Choroby grzybowe kukurydzy
Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB Instytut Ochrony Roślin – PIB, Terenowa Stacja Doświadczalna w Rzeszowie
Kukurydza pod kątem zdrowotności przewyższa znacząco większość zbóż, ale to nie oznacza, że jest odporna na patogeny. Wręcz przeciwnie. Od kilkunastu lat sukcesywnie wzrasta zagrożenie ze strony mikroorganizmów wywołujących u niej objawy chorobowe. Nie jest jednak tak, że choroby występują w kraju w podobnym nasileniu. Tu widać jeszcze większe zróżnicowanie niż w przypadku szkodników. Lokalne warunki glebowo-klimatyczne, pogoda, podatność odmiany, stosowana agrotechnika włącznie z uproszczeniami, a także uszkodzenia mechaniczne (w tym powodowane przez szkodniki) mają duży wpływ na kondycję fitosanitarną roślin. Tak jak w przypadku chwastów, tak również i tu dużo zależy od zasobności glebowego „banku” – tym razem nie nasion, a stadiów przetrwalnikowych sprawców chorób, którymi jak wiadomo są grzyby, organizmy grzybopodobne, a także bakterie czy też wirusy. Kukurydza pod tym kątem niczym nie różni się od innych upraw jak widać, gdyż jest żywicielem dla różnych grup systematycznych, choć trzeba zaznaczyć, że na ten moment wirusy i bakterie chorobotwórcze jeszcze nie stanowią dużego zagrożenia, ale to może się w każdej chwili zmienić w związku ze zmianami klimatycznymi, ale też i dużym areałem uprawy kukurydzy. Obecnie największym zagrożeniem dla roślin są grzyby chorobotwórcze, które są niczym innym jak pasożytami, czyli odżywiają się kosztem żywiciela – osłabiają go, a także uszkadzają jego tkanki, wywołując mniej lub bardziej specyficzne objawy chorobowe, które z kolei pozwalają nam wstępnie zidentyfikować sprawców.
Mało kto zdaje sobie sprawę, ale sprawcy chorób kukurydzy to najliczniejsza grupa agrofagów dla tej uprawy, gdyż może ich być około 400 gatunków. Nie ma się jednak czemu dziwić, gdyż wiele patogenów spotykanych na kukurydzy to polifagi, czyli organizmy mogące z powodzeniem rozwijać się na innych roślinach. Część gatunków wykrytych na kukurydzy występuje także choćby na zbożach, stąd tak dużo się mówi i pisze o właściwych płodozmianach, aby nie kumulować ich obecności na danym stanowisku.
Szkodliwość sprawców chorób jest zmienna na poszczególnych plantacjach kukurydzy w Polsce
i w latach. Największe straty gospodarcze występują na tych zasiewach, na których łącznie pojawią się w dużym nasileniu szkodniki i choroby. W takiej sytuacji możliwe są ubytki bezpośrednie w plonach ziarna dochodzące lokalnie do 15–30%, a czasem 40–50%. Niekiedy wskutek epidemicznego wystąpienia choroby, np. głowni guzowatej, straty w plonach mogą sięgnąć nawet 100%. Patogeny obok zmniejszenia wysokości plonu prowadzą także do znacznego spadku jakości produktu finalnego (zielonki, kiszonki, CCM, ziarna) lub surowca do dalszego przerobu. Ponadto niektórzy sprawcy, jak np. grzyby z rodzaju Fusarium, Penicillium, Trichoderma, Trichothecium, mogą wytwarzać i kumulować w roślinach groźne dla ludzi oraz zwierząt mikotoksyny (zwłaszcza deoksyniwalenol, zearalenon,
fumonizyny), których poziom zawartości w ziarnie oddawanym do skupu i w produktach wytwarzanych z kukurydzy poddawany jest kontroli.
Do chwili obecnej stwierdzono w Polsce występowanie na kukurydzy 16 jednostek chorobowych, wśród których 9 powodują grzyby, 3 bakterie i kolejne 4 – wirusy. Patogeny mogą porażać kukurydzę już od etapu siewu i kiełkowania ziarniaków, zwłaszcza, że wiele z nich zimuje w glebie lub na resztkach pożniwnych, bądź też może być przenoszona wraz z materiałem siewnym. W okresie pełni wegetacji rozprzestrzenianiu się sprawców chorób sprzyjają uszkodzenia tkanek, które powstają w wyniku niektórych działań człowieka, oddziaływania pogody, a także szkodników.
Pomimo bardzo dużej liczby patogenów grzybowych, aktualnie jedynie część nich ma większe znaczenie gospodarcze. Zalicza się tutaj głównie tych sprawców, którzy są odpowiedzialni za rozwój: zgorzeli siewek, fuzariozy łodyg, fuzariozy kolb oraz głowni guzowatej kukurydzy. W dobie zmian klimatu szacuje się, że wzrośnie znaczenie gospodarcze głowni pylącej kukurydzy, a także żółtej plamistości liści. Choroby liści, jak wspomniana żółta plamistość czy też powszechnie występująca drobna plamistość liści i rdza kukurydzy, są jeszcze niedoceniane pod kątem szkodliwości, ale to się zmienia wraz z postępem wiedzy. Liście to fabryka dla kukurydzy, która potrafi wiązać dwa razy więcej dwutlenku węgla niż rośliny klimatu umiarkowanego. Kukurydza jako roślina tropikalna, a zarazem dostosowana do uprawy w chłodniejszych warunkach o krótszej wegetacji potrafi w wyższych temperaturach załączyć fotosyntezę torem C4 i błyskawicznie budować swoją biomasę, która decyduje później o plonie. Żeby to robiła efektywnie, trzeba chronić jej liście, gdy pojawiają się ich choroby.
Niczym się to nie różni od ochrony choćby liścia flagowego i podflagowego u zbóż.
Poniżej zaprezentowano główne choroby grzybowe kukurydzy, z którymi można się spotkać na plantacjach.
Zgorzel siewek
Jest wywoływana przez obecne w glebie, na resztkach pożniwnych lub na materiale siewnym grzyby z rodzaju Pythium oraz Fusarium. Choroba ta jest szczególnie groźna w lata charakteryzujące się chłodną i deszczową wiosną, która zakłóca kiełkowanie, wschody oraz rozwój siewek kukurydzy, zwłaszcza, gdy nie zastosowano zaprawy fungicydowej. Sprzyja jej także monokultura, zbyt głęboki siew na glebie ciężkiej, stagnacja wody na polu, ale także zbyt silne ugniecenie podłoża. Zgorzel może się także ujawnić na plantacjach, na których użyto zaprawy przeciwko zgorzeli, zwłaszcza gdy stagnująca woda wymyła fungicyd. Objawy zgorzeli mogą być widoczne na różnych etapach rozwoju siewek. W przypadku zgorzeli przedwschodowej kiełki brunatnieją i zamierają jeszcze przed wydostaniem się rośliny nad powierzchnię gleby, a efektem tego są puste place w łanie. Z kolei w odniesieniu do zgorzeli powschodowej wyraźne objawy chorobowe widoczne są na siewkach w obrębie szyjki korzeniowej w postaci żółtych, później ciemniejących plam, z czasem tworzących czarne smugi. Przy silnym porażeniu najczęściej dochodzi do całkowitego zamarcia roślin i ich wypadania (zwykle placowego). Jeżeli jednak porażona roślina przeżyje, wówczas jest szybko opanowywana przez inne choroby, a w szczególności przez zgniliznę korzeni i zgorzel podstawy łodygi. Zgorzel siewek może się ujawniać placowo. Trzeba jednak pamiętać, że za braki wschodów mogą odpowiadać też inne czynniki, w tym szkodniki.
Zgorzel siewek Zgorzel siewek (fot.: Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB)
gorzel siewek Zgorzel siewek (fot.: Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB)
Fuzarioza łodyg (zgnilizna korzeni i zgorzel podstawy łodygi)
Jest wywoływana przez grzyby z rodzaju Fusarium znajdujące się w glebie oraz na resztkach pożniwnych, skąd infekują młode rośliny. Patogeny rozwijają się w tym przypadku systemicznie. Niekiedy choroba rozwija się w następstwie wcześniejszego porażenia roślin przez zgorzel siewek. Pierwsze objawy chorobowe widoczne są w lipcu na liściach, które zaczynają więdnąć i zasychać od dołu ku górze. Z czasem kukurydza staje się chlorotyczna i osłabiona we wzroście. Niekiedy pod koniec lipca i w sierpniu silnie porażone egzemplarze są zaschnięte, stąd wyróżniają się na tle zielonego łanu. Sukcesywnie postępuje wewnątrz łodyg rozkład tkanek, początkowo w międzywęźlach, a później także w węzłach. Rozwój choroby powoduje, że rośliny nie są w stanie utrzymać się w pionie i w konsekwencji łamią się. Dodatkowo kolby u porażonych roślin zwieszają się w dół i przedwcześnie dojrzewają. Rozwojowi choroby sprzyja wysoka temperatura i wilgotność oraz uszkodzenia tkanek powstające m.in. wskutek żerowania szkodników, a zwłaszcza omacnicy prosowianki. Jest to jedna z najważniejszych chorób kukurydzy prowadząca do znacznych strat ilościowych i jakościowych w plonach, w tym możliwości ich skażenia mykotoksynami. Fuzariozie łodyg zwykle towarzyszy omacnica prosowianka, ale choroba może pojawić się niezależnie, stąd trzeba sprawdzać przez rozcięcie łodyg, czy są ślady po omacnicy czy też ich nie ma.rośliny nad powierzchnię gleby, a efektem tego są puste place w łanie. Z kolei w odniesieniu do zgorzeli powschodowej wyraźne objawy chorobowe widoczne są na siewkach w obrębie szyjki korzeniowej w postaci żółtych, później ciemniejących plam, z czasem tworzących czarne smugi. Przy silnym porażeniu najczęściej dochodzi do całkowitego zamarcia roślin i ich wypadania (zwykle placowego). Jeżeli jednak porażona roślina przeżyje, wówczas jest szybko opanowywana przez inne choroby, a w szczególności przez zgniliznę korzeni i zgorzel podstawy łodygi. Zgorzel siewek może się ujawniać placowo. Trzeba jednak pamiętać, że za braki wschodów mogą odpowiadać też inne czynniki, w tym szkodniki.
Fuzarioza kolb kukurydzy
Jest powodowana przez grzyby z rodzaju Fusarium obecne w glebie lub na resztkach pożniwnych kukurydzy. Choroba może także rozwijać się w następstwie porażenia roślin przez fuzariozę łodyg, gdy grzybnia przerośnie do kolby. Wektorem grzybów fuzaryjnych mogą być szkodniki, zwłaszcza omacnica prosowianka i urazek kukurydziany. Widocznym objawem opanowania kolb przez fuzariozę jest grzybnia rozwijająca się na liściach okrywowych oraz na ziarniakach będących w fazie mlecznej, woskowej i pełnej dojrzałości. Najczęściej jest ona koloru białego, różowego lub lekko czerwonego, co z kolei zależy od gatunku grzyba. Pojaw grzybni jest ostatnim etapem rozwoju patogenów, stąd też trzeba mieć na uwadze, że z pozoru zdrowa kolba może być już przez nie opanowana. Warto również wiedzieć, że grzybom fuzaryjnym mogą towarzyszyć i inne gatunki, m.in. grzyby z rodzaju Trichoderma, Penicillium i Trichothecium, które tworzą białą, zieloną, szarawą lub niebieskawą grzybnię. Ziarniaki opanowane przez fuzariozę kolb matowieją, potem brunatnieją, a niekiedy pękają i rozpadają się, prowadząc do spadku wysokości plonu ziarna. Dodatkowo grzyby porażające kolby mogą wytwarzać groźne mykotoksyny. Rozwojowi sprawców fuzariozy kolb sprzyja ciepła i umiarkowanie wilgotna pogoda, a w szczególności uszkodzenia kolb powodowane przez grad lub szkodniki, a zwłaszcza omacnicę prosowiankę.rośliny nad powierzchnię gleby, a efektem tego są puste place w łanie. Z kolei w odniesieniu do zgorzeli powschodowej wyraźne objawy chorobowe widoczne są na siewkach w obrębie szyjki korzeniowej w postaci żółtych, później ciemniejących plam, z czasem tworzących czarne smugi. Przy silnym porażeniu najczęściej dochodzi do całkowitego zamarcia roślin i ich wypadania (zwykle placowego). Jeżeli jednak porażona roślina przeżyje, wówczas jest szybko opanowywana przez inne choroby, a w szczególności przez zgniliznę korzeni i zgorzel podstawy łodygi. Zgorzel siewek może się ujawniać placowo. Trzeba jednak pamiętać, że za braki wschodów mogą odpowiadać też inne czynniki, w tym szkodniki.
Fuzarioza kolb (fot.: Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB)
Narośl głowni guzowatej na łodydze kukurydzy (fot.: Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB)
Głownia guzowata kukurydzy - objawy na kolbie (fot.: Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB)
Głownia guzowata kukurydzy
Jest wywoływana przez grzyb Ustilago maydis zimujący w glebie oraz na resztkach pożniwnych kukurydzy, bądź który przenoszony jest wraz z zainfekowanym materiałem siewnym. Zarodniki grzyba zachowują zdolność do infekcji przez okres 3 lat. W sezonie wegetacyjnym występują trzy generacje głowni. Pierwsza pojawia się w okresie rozwijania przez rośliny od czwartego do siódmego liścia i wówczas grzyb poraża głównie blaszki liściowe, czasem stożki wzrostu i łodygi. Druga generacja występuje w okresie rozwijania wiech oraz kwitnienia i poraża głównie łodygi, wiechy i kolby. Trzecia generacja pojawia się w okresie dojrzałości mlecznej ziarniaków i w tym czasie grzybnia rozwija się zwykle na kolbach. Infekcjom grzyba i jego rozprzestrzenianiu się w zasiewie sprzyjają uszkodzenia tkanek powstające zwłaszcza po gradobiciu, przypaleniu słonecznym, suszy i po żerowaniu szkodników (m.in. ploniarki zbożówki, mszyc i wciornastków). Charakterystycznym objawem porażenia głownią są narośla, które niekiedy mają wagę kilku kilogramów. Wewnątrz nich znajduje się masa zarodników. Patogen infekuje rośliny miejscowo, gdyż nie powoduje porażenia systemicznego – każda narośl to efekt oddzielnej infekcji. Najgroźniejsza dla kukurydzy jest pierwsza i druga generacja głowni, gdyż rośliny silnie porażone w okresie rozwijania od czwartego do siódmego liścia oraz w czasie wiechowania i pylenia mogą w ogóle nie wytwarzać kolb. Ponadto duża liczba narośli obniża wysokość oraz jakość zielonki, kiszonki i CCM, przy czym nie wykazano, aby grzyb Ustilago maydis wytwarzał mykotoksyny. Infekcje trzeciej generacji głowni wpływają głównie na spadek jakości plonu. Co ciekawe, w Meksyku celowo się zakaża rośliny głownią guzowatą, w tym uzyskuje się wyższą cenę za chore kolby niż za zdrowe, ale to skutek tego, że mieszkańcy tego kraju dzięki głowni otrzymują cenne aminokwasy, których nie mogą zdobyć z tamtejszego pożywienia w odpowiedniej ilości. rośliny nad powierzchnię gleby, a efektem tego są puste place w łanie. Z kolei w odniesieniu do zgorzeli powschodowej wyraźne objawy chorobowe widoczne są na siewkach w obrębie szyjki korzeniowej w postaci żółtych, później ciemniejących plam, z czasem tworzących czarne smugi. Przy silnym porażeniu najczęściej dochodzi do całkowitego zamarcia roślin i ich wypadania (zwykle placowego). Jeżeli jednak porażona roślina przeżyje, wówczas jest szybko opanowywana przez inne choroby, a w szczególności przez zgniliznę korzeni i zgorzel podstawy łodygi. Zgorzel siewek może się ujawniać placowo. Trzeba jednak pamiętać, że za braki wschodów mogą odpowiadać też inne czynniki, w tym szkodniki.
Głownia pyląca kukurydzy
Choroba rozwija się w następstwie systemicznego porażenia roślin przez grzyb Sphacelotheca reiliana, który znajdując się w glebie, zachowuje zdolność do infekcji nawet przez okres 10 lat. Patogen poraża kukurydzę w okresie kiełkowania i wschodów siewek. Grzyb umiejscawia się w stożku wzrostu młodych korzeni, a następnie jego rozwój odbywa się wewnątrz rośliny. Pierwsze objawy chorobowe widoczne są dopiero w okresie rozwijania wiech i kolb w postaci masy zbitych zarodników otoczonych delikatną błonką. Porażone mogą być kolby i wiechy, albo tylko jeden z tych organów. Wiechy chore nie produkują pyłku, a kolby z kolei nie zawierają ziarniaków. W razie epidemicznego wystąpienia, szkodliwość głowni pylącej jest bardzo wysoka, gdyż odnotowany na plantacji procent zniszczonych kolb powoduje zbliżoną procentowo stratę w plonie ziarna.
Głownia pyląca kukurydzy (fot.: Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB)
Drobna plamistość liści kukurydzy (fot.: Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB)
Drobna plamistość liści kukurydzy
Jest wywoływana przez grzyb Aureobasidium zeae, który zimuje na zainfekowanych resztkach kukurydzy oraz w glebie. Jest to najpowszechniej spotykana choroba liści kukurydzy w Polsce. Jej pojawowi sprzyjają chłodniejsze lata z opadami deszczu (woda sprzyja infekcjom), a także liczne żerowanie owadów na liściach, głównie mszyc, wciornastków, czy też przędziorka chmielowca. Gęste siewy i słabe przewietrzanie łanu, także mogą potęgować pojaw choroby. Pierwsze objawy porażenia można zaobserwować od końca czerwca, przy czym zwykle ujawniają się w lipcu. Początkowo pojawiają się na liściach położonych najniżej, sukcesywnie przenosząc się w wyższe partie roślin, niemniej choroba może od razu opanować najwyżej położone organy wegetatywne. Objawy chorobowe to drobne, średnicy ok. 1–4 mm, chlorotyczne i dobrze widoczne pod światło plamki na liściach. Z czasem pojawiają się także na pochwach liściowych i liściach okrywowych kolb. Wraz z rozwojem patogena środek plam ulega stopniowej nekrotyzacji, przybierając barwę jasnobrązową lub srebrzystą, otoczony zostaje czerwonobrunatnym pierścieniem i prześwitującą jasną obwódką. Pojedyncze plamy stopniowo powiększają się, a następnie zlewają ze sobą, pokrywając coraz większą część zainfekowanych organów. Choroba ogranicza powierzchnię asymilacyjną liści, co osłabia rośliny i powoduje ich gorsze odżywienie. Im wcześniej się pojawi w dużym nasileniu, tym większy ma wpływ na spadek fotosyntezy.
Żółta plamistość liści kukurydzy
Jest niekiedy określana mianem helmintosporiozy, a to dlatego, że wywołują ją grzyby z rodzaju Helminthosporium spp., w tym Helminthosporium turcicum. Grzyby te zimują na resztkach pożniwnych kukurydzy oraz w glebie. Pierwsze zmiany chorobowe widoczne są na dolnych liściach od czerwca lub lipca, a później stopniowo przesuwają się ku górze rośliny, aż do liści okrywowych kolb. Mają one postać szarobrunatnych plam otoczonych czerwonobrunatną obwódką. Przebarwienia są owalne, wydłużone, o nieregularnych kształtach, najczęściej układające się wzdłuż nerwów liści. Wraz z postępującą infekcją plamy łączą się ze sobą, pokrywając znaczną część nadziemnych organów roślin. Rozwojowi choroby sprzyjają lata suche i ciepłe, a także żerowanie szkodników, ale nie można też zapominać o monokulturze, która sprzyja większości agrofagów. Silnie opanowane liście przedwcześnie zasychają, co prowadzi do spadku powierzchni asymilacyjnej rośliny, ale też pogarsza się choćby jakość plonu kiszonki.
Żółta plamistość liści kukurydzy (fot.: Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB)
Rdza kukurydzy (fot.: Dr hab. inż. Paweł K. Bereś, prof. IOR-PIB)
Rdza kukurydzy
Jest to choroba wywołana przez grzyb Puccinia sorghi, który zimuje na zainfekowanych resztkach pożniwnych kukurydzy, w glebie lub na chwaście zwanym szczawikiem. Pierwsze objawy porażenia można spotkać od czerwca. Na liściach tworzą się rdzawe, wydłużone, poduszeczkowate brodawki wielkości od 0,2 do 2 mm. Są one rozproszone po całej powierzchni blaszek liściowych po obu stronach. Przy silnej infekcji objawy chorobowe widoczne są także na łodygach i liściach okrywowych kolb. Pod koniec sezonu wegetacyjnego na liściach pojawiają się brunatnoczarne poduszeczki z zarodnikami przetrwalnikowymi. Chorobie sprzyja żerowanie szkodników liści, monokultura, ale zwłaszcza ciepła i wilgotna pogoda, która przyczynia się do infekcji. Przy licznym pojawie rdzy obniża się proces fotosyntezy, a więc odżywiania rośliny. Może obniżyć się wysokość i jakość plonu.
Wymienione choroby pojawiają się zwykle co roku, ale w różnym nasileniu. Podstawą w ograniczaniu ich pojawu jest szeroko rozumiana profilaktyka, obejmująca tak zabiegi agrotechniczne, jak i niektóre biologiczne i chemiczne. Chodzi bowiem zawsze o to, żeby nie dopuścić do intensywnego rozwoju choroby, gdyż później objawów chorobowych nie da się cofnąć żadnymi środkami ochrony roślin. Zniszczona tkanka to zniszczona tkanka, a kukurydza nie odbuduje ani kolb, ani łodyg, ani liści. Przy ograniczaniu chorób kukurydzy zawsze sprawdza się zasada – lepiej zapobiegać niż leczyć. Z uwagi na zmieniający się dobór chemicznych środków ochrony roślin i biopreparatów do ograniczania chorób kukurydzy, zawsze co roku należy sprawdzać zalecenia.
