации растений ячменя ярового важно контролировать болезни листового аппарата (мучнистую росу, сетчатую, полосатую и темно-бурую пятнистости, ринхоспориоз, карликовую ржавчину), стеблей (линейную или стебельную ржавчину) и колоса. В последнем случае вредными могут быть фузариоз и альтернариоз. Следует также учитывать, что возбудители пятнистостей при благоприятных для своего развития условиях инфицируют зерно ячменя и ухудшают его качество.

Своевременное и качественное проведение во время вегетации ячменя агротехнических мероприятий, а также контроль вредителей и сорняков повышает устойчивость растений против патогенов и уменьшает их распространение.

Необходимость проведения химической защиты ячменя ярового от фитопатогенных объектов определяют по результатам фитопатологического состояния посевов в период кущения-трубкования. Поэтому целесообразно систематически проводить мониторинг растений по их пораженности. Для ряда болезней известны экономические пороги вредоносности (ЭПВ). В частности, в период трубкования - колошения ЭПВ для мучнистой росы составляет 1% пораженных растений на 0,25 м ряда (при температуре 14-17 °С и влажности более 90%); септориоза - 5% пораженных растений (при температуре 20-25 С, дождливой погоде); гельминтоспориозе - 1% пораженных растений (при температуре выше 15 °С и влажности более 90%).

В фазе выхода в трубку при необходимости проводят опрыскивание растений против мучнистой росы, пятнистости, ржавчатых болезней и септориозе. В дальнейшем, если в фазе колошения наблюдается развитие названных выше болезней и создаются условия для их прогрессирования также применяют фунгициды.

Часто, первое опрыскивание ячменя ярового фунгицидами проводится в период позднего кущения растений - до начала формирования стебля. В отдельных случаях, если такие болезни, как мучнистая роса и пятнистости интенсивно прогрессируют, тогда фунгицид применяют в начале кущения растений. Также следует отметить, что ряд фунгицидов рекомендуют применять профилактически, или при появлении первых симптомов болезней.

Сейчас есть много фунгицидов, рекомендованных на ячмене яровом против болезней, о чем свидетельствует информация, приведенная в издании "Перечень пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к использованию в Украине, Киев". В частности, фирмы-производители предлагают препараты с разными действующими веществами, а также одно-, двух- и трехкомпонентные При выборе фунгицида следует исходить из конкретной фитопатологической ситуации и применять препарат с соответствующим спектром и механизмом действия. При этом следует соблюдать требования по нормам расхода и кратности обработок, которые приведены в издании "Перечень пестицидов...".

Период сбора урожая также является важным относительно возможного инфицирования семян патогенами, в частности возбудителями фузариоза, альтернариоза и плесневыми грибами. Поэтому для профилактики названных патологий урожай необходимо собирать в сжатые сроки, проводить его очистку и просушку.

Целесообразно также отметить, что резерваторами инфекционного материала многих возбудителей грибных болезней ячменя являются пораженные растительные остатки и всходы падалицы. Поэтому их уничтожение путем качественной обработки существенно ограничивает запас инфекции.

М. Пиковс­кий , канд. биол. на­ук,

М. Ки­рик, д-р биол. на­ук,
НУБмП Ук­раины

Едва проклюнувшись, нежный и полупрозрачный корешок устремляется туда, где ему предстоит провести всю жизнь – вниз, в благодатную толщу почвенного слоя…

А там – враг. Один из злейших фитотрофов поджидает добычу, невидимый и неслышимый. Раскинул гифы, подобно ловчим сетям, рассыпал отравленную приманку спор. Затаились там и сям хорошо защищенные капсулы, готовые при малейшем прикосновении выбросить губительный «десант». Фузариум, вездесущий и всепроникающий, способный ждать годами, никогда не упустит своего шанса. Он – виновник фузариоза , болезни, выкашивающей целые поля.

Фузариум – кто это? Всеядная семейка

[!] Сапрофиты – грибы или бактерии, живущие за счет остатков отмерших организмов. Симбионты – грибы или бактерии, живущие за счет живых организмов.

Перечислять их все? Не то что этой статьи, а и многотомника будет мало. В первую тройку вошли лишь те, что особо «отличились» на ниве отнюдь не благородной. Попросту – самые вредоносные.

(F. graminearum), питаясь тканями растения-хозяина, «в благодарность» насыщает их ядовитыми выделениями. «Пьяный хлеб»… безобидное с виду название обозначает смертельно опасный синдром – алиментарно-токсическую алейкию (АТА). В сороковых годах прошлого века жертвами гриба пали тысячи людей, в основном жителей Урала и Поволжья.

Здоровый (слева) и пораженный фузариозом колос. Фузариум злаковый под микроскопом

(F. nivale). Микронектриелла снежная. Ни один гриб не вызвал столько слез, сколько этот. Весна, сходит снег на полях… Не на всех: озимые так и остаются под белым покрывалом. Точнее, под саваном. Потому что это – вовсе не снег. Прощай, надежда на урожай…

(Fusarium solani) и его генетический двойник Нектрия гематококка (Nectria haematococca). Вопреки названию, картофелем не ограничивается. В сфере его «интересов» все пасленовые, бобовые и тыквенные. И это еще не все: на «совести» гриба вспышки рака деревьев, достигающие масштабов эпифитотии.

Растение, пораженное картофельным фузариумом (слева) и здоровый экземпляр. Фузариум картофельный под микроскопом

От фузариоза терпит убытки не только сельское хозяйство. Всеядное семейство способно разорить лесной питомник и садовый центр, пустить по миру владельцев овощных теплиц и цветочных оранжерей. Разумеется, если они будут беспечны.

Как истинный мафиози, фузариум никогда не выходит на дело в одиночку. К примеру, Fusarium graminearum всегда сопровождают «кузены» — F. avenaceum, F. culmorum, F. poae, F. sporotrichioides и прочие. Не менее пышной свитой обзавелась нектрия гематококка: за нею неотвязно следуют Fusarium heterosporium, F. ubglutinans и F. verticilliodes, Fusarium oxysporum… И опять же, вездесущий F. graminearum, который ради такого случая принял облик гиббереллы кукурузной (Gibberella zeae).

Внимательный читатель спросит: причем тут Nectria, Gibberella и Micronectriella? Грибы этого рода имеют две жизненные формы, половую (телеоморф) и бесполую (анаморф). Физиология их различается, однако, по сути это одно и то же.

Так вот: бесполая форма и есть фузариум. А нектрия, гибберелла, микронектриелла и прочие – это его вторая, высшая ипостась.

Фузариоз – признаки

Летний день в саду полон жизни. Прямо слышно, как все кругом растет, цветет, набирает спелость… Но вот зоркий хозяйский глаз замечает: верхушки одного из растений выглядят не очень. Да и другие, рядом с ним, приуныли… Полить, срочно! Но листья ведут себя как-то странно: вместо того чтобы расправиться, они сникают и вовсе безнадежно.

Начинающий обычно совершает множество ненужных телодвижений: вновь поливает, уже щедрее; рыхлит почву, притеняет, даже удобряет на всякий случай. Наконец, решает опрыскать от насекомых: ну и что, что их не видно, попрятались, наверное… На этом обычно все и заканчивается. Растение отправляется в компостную кучу (снова ошибка, почему, объясним ниже).

Растениевод со стажем не станет терять ни минуты. Тот, кто уже имеет некоторый опыт «общения» с фузариозом, срежет пострадавший побег и рассмотрит срез. Желательно под лупой, еще лучше, если есть микроскоп. Впрочем, характерное темное кольцо заметно и невооруженным глазом. Это сосуды, закупоренные гифами гриба.

«Ах, ты ж, … вилт!!» – чертыхнется агроном. И отошлет растение в лабораторию. Ибо недуг, название которого произошло от английского wilt, то есть «увядать», порождается не только фузариумом.

Увядание. У нас этот термин чаще всего сопровождается словом «вертициллезное». Зарубежные же фитопатологи, обнаружив гифы внутри сосудов, выносят общий неутешительный диагноз: вилт. Синоним – трахеомикоз. Для отдельно взятого представителя флоры это звучит, как приговор. Ибо лечению вилт не подлежит. И не важно, фузариозного он происхождения или вертициллезного. Пониклые побеги говорят: поздно.

Фузариоз поражает растения любого возраста. Если это всходы или рассада, то речь идет о так называемой черной ножке. Там до увядания дело не доходит – свежий на вид побег падает в одночасье, с характерной перетяжкой в районе корневой шейки. А вот растение постарше еще способно сопротивляться. Недолго, правда – от нескольких суток до месяца-двух, в зависимости от размеров и видовой принадлежности.

Так как фузариум обитает в почве, атака всегда начинается снизу. Некоторое время ничего не заметно, ведь сосудов у взрослого много, и стенки их достаточно прочные. Гриб исподволь продвигается наверх, к молодым тканям, поддерживая силы растительными соками. Инкубационный период может занять до тридцати дней. Разрастаясь, гифы запечатывают сосуды полностью. Наверх не идет влага, вниз – продукты фотосинтеза. Все, «кровеносная система» больше не функционирует.

Рано или поздно под давлением грибницы стенки сосудов лопаются, и на воздух выходят плодовые тела. Но это уже заключительная стадия фузариоза, когда растение фактически мертво.

Итак, признаки фузариозного увядания, по мере развития инфекции:

• хлороз и водянистые участки на листьях;
• потеря тургора;
• темное кольцо, явственно обозначенное на срезе;
• потемнение, при осмотре на просвет, сосудистой сетки листа;
• усыхание и отмирание надземной части;
• появление, обычно в районе корневой шейки или на притененных участках, налета белесой, а чаще красноватой плесени, то есть спороношения гриба.

Описанная выше последовательность соблюдается не всегда. Даже маститый фитопатолог, полжизни посвятивший изучению фузариоза и борьбе с ним, не станет ничего утверждать без лабораторных анализов.

Однако самое главное визуальный осмотр даст: уверенность в том, что атаковал простейший гриб. Какой именно, не столь уж важно. Потому что большинство современных фунгицидов имеют, скажем так, широкий «сектор обстрела». То есть универсальны или почти универсальны.

Корневая гниль

По справедливости, сначала бы надо описать «корешки», а потом уже «вершки». Появлению фузариоза в надземной части растения предшествует долгая и методичная работа по разрушению корневой системы. Гриб – обитатель почвы, и в этой среде чувствует себя увереннее, чем где бы то ни было. Если обстановка наверху его чем-то не устраивает (например, обилием солнечного света или хорошей вентиляцией), то он так и останется под землей. Благо пищи с избытком.

Корни растений не только тянут влагу из почвы, но и выделяют собственные вещества. Вот на них-то и реагируют нити грибницы. И атакуют. Сломить сопротивление не составляет никакого труда. Да его и нет, откуда? Ведь корневой чехлик, наверное, самый нежный и незащищенный орган растения. Пробив, при помощи ферментов, барьер толщиной всего в одну клетку, фузариум устраивается внутри. Устраивается по-хозяйски, основательно врастая в стенки. Питается, прибавляет на всем готовом. Попутно медленно, но уверенно травит хозяина, выбрасывая в его организм яд микотоксинов.

Не ценит он «жилище», совсем не ценит. Впрочем, какой смысл фузариуму сохранять жизнь своего носителя? Гриб гораздо лучше усваивает ту органику, которая находится на начальной стадии разложения.

Серьезным источником фузариоза становятся заложенные на хранение клубни, луковицы, корнеплоды. Чуть реже – плоды и семена. Названия соответствуют характеру поражения: сухая гниль картофеля, красная гниль луковичных, или кагатная гниль. Для тех, кто не знает, кагаты – погреба промышленного хранения, огромные по площади. То есть место, где при недосмотре грибок «распоясывается» вовсю, сводя на нет труды овощеводов. Домашний подпол конечно, до кагата не дотягивает. Ну и что, фузариум не побрезгует, нанесет визит и туда.

Группа риска

Наиболее известные жертвы фузариоза – сельхозкультуры. В средней полосе страдают пшеница, рожь, ячмень, соя, горох, подсолнечник и другие. Не обойдены вниманием и более теплолюбивые, такие как хлопок, бахчевые, рис и кукуруза. Тепличные хозяйства, да и рядовые дачники, могут потерять из-за этой напасти урожай томатов и огурцов. Признаки трахеомикозного увядания могут появиться на редиске, перце и баклажанах. Страдает и капуста. Взрослая реже, но рассада ее чрезвычайно подвержена « », которая, по сути, тот же фузариоз. Не останутся целы астры, георгины, гвоздики, петунии, падут клематисы и розы.

Лесные питомники теряют гектары саженцев. В плотных грядах фузариоз распространяется со скоростью степного пожара.

Обитающие в квартирах растения не избежали участи «уличных» собратьев. Фузариоз на комнатных цветах, простите за тавтологию, процветает. Он всегда готов подпортить настроение, полакомившись коллекцией орхидей и закусив любимой бегонией. В меню фузариума значатся фуксия, бальзамин, азалия, пеларгония, хризантема комнатная и садовая, цикламен…

Проще сказать, какие культуры фузариозом НЕ болеют.

Неуязвимы для него цинния, гипсофила, барвинок, мальва, папоротники, агератум, примула и филодендрон. Среди комнатных способна устоять лишь сенполия, а из овощных – спаржа ().

Риск усиливается на кислых почвах, особенно при избыточном увлажнении. Глин и тяжелых суглинков Fusarium не жалует, предпочитает что полегче, то есть супеси. В выщелоченных почвах почти не встречается, разве что в виде единичных спор.

Условия развития фузариоза

До середины прошлого века бытовало мнение, что фузариоз опасен только в теплицах. Или на юге, где летом дневные температуры держатся в пределах 25 – 28 градусов. Увы, со временем возбудитель продвинулся глубоко на север, и продолжает свое шествие.

Нельзя однозначно заявить, мол: фузариоз развивается при условиях таких-то и таких-то. Для самого гриба благоприятно сочетание тепла и высокой влажности. Плюс наличие в почве воздуха, ведь фузариум организм аэробный, ему тоже нужен кислород.

Однако для многих растений оптимальны эти же условия, следовательно, выше их сопротивляемость. Да, фузариум не каждый раз выходит победителем. Иначе на земном шаре остались бы одни грибы… печальная картина.

[!] Общая закономерность: вспышку инфекции провоцируют те условия, что позволяют развиваться фузариуму, и одновременно угнетают растения.

Если в помещении спертый воздух, кучно стоящие растения, повышенная влажность, а в контейнерах застарелый грунт и плюс к тому отсутствие дренажа – признаки фузариоза появятся почти наверняка.

Борьба с фузариозом

Прежде всего, всю зараженную почву нужно сменить. Ту, что займет ее место, заранее протравить Триходермином. Вместо него можно использовать: Фитоспорин-М, Трихофит, Фитолавин, Глиокладин, Гамаир, Превикур, Агат-25К, Алирин-Б и другие.

[!] Пусть слово «протравить» вас не пугает: эти биологические препараты совершенно безопасны. После их применения ягоды, фрукты и овощи допустимо употреблять в пищу.

Осторожности требуют бордосская жидкость, Вектра, Витарос, Квадрис, Скор, Максим, Топаз, Оксихом, Браво, Раек, Дискор и прочие фунгициды химической природы. Но в запущенных случаях, когда деликатные биофунгициды бессильны, нужны именно они. Инструкция в помощь, детей и домашних животных – в другую комнату, перчатки на руки и вперед. Да, про респиратор не забыть.

Ящики, горшки, вазоны и прочие контейнеры подлежат дезинфекции. Хорошо вымыть с мылом и обработать хлорной известью. Также стерилизуют инструмент.

То растение, что уже заболело, в девяноста случаях из ста не спасти. В оставшихся десяти поступают следующим образом: срезают черенок, смотрят, чистый ли срез. Если темный, режут выше. И так до здоровых тканей. Черенок замачивают в растворе одного из препаратов (Фитоспорин-М, Триходермин, Максим) и затем укореняют в прокаленном песке с применением биостимуляторов (Циркон, Корневин и им подобных).

Так можно спасти фаленопсис, азалию, да и любое домашнее растение, которым владелец дорожит и которое способно размножаться черенками.

Профилактика фузариоза

Превентивные меры – альфа и омега борьбы со всеми грибковыми инфекциями, в том числе и с фузариозом. Итак:

1. Соблюдение агротехники. Сильные, здоровые растения фузариозом не болеют.
2. Обеззараживание почвы, контейнеров, инструмента и прочего садового реквизита.
3. Уничтожение больных растений. Сжигать! Попадание их в компостную кучу делает ее одним большим резервуаром фузариоза.
4. Закисленные почвы нейтрализуют известкованием. Неплохой вариант – зола или доломитовая мука.
5. Не вгонять растения в стресс. К таковому может привести резкая смена условий, сотрясение, перемещение, а в особенности, вращение относительно сторон света.
6. Фузариум путешествует, «оседлав» тлю, паутинного клеща, белокрылку и прочих фитофагов. Следовательно, на первом плане – борьба с насекомыми–разносчиками.
7. Использование устойчивых к фузариозу сортов. Таковые сегодня имеются почти у каждой культуры.

Соблюдая эти, в целом, нехитрые правила, можно вообще никогда не повстречаться с фузариозом.

инфекционное заболевание колоса, вызывающее значительные потери урожая , делая зерно непригодным для использования на пищевые и кормовые цели

Специалисты дивизиона Кроп Сайенс компании Байер совместно с лабораторией микологии и фитопатологии Всероссийского НИИ Защиты Растений подготовили уникальную информацию об опасном заболевании - фузариоз колоса; его биологии; симптомах; факторах, увеличивающих риск его возникновения; методах диагностики, а также о мерах борьбы, позволяющих получать высокие урожаи качественного зерна

Получите презентацию о фузариозе и подпишитесь на наши новости

Фузариоз представляет собой опасную и очень распро- страненную болезнь растений в любом возрасте, вызываемую грибами рода Fusarium

Патоген, в различные периоды развития растения, способен поражать корни, листья и колос.

Некоторые виды грибов образуют микотоксины (от греч. mukos - гриб + toxikos - яд) - молекулы, связанные со вторичным метаболизмом грибов, которые проявляют токсические свойства и делают его непригодным для использования на пищевые и кормовые цели.

Токсины невозможно обнаружить без специального оборудования, и они могут находиться не только в зерне, но и в продуктах его переработки - муке и хлебе.

Симптомы

Поражение растений фузариозом приводит и к снижению урожая, и к катастрофическому ухудшению его качества.

Симптомы фузариоза колоса:

1. розово-оранжевый налет мицелия и спороношения гриба на колосковых чешуйках колоса;
2. бледно-розовое спороношение гриба на колосковых чешуйках;
3. глазковая пятнистость на колосковых чешуйках;

При слабом поражении мицелий располагается в оболочках зерна, при этом визуально зерно практически не отличается от здорового. Но при более выраженном повреждении патоген проникает глубже, достигая алейронового слоя и зародыша зерна. Больные зерна обычно легковесные. Их поверхность деформирована («морщинистая»), с вдавленной глубокой бороздкой и заостренными бочками, может быть розоватого оттенка.

Симптомы фузариоза зерна:

• Пораженные зерна щуплые, морщинистые с вдавленной глубокой бороздкой и заостренными бочками;
• Поверхность зерна обесцвеченная или розоватая, без блеска;
• Эндосперм рыхлый, крошащийся; низкая стекловидность зерна или полная ее потеря;
• В бороздке и особенно в зародышевой части зерна имеется паутинообразный налет мицелия гриба, белого или розового цвета и скопления конидий, в виде подушечек;
• Зародыш зерна нежизнеспособный, на срезе темного цвета.

Однако, внешне здоровое зерно также может быть пораженно грибами и содержать микотоксины!
Это заболевание может стать причиной поражения партии полновесных и внешне здоровых семян. Наличие миллиграмма микотоксинов в килограмме зерна - уничтожает все его полезные свойства.

Причины

Заражение листьев и колосьев фузариозом происходит аскоспорами, образующимися в плодовых телах на послеуборочных остатках, либо конидиями, которые появляются на пожнивных остатках или на нижних инфицированных листьях. Заражение колоса в основном происходит во время цветения пшеницы в условиях достаточной влажности и при температуре выше +20°С. Впоследствии это приводит к заражению развивающихся зерновок.

Первичное поражение возникает на нижних ярусах отмерших листьев. При этом, в большинстве случаев, никаких специфических симптомов не заметно. Возникающие при этом споры распространяются с брызгами дождя.

Основным периодом заражения является время цветения зерновых. При этом пыльники, по всей видимости, служат входными воротами в каждый отдельный цветок. Богатая питательными веществами пыльца, способствует прорастанию грибных спор. Любое ослабление растения способствует поражению колосьев фузариозом.

Микроскопическое развитие

1. Конидии развиваются на поверхности растения

2. Образуют мицелий

3. Проникают в растение

4. Развиваются в тканях

5. После инкубационного периода формируются новые конидии

Факторы, влияющие на заражение Фузариозом

Растения зерновых колосовых культур восприимчивы к фузариозу в фазе цветения при повышенной влажности и температуре около +20-25°C (особенно F. graminearum). Но для таких видов, как Fusarium sporotrichioide и F. poae повышенная влажность и температура воздуха не являются обязательными условиями инфицирования. Погодные условия - важный, но далеко не единственный фактор, влияющий на развитие болезни.

Обработка почвы

• Методы обработки почвы имеют большое влияние на развитие фузариоза.
• Нахождение на поверхности или в поверхностных слоях почвы зараженных грибами растительных остатков после минимальной обработки сильно увеличивают вероятность заражения растущих растений.
• Это означает, что можно уменьшить риск заражения, запахивая остатки растений в почву, где они быстрее разлагаются.

Влияние обработки почвы на содержание DON в зерне

3000 2000 1000 0

Севообороты

• Чередование культур в севообороте имеет особое влияние на потенциальное развитие заражения.
• Насыщение севооборота зерновыми культурами, способствует накоплению инокулюма.
• Малопольный севооборот, особенно включающий кукурузу, увеличивает риск поражения растений фузариозом.
• К неблагоприятным предшественникам также относится свекла.

Влияние предшевствующей культуры на содержание DON в зерне

1500 1000 500 0 Содержание ДОН, мкг/кг

Устойчивость сорта

• Возделывание устойчивых сортов имеет больше влияние на уменьшение заболеваемости и улучшение качества зерна.
• Большинство возделываемых сортов зерновых культур восприимчивы к фузариозу.
• Сорта мягкой пшеницы различаются по уровню восприимчивости от относительно устойчивых до высоко восприимчивых.
• Твердые сорта пшеницы и овес высоко восприимчивы к фузариозу зерна.

Влияние восприимчевости сорта к фузариозу на содержание DON в зерне

Указаные данные взяты из исследований на содержание уровня дезоксиниваленола ДОН - минотоксина, выделяемого грибами рода Fusarium. Франция 2000 - 2001 год, количество полей 663 шт.

Узнайте за 30 секунд как происходит развитие возбудителя Фузариоза

Модифицированный зеленым флуоресцентным белком ген позволяет проследить за развитием гриба Fusarium graminearum в колосе.

При благоприятных условиях, фузариоз полностью заражает колос через 5-6 суток!

Последствия

Микотоксины (от греч. mukos - гриб + toxikos - яд) - это специфические токсичные вещества, продуцируемые грибами. Ядовитые макромицеты, такие как бледная поганка и красный мухомор - общеизвестные «злодеи-отравители». Но их микроскопические родственники (микромицеты) не менее ядовиты и еще более опасны. Ведь их токсины невозможно обнаружить без специального оборудования, и они могут находиться не только в зерне, но и в продуктах его переработки - муке и хлебе.

Что такое микотоксины?

• Микотоксины являются молекулами, связанными со вторичным метаболизмов грибов, которые проявляют токсические свойства по отношению к людям и животным.
• Все основные виды грибов, вызывающие фузариоз, могут производить микотоксины.
• Микотоксины образуемые различными видами грибов р. Fusarium имеют различные токсикологические свойства.
• Микотоксины оказывают различное воздействие на разные виды, например свиней, домашнюю птицу, людей и т.д.
• Наиболее распространенными микотоксинами в зерновых культурах является дезоксиниваленол (ДОН) и Т-2 токсин

Токсичное воздействие

Трихотецены

тип A (T-2, HT-2, ДАС)

F.sporotrichioides F.langsethiae

• Наиболее токсичные метаболиты.
• Ответственны за алиментарно - токсическую алейкию (АТА)
• Взывают эпидермальные некрозы и язвенный стоматит, серьезные желудочно-кишечные расстройства, которые могут привести к смерти

тип B (ДОН, НИВ)

F.graminearum F.poae F.culmorum F.cerealis

• Острая токсичность, характеризуемая рвотой (большая чувствительность у свиней), отказом от приема пищи, снижением массы тела, диареей, некрозом тканей
• Нет указания на канцерогенное, мутагенное или тератогенное воздействие

Зеараленон

F.graminearum F.culmorum

• Снижают продуктивность животных
• Эстрогенное воздействие, вызывающее бесплодие, выкидыш (особенно чувствительны свиньи)
• Возможное влияние на рак шейки матки у женщин

Фумонизины

F.verticillioides F.proliferatum

• Лошадиная лейкоэнцефаломаляция (заболевание лошадей), характеризуемая нейротоксическим воздействием, отеком легких и мозга, поражением печени
• Возможная связь с раком пищевода у людей

Монилиформин

F.tricinctum F.avenaceum

• Изменения в мышечной ткани сердца
• Кишечное кровотечение (ограниченные исследования)

Распределение дезоксинивалеонола в продуктах помола фузариозной пшеницы

Доказано, что в хлебе, выработанном из фузариозного зерна содержание микотоксинов не уменьшается, а иногда даже увеличивается, особенно при выработке дрожжевого теста и хлеба!

Фузариоз
угроза для людей!

Влияние микотоксинов на животных

Пшеница представляет 50% кормов для роста свиней. Если в ней присутствуют микотокисны, употребление кормов свиньями значительно уменьшается. Серьёзными симптомами являются отказ от еды, снижение массы и рвота. Более того, может быть оказано влияние на репродуктивную функцию

Воздействие фузариотоксинов, содержащихся в кормах, на здоровье животных и птицы

• Отказ от корма
• Снижение продуктивности
• Иммуносупрессия
• Язвенный стоматит
• Эпидермальные некрозы
• Повреждение внутренних органов (печень, почки, органы воспроизводительной системы и др.)

Показатель ЛД50 для микотоксинов поступающих через желудочно-кишечный тракт

ЛД50 - средняя доза вещества, вызывающая гибель половины членов испытуемой группы. ЖМ - живая масса
Относительная токсичность - степень токсичности вещества в сравнении с другим веществом (в данном случае в сравнении с Т-2 токсином). более токсичное вещество < 1,0 < менее токсичное вещество

	ЛД50 для мышей			ЛД50 для птицы
Микотоксин	мг/кг ЖМ	Отн. токсичность		мг/кг ЖМ	Отн. токсичность
T-2 токсин	5,2	1,0		5,0	1,0
HT-2 токсин	9,2	1,8		7,2	1,4
ДОН	70,0	13,5		140,0	28,0
Ниваленол	4,1	0,8		-	-
Диацетоксисцирпенол	23,0	4,4		3,8	0,7
Монилиформин	20,0	3,8		5,4	1,1

Способность грибов рода Fusarium вызывать типичные симптомы и продуцировать характерный для вида микотоксин

	Наличие типичных симптомов фузариоза
Вид гриба	генеративный орган	зерно	Образуемый микотоксин
F. graminearum	++	++	ДОН, ЗЕН
F. culmorum	++	++	ДОН, ЗЕН
F. sporotrichioides	+	—	Т-2
F. langsethiae	—	—	Т-2
F. poae	—	—	НИВ
F. tricinctum	+	—	МОН
F. avenaceum	++	+	МОН
F. verticillioides	++	+	ФУМ
отсутствие возможное явление массовое явление

Т-2 и НТ-2 токсины являются одними из наиболее опасных микотоксинов, выделяемых грибами рода Fusarium. Одновременно с этим их продуценты - F. langsethiae и F. sporotrichioides, могут развиваться на колосе без видимых признаков.

Т-2 токсины
скрытая угроза

Встречаемость видов рода Fusarium в образцах зерна из различных регионов России

	Регионы Российской Федерации
Вид гриба	Северный Кавказ	Центр. Часть	Волго Вятский	Северо Запад	Урал	Сибирь	Дальний Восток
F. graminearum	+++	++		+			+++
F. culmorum		++	++	+		+	+
F.sporotrichioides	+++	++	+++	+++	+++	+++	+++
F. langsethiae	++	+		++
F. poae	++	+++	+++	+++	+++	+	+++
F. cerealis	++	+					++
F. avenaceum	++	++	+++	+++	++	++	++
F. tricinctum	+	++	++	++			+
F. verticillioides	++		+				++
редко встречается часто встречается очень часто встречается

Зараженность зерна озимой пшеницы грибами рода Fusarium в зависимости от предшественников

	Краснодарский край			Ставропольский край
		ФЗ*, %			ФЗ*, %
Предшествующая культура	Кол-во образцов, шт.	в среднем	Min-max	Кол-во образцов, шт.	в среднем	Min-max
Горох	3	2,3	1-5	2	4,5	1-8
Кукуруза	21	3,8	1-14	5	25,8	5-53
Лук	—	—	—	1	14	—
Мн. травы	2	1,5	0-3	1	0	—
Оз. зерновые	1	1	—	9	1,7	0-4
Подсолнечник	24	2,7	0-8	3	6,3	2-13
Сах. свекла	7	3,6	0-13	—	—	—
Пар	—	—	—	7	1,3	0-3
Соя	4	1,7	0-5	1	4	—
НСР		0,8	—	—	4,4	—
% ФЗ, в среднем	—	3,1	—	—	6,9	—

Наименее благоприятным предшественником в плане последующего риска развития фузариоза является кукуруза. Наличие такого предшественника делает обязательным разработку стратегии защиты озимой пшеницы от фузариоза колоса.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ФУЗАРИОЗ?

1. Визуальная оценка

В районах распространения видов F.graminearum, F.culmorum, F.avenaceum видимые симптомы фузариоза на колосьях можно обнаружить в поле. Инфицирование фузариозом не всегда проявляется визуа- льно, но это заболевание может стать причиной «дисквали- фикации» партии полновесных и внешне здоровых семян. Присутствие буквально миллиграмма микотоксинов в килограмме зерна - и все! В лучшем случае такое зерно будет использоваться в качестве фуража. Ни содержание белка, ни показатели ИДК, ни натура не имеют значения, если зерно содержит микроскопическое количество смертельно опасного яда грибкового происхождения.

Преимущества:

• Быстрый и незатратный способ

Недостатки:

Цепная реакция является процессом, проходящим в три этапа (денатурация, отжиг и расширение), повторяющимся в нескольких циклах.
На каждом этапе процесса количество копий удваивается с двух до четырех, затем до восьми и т.д. После 20 циклов имеется примерно 1 миллион копий, то есть достаточное количество материала для определения желаемой ДНК традиционным методомПреимущества:
• ПЦР является относительно быстрым и надежным методом выявления грибов.
• Позволяет выявлять наличие определенного вида или нескольких видов грибов в растительной ткани. Выявление количества грибов возможно методом количественной ПЦР (ПЦР в реальном времени).
• Количество выявленного ДНК грибов связано с присутствием продуцируемых ими микотоксинов.
Недостатки:



4. Технология планарного волновода

Надежный и быстрый метод, использующий инновационную технологию планарного волновода для определения от четырех до пяти токсинов за одно измерение.

Преимущества:
• Одновременное определение нескольких микотоксинов.
• Легкость пробоподготовки
• Быстрый результат (25 мин)
• Отсутствие необходимости в специальной лабораторной подготовке
Недостатки:
• Необходимость в специализированном оборудовании



Как бороться c фузариозом?

В течение более 20 лет компания «Байер» работала в области проблемы фузариоза — распространенной по всему миру болезни, поражающей различные зерновые культуры.

Интенсивная исследовательская работа привела к лучшему пониманию аспектов заболевания и выработки оптимальных решений для подавления патогенных грибов и уменьшению их негативного воздействия на качество продукта.

Применение фунгицидов

Обработка посевов фунгицидом во время цветения является важным методом борьбы с фузариозом.

Азолы обладают фунгистатическим эффектом. Они подавляют синтез эргостерола клеточной мембраны грибов на уровне образования диметилэргостатриенола из ланостерина путем ингибирования зависимой от цитохрома Р450 реакции С14-а-диметиляции

Азолы - лучшее оружие!против фузариоза

Дивизион Кроп Сайенс компании Байер разработал новое действующее вещество — протиоконазол, который обеспечивает высокий уровень защиты колоса от фузариоза и, как следствие, приводит к наиболее эффективному уменьшению уровня микотоксинов в зерне.

Согласно независимой оценке (информация с сайта www.eurowheat.org) различных действующих веществ в борьбе с фузариозом колоса в европейских странах комбинация тебуконазола с протиоконазолом имеет максимальную эффективность против фузариоза колоса!

Оба действующих вещества относятся к группе триазолов и ингибируют биосинтез стеролов, нарушая целостность клеточных стенок патогенов.

Фузариоз зерна - это заболевание растений, вызывающее значительные потери как урожая, так и в качества собираемого зерна. Зараженность зерна фузариевыми грибами приводит к снижению энергии прорастания и всхожести семян. Некоторые виды грибов образуют микотоксины, такие как дезоксиниваленол (ДОН), Т-2 и НТ-2 токсины, зеараленон, ниваленол и др. Микотоксины, присутствующие в зерне, делают его непригодным для использования на пищевые и кормовые цели.

Фузариоз зерна вызывают различные виды грибов рода Fusarium.

Наиболее опасными и распространенными в РФ видами являются:

• Fusarium graminearum
• Fusarium culmorum
• Fusarium sporotrichioides
• Fusarium langsethiae
• Fusarium avenaceum
• Fusarium poae
  Виды грибов рода Fusarium

  F. graminearum

  
  F. culmorum

  
  F. avenaceum

  
  F. sporotrichioides

  
  F. langsethiae

  
  F. poae

  Симптомы фузариоза колоса

  Симптомы включают:

  Розово-оранжевый налет мицелия и спороношения гриба на колосковых чешуйках колоса

  

  

  

  Fusarium graminearum, F. culmorum, F. avenaceum

  Бледно-розовое спороношение гриба на колосковых чешуйках

  

  

  Fusarium sporotrichioides, F. poae и другие

  Глазковая пятнистость на колосковых чешуйках

  

  

  

  Fusarium tricinctum, F. sporotrichioides и другие

  Образование щуплых, сморщенных легковесных зерен

  

  

  Основные признаки зерна, пораженного фузариозом

  • пораженные зерна щуплые, морщинистые с вдавленной глубокой бороздкой и заостренными бочками;
  • поверхность зерна обесцвеченная или розоватая, без блеска;
  • эндосперм рыхлый, крушащийся; низкая стекловидность зерна или полная ее потеря;
  • в бороздке и особенно в зародышевой части зерна имеется паутинообразный налет мицелия гриба, белого или розового цвета и подушечки скопления конидий;
  • зародыш зерна нежизнеспособный, на срезе темного цвета.

  

  Однако, внешне здоровое зерно также может быть пораженно грибами и содержать микотоксины!

  Жизненный цикл грибов рода Fusarium

  

  Распространение грибов рода Fusarium

  Фузариевые грибы зимуют в виде мицелия и спор на отмирающих остатках растений, например на соломе и стерне.

  Аскоспоры, которые развиваются в плодовых телах (перитециях) , разносятся ветром на большие расстояния . Конидиоспоры заражают колос, затем вновь образуясь на пораженных колосковых чешуйках, разносятся ветром и каплями дождя на другие колосья в период вегетации до уборки растений.

  
  Хламидоспоры

  
  Конидии

  
  Аскоспоры

  
  Перитеции

  Процесс заражения растений грибами

  Заражение вторичных колосков

  При цветении аскоспоры или конидии проникают во внутреннюю часть оболочки зерна

  После цветения, гифа гриба проникает в ткань колоса и могут заражать образующуюся зерновку на всех стадиях ее развития.

  

  Микроскопическое развитие

  Конидии развиваются на поверхности растения…

  Образуют мицелий…

  
  проникают в растение…

  
  и развиваются в ткани…

  
  После инкубационного периода проявляются симптомы и формируются новые конидии

  Причины усиления поражения зерна фузариозом

  • Насыщение севооборота зерновыми культурами
  • Прямой посев и минимальная обработка почвы
  • Восприимчивые сорта
  • Теплая погода и повышенная влажность во время цветения - созревания и уборки растений
  • Отсутствие методов защиты!!!

  Прямые потери урожая до 15-20 %
  Потери качества зерна до 100%

  Влияющие на заражение факторы

  На заражение фузариозом влияют три основных фактора риска:

  
  1. Погода при цветении

  
  2. Обработка почвы

  
  3. Предшествующая культура

  Влияние погодных условий

  Поражение зерна возможно на всех этапах его формирования.

  Растения особенно восприимчивы к фузариозу в фазе цветения при условиях повышенной влажности и температуре около 20-25°C (особенно F. graminearum).

  

  Однако, для развития Fusarium sporotrichioides, F. poae такие показатели как повышенная влажность и температура не являются ключевыми!

  Влияние обработки почвы

  Методы обработки почвы имеют большое влияние на развитие фузариоза.

  

  • Нахождение на поверхности или в поверхностных слоях почвы зараженных грибами растительных остатков после минимальной обработки сильно увеличивают вероятность заражения растущих растений.
  • Это означает, что можно уменьшить риск заражения, запахивая остатки растений в почву, где они быстрее разлагаются.

  No-Till или минимальная обработка почвы увеличивают риск развития фузариоза

  * ДОН - дезоксиниваленол

  Влияние севооборотов

  

  • Чередование культур в севообороте имеет особое влияние на потенциальное развитие заражения.
  • Насыщение севооборота зерновыми культурами, способствует накоплению инокулюма.
  • Короткий севооборот, особенно включающий кукурузу , увеличивает поражение растений фузариозом.
  • К неблагоприятным предшественникам также относится свекла.

  Влияние предшествующей культуры

  Кукуруза и другие зерновые предшественники значительно увеличивает риск появления фузариоза

  

  Влияние устойчивости сорта

  

  • Возделывание устойчивых сортов имеет больше влияние на уменьшение заболеваемости и улучшение качества зерна.
  • Большинство возделываемых сортов зерновых культур восприимчивы к фузариозу.
  • Сорта мягкой пшеницы различаются по уровню восприимчивости от относительно устойчивых до высоко восприимчивых.
  • Твердые сорта пшеницы и овес высоко восприимчивы к фузариозу зерна.

  На что влияет фузариоз зерна?

  • Урожайность
  • Семенные качества семян (снижение энергии прорастания и всхожести)
  • Питательную ценность пищевых и кормовых продуктов на основе зерна за счет присутствия микотоксинов
  • Хлебопекарные качества муки
  • Качество пива (эффект гашинга)

  Фузариоз и качество продуктов питания

  Во время термической обработки уменьшения уровня микотоксинов не происходит!

  Качество хлеба

  Зерна, зараженные фузариозом, имеют низкое качество, из них получается плотный хлеб с большими порами

  Качество макаронных изделий

  Фузариоз оказывает влияние на стандарт качества в отношении вязкоупругости и цвета макаронных изделий, которые изготавливаются из твердых сортов пшеницы.

  

  Качество пива

  Спонтанное и интенсивное образование пены может привести к быстрому неконтролируемому опустошению бутылки, наподобие эффекта фонтанирования - «гашинга».

  

  Влияние фузариоза на качество хлеба

  
  Незараженное зерно

  
  Зерно, пораженное фузариозом

  • Микотоксины образуемые различными видами грибов р. Fusarium имеют различные токсикологические свойства.
  • Микотоксины оказывают различное воздействие на разные виды, например свиней, домашнюю птицу, людей и т.д.
  • Наиболее распространенными микотоксинами в зерновых культурах является дезоксиниваленол (ДОН) и Т-2 токсин

  
  ДОН

  
  Т-2 токсин

  
  Зеараленон

  Вид гриба	Трихотецены		Зеараленон	Фумонизины	Монилиформин
  	Тип A 1	Тип B 2
  		ДОН, НИВ	+
  	T-2/HT-2
  		НИВ, ДАС
  					+
  				+

  1 - трихотецены тип A: T-2 и HT-2 токсины, диацетоксисцирпенол (ДАС)
  2 - трихотецены тип B: дезоксиниваленол (ДОН), ниваленол (НИВ)

  Фузариоз - угроза для людей в прошлом и настоящем

  Токсичность митотоксинов

  Все микотоксины вызывают снижение иммунитета

  	Токсичность
  Трихотецены типа A (T-2, HT-2, ДАС)	Наиболее токсичные метаболиты. Более токсичны, чем трихотецены типа B Ответственны за алиментарно-токсическую алейкию (АТА) Взывают эпидермальные некрозы и язвенный стоматит, серьезные желудочно-кишечные расстройства, которые могут привести к смерти
  Трихотецены типа B (ДОН, НИВ)	Острая токсичность, характеризуемая рвотой (большая чувствительность у свиней), отказом от приема пищи, снижением массы тела, диареей, некрозом тканей Нет указания на канцерогенное, мутагенное или тератогенное воздействие
  Зеараленон	Снижают продуктивность животных Эстрогенное воздействие, вызывающее бесплодие, выкидыш (особенно чувствительны свиньи) Возможное влияние на рак шейки матки у женщин
  Фумонизины	Лошадиная лейкоэнцефаломаляция (заболевание лошадей), характеризуемая нейротоксическим воздействием, отеком легких и мозга, поражением печени Возможная связь с раком пищевода у людей
  Монилиформин	Изменения в мышечной ткани сердца Кишечное кровотечение (ограниченные исследования)

  Распределение дезоксинивалеонола в продуктах помола фузариозной пшеницы

  Фракция	Содержание дезоксиниваленола
  	мг/кг	% к исходному зерну
  Исходное зерно	5,4	100
  Мука 70%-ного выхода	2,16	40
  Мука с Ш др. и 3-й разм. систем	3,6	67
  Отруби драные	9	167
  Отруби размольные	7,71	142

  Доказано, что в хлебе, выработанном из фузариозного зерна содержание микотоксинов не уменьшается, а иногда даже увеличивается, особенно при выработке дрожжевого теста и хлеба!

  Влияние микотоксинов на животных

  Пшеница представляет 50% кормов для роста свиней. Если в ней присутствуют микотокисны, употребление кормов свиньями значительно уменьшается. Серьёзными симптомами являются отказ от еды, снижение массы и рвота. Более того, может быть оказано влияние на репродуктивную функцию

  Влияние микотоксинов на употребление кормов свиньями

  

  Воздействие фузариотоксинов, содержащихся в кормах, на здоровье животных и птицы

  

  

  

  

  • Отказ от корма
  • Снижение продуктивности
  • Иммуносупрессия
  • Повреждение внутренних органов (печень, почки, органы воспроизводительной системы и др.)
  • Язвенный стоматит
  • Эпидермальные некрозы

  Показатель ЛД 50 для некоторых микотоксинов при поступлении через желудочно-кишечный тракт

  Микотоксин	ЛД 50 для мышей		ЛД 50 для птицы
  	мг/кг ЖМ	Относит. токсичность	мг/кг ЖМ	Относит. токсичность
  T-2 токсин	5,2	1,0	5,0	1,0
  HT-2 токсин	9,2	1,8	7,2	1,4
  ДОН	70,0	13,5	140,0	28,0
  Ниваленол (НИВ)	4,1	0,8	—	—
  Диацетоксисцирпенол (ДАС)	23,0	4,4	3,8	0,7
  Монилиформин	20,0	3,8	5,4	1,1

  Встречаемость видов рода Fusarium в образцах зерна из различных регионов России

  Вид гриба	Регион РФ
  	Сев. Кавказ	ЦЧР + Центр	Вол. Вятский	Сев. Запад	Урал	Сибирь	Дальний Восток
  F. graminearum	+++	++		+			+++
  F. culmorum		++	++	+		+	+
  F. sporotrichioides	+++	++	+++	+++	+++	+++	+++
  F. langsethiae	++	+		++
  F. poae	++	+++	+++	+++	+++	+	+++
  F. cerealis	++	+					++
  F. avenaceum	++	++	+++	+++	++	++	++
  F. tricinctum	+	++	++	++			+
  F. verticillioides	++		+				++

  Способность грибов рода Fusarium вызывать типичные симптомы фузариоза и продуцировать характерный для вида микотоксин

  Вид гриба	Наличие типичных симптомов фузариоза		Образуемый микотоксин
  	генеративный орган	зерно
  F. graminearum	++	++	ДОН, ЗЕН
  F. culmorum	++	++	ДОН, ЗЕН
  F. sporotrichioides	+	-	Т-2
  F. langsethiae	-	-	Т-2
  F. poae	-	-	НИВ
  F. tricinctum	+	-	МОН
  F. avenaceum	++	+	МОН
  F. verticillioides (на кукурузе)	++	+	ФУМ

  Массовое явление; + возможное явление; - отсутствие

  Доля видов грибов рода Fusarium (%) в зерне озимой пшеницы из Краснодарского края в 2010-2011 годах

  2010 г.

  

  

  2011 г.

  

  

  Доля видов грибов рода Fusarium (%) в зерне озимой пшеницы из Ставропольского края в 2010-2011 годах

  2010 г.

  

  

  2011 г.

  

  

  Доля образцов (%) зерна пшеницы с различными уровнями фузариозной инфекцией в Краснодарском и Ставропольском краях

  2010 г.

  В среднем ФЗ - 3,1% - 6,9%

  

  2011 г.

  В среднем ФЗ - 2,6% - 4,3%

  

  Как определить фузариоз?

  Визуальная оценка

  В районах распространения видов F.graminearum, F.culmorum, F.avenaceum видимые симптомы фузариоза на колосьях можно обнаружить в поле. Однако, этот метод не является достаточно надежным.

  

  Как определить Fusarium?

  Микологический анализ

  В лаборатории инфицированные части растения могут быть помещены в питательную среду, которая способствует росту грибов.

  Через несколько дней инкубации под микроскопом можно определить грибы рода Fusarium, основываясь на характерных для них таксономических признаках.

  

  

  Молекулярные биологические методы: принцип диагностики полимеразной цепной реакции (ПЦР)

  • ПЦР основывается на ферментной амплификации фрагмента ДНК
    с использованием фермента (Taq-полимеразы).
  • Цепная реакция является процессом, проходящим в три этапа (денатурация, отжиг и расширение), повторяющимся в нескольких циклах.
  • На каждом этапе процесса количество копий удваивается с двух до четырех, затем до восьми и т.д. После 20 циклов имеется примерно 1 миллион копий, то есть достаточное количество материала для определения желаемой ДНК традиционным методом

  Диагностика Fusarium с использованием технологий ПЦР

  • ПЦР является относительно быстрым и надежным методом выявление грибов.
  • Позволяет выявлять наличие определенного вида или нескольких видов грибов в растительной ткани.
  • Выявление количества грибов возможно методом количественной ПЦР (ПЦР в реальном времени). Количество выявленного ДНК грибов связано с присутствием, продуцируемых ими микотоксинов.

  

  

  Технология планарного волновода

  Надежный и быстрый метод, использующий инновационную технологию планарного волновода для определения от четырех до пяти токсинов за одно измерение!!!

  • Одновременное определение нескольких микотоксинов.
  • Легкость пробоподготовки.
  • Быстрый результат (25 мин).
  • Отсутствие необходимости в специальной лабораторной подготовке

  

  

  Как бороться c фузариозом?

  В течение многих лет учёные всего мира работали в области проблемы фузариоза - распространенной по всему миру болезни, поражающей различные зерновые культуры.

  Интенсивная исследовательская работа привела к лучшему пониманию аспектов заболевания и выработки оптимальных решений для подавления патогенных грибов и уменьшению их негативного воздействия на качество продукта.

  Применение фунгицидов

  Азолы - лучшее оружие против фузариоза!

  Обработка посевов фунгицидом во время цветения является важным методом борьбы с фузариозом.