Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с серой пятнистости )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о серой пятнистости листьев кукурузы. О том же заболевании у других трав см. Серая пятнистость листьев .
Cercospora zeae-maydis на кукурузе

Серая пятнистость листьев (GLS) - это грибковое заболевание листьев , поражающее кукурузу , также известную как кукуруза. GLS считается одной из самых серьезных болезней кукурузы, снижающих урожайность, во всем мире. [1] Есть два грибковых патогена, вызывающих ГЛС: Cercospora zeae-maydis и Cercospora zeina . [2] Симптомы, наблюдаемые на кукурузе, включают поражение листьев, обесцвечивание ( хлороз ) и лиственный ожог. Отчетливыми симптомами GLS являются прямоугольные некротические поражения от коричневого до серого цвета, которые проходят параллельно листу, охватывая промежутки между вторичными жилками листа. [3]Гриб выживает в остатках верхнего слоя почвы и заражает здоровые растения через бесполые споры, называемые конидиями. Условия окружающей среды, которые лучше всего подходят для инфекции и роста, включают влажный, влажный и теплый климат. Плохой воздушный поток, низкий уровень солнечного света, перенаселенность, неправильное управление питательными веществами и орошением, а также плохой дренаж почвы могут способствовать распространению болезни. [4] Методы управления включают устойчивость сельскохозяйственных культур, севооборот , обработку пожнивных остатков, использование фунгицидов и борьбу с сорняками.. Цель борьбы с болезнями - предотвратить количество вторичных циклов болезни, а также защитить листовую поверхность от повреждений до образования зерна. Серая пятнистость листьев кукурузы - серьезное заболевание производства кукурузы в Соединенных Штатах, экономически значимое для регионов Среднего Запада и Средней Атлантики. Однако он также распространен в Африке, Центральной Америке, Китае, Европе, Индии, Мексике, Филиппинах, северной части Южной Америки и Юго-Восточной Азии. [5] Предполагается, что телеоморф (половая фаза) Cercospora zeae-maydis является Mycosphaerella sp. [6]

Хозяин и симптомы [ править ]

Конидиеносцы кукурузы серая пятнистость

Кукуруза - единственный вид, который может быть поражен Cercospora zeae-maydis . Существует две популяции Cercospora zeae-maydis , различающиеся по молекулярному анализу, скорости роста, географическому распространению и продукции церкоспоринового токсина. Cercospora zeae-maydis отличается от своей двоюродной группы Cercospera zeina sp. nov в том, что он имеет более высокую скорость роста в искусственных средах, способность продуцировать токсин церкоспорин, более длинные конидиеносцы и широко веретеновидные конидии. [7] Cercospera zeina sp. nov поражает кукурузу в Восточном кукурузном поясе и Среднеатлантических штатах; Cercospora zeae-maydisВстречается в большинстве районов выращивания кукурузы в западном Кентукки, Иллинойсе, Индиане, Айове, Висконсине, Миссури, Огайо и западном Теннесси (Средний Запад). Обе популяции имеют одинаковые симптомы и вирулентность - способность грибка вторгаться в хозяина. [8]

Крупные вспышки серой пятнистости на листьях происходят при благоприятных погодных условиях (см. Раздел «Окружающая среда»). Первоначальные симптомы серого пятна на листьях проявляются в виде небольших темных влажных пятен, окруженных тонким желтым сиянием (образуются поражения). Ткань внутри «пятна» начинает отмирать по мере того, как размер пятна увеличивается до более длинных и узких поражений листа.Хотя первоначально коричневато-желтый, характерный серый цвет, который следует за ним, возникает из-за образования серых спор грибов (конидий) на поверхности поражения. Эти симптомы, похожие по форме, размеру и обесцвечиванию, также преобладают на кукурузной шелухе и оболочке листьев. Поражения оболочки листьев не окружены желтым сиянием, а скорее коричневым или темно-фиолетовым сиянием. [9] Это темно-коричневое или пурпурное изменение цвета на листовых влагалищах также характерно для северной пятнистости листьев кукурузы ( Exserohilum turcicum ), южной пятнистости листьев кукурузы ( Bipolaris maydis ) или северной пятнистости листьев кукурузы ( Bipolaris zeicola ). Зрелые поражения пятнистости листьев кукурузы серой легко диагностировать и отличить от этих других болезней. Пятнистые поражения листьев зрелой кукурузы серого цвета имеют коричневую прямоугольную форму с ограниченными прожилками. Вторичные и третичные жилки листа ограничивают ширину поражения, и иногда отдельные поражения могут объединяться, поражая целые листья.

Патогенез [ править ]

Одной из причин патогенного успеха Cercospora zeae-maydis является выработка растительного токсина, называемого церкоспорином. Все представители рода Cercospora производят этот активируемый светом токсин во время инфекции. [10] В отсутствие света церкоспорин неактивен, но когда присутствует свет, токсин переходит в возбужденное триплетное состояние. Активированный церкоспорин реагирует с молекулами кислорода, образуя одиночные активные радикалы кислорода. [11] Кислородные радикалы вступают в реакцию с липидами, белками и нуклеиновыми кислотами растительных клеток, повреждая и убивая пораженные клетки, а питательные вещества, высвобождаемые во время разрыва и гибели клеток, питают гриб Cercospora . [10] Исследование мутанта Cercospora.Отсутствие гена, ответственного за продукцию церкоспорина, демонстрирует, что, хотя церкоспорин и не нужен для инфекции, он увеличивает вирулентность грибов Cercospora . [12]

Цикл болезни [ править ]

Жизненный цикл кукурузы серая листовая пятнистость

Cercospora zeae-maydis выживает только до тех пор, пока присутствуют инфицированные остатки кукурузы; однако это плохой конкурент почвы. Мусор на поверхности почвы является причиной первичной инокуляции, которая заражает поступающий урожай кукурузы в следующем сезоне. К концу весны Cercospora zeae-maydis производит конидии (бесполые споры) в мусоре в результате рассеивания ветром или дождя. Конидии распространяются и в конечном итоге заражают новый урожай кукурузы. [13] Чтобы патоген действительно заразил хозяина, для инокуляции необходимы высокая относительная влажность и влажность (роса) на листьях. Первичная инокуляция происходит на нижних участках молодых листьев, где конидии прорастают через поверхность листьев и проникают через устьица через уплощенный орган гиф, аппрессорий.Cercospora zeae-maydisнетипичен тем, что его конидии могут расти и выживать в течение нескольких дней до проникновения, в отличие от большинства спор, которым необходимо проникнуть в течение нескольких часов для обеспечения выживания. Как только происходит заражение, в этих нижних частях листа образуются конидии. При благоприятных погодных условиях (см. Раздел «Окружающая среда») эти конидии служат вторичным инокулятом для верхних слоев листьев, а также шелухи и влагалища (где он также может перезимовать и образовать конидии в следующем сезоне). Кроме того, ветер и проливные дожди имеют тенденцию распространять конидии во время многих вторичных циклов в другие части поля, вызывая более вторичные циклы инфекции. Если условия неблагоприятны для инокуляции, патоген переходит в состояние покоя в течение зимнего сезона и повторно активируется, когда в следующем сезоне восстанавливаются благоприятные для инокуляции условия (влажные, влажные).Гриб зимует в виде стромы (смеси тканей растений и грибного мицелия) в остатках листьев, которые дают начало конидиям, вызывающим первичные прививки следующей весной и летом.[14]

Окружающая среда [ править ]

Серая пятнистость листьев кукурузы цветет при длительных периодах высокой относительной влажности (более двух дней) и при отсутствии влаги на листьях из-за тумана, росы или небольшого дождя. Кроме того, проливные дожди способствуют распространению патогена. Также требуется температура от 75 ° до 95 ° F. Если температура опускается ниже 75 ° F во время влажных периодов или если влажность отсутствует 12 часов, степень заболевания значительно снизится. [13] На Среднем Западе и Средней Атлантике эти условия благоприятны для развития спор в весенние и летние месяцы. Цикл заражения может занять от двух до четырех недель в зависимости от окружающей среды и восприимчивости используемого кукурузного продукта. [15]

Управление [ править ]

Чтобы наилучшим образом предотвратить и контролировать появление серой пятнистости на листьях кукурузы, общий подход заключается в снижении скорости роста и распространения болезни. Это достигается за счет ограничения количества циклов вторичных болезней и защиты листовой поверхности от повреждения до формирования зерна кукурузы. Высокие риски появления серой пятнистости листьев кукурузы делятся на восемь факторов, которые требуют особых стратегий управления.

Факторы высокого риска появления серой пятнистости на листьях кукурузы: [16]

  1. Восприимчивый гибрид
  2. Непрерывная кукуруза
  3. Поздний срок посадки
  4. Системы минимальной обработки почвы
  5. Полевой анамнез тяжелого заболевания
  6. Ранняя активность заболевания (до нанесения кисточки)
  7. Орошение
  8. Благоприятный прогноз погоды при болезни

В настоящее время существует пять различных стратегий управления, некоторые из которых более эффективны, чем другие.

Устойчивые сорта [ править ]

Наиболее эффективный и экономичный метод снижения потерь урожая из-за серой пятнистости листьев кукурузы - внедрение устойчивых сортов растений. [17] [18] В местах, где наблюдается пятнистость листьев, эти культуры в конечном итоге могут расти и при этом оставаться устойчивыми к болезни. Хотя болезнь полностью не устранена и у устойчивых сортов проявляются симптомы болезни, в конце вегетационного периода болезнь не так эффективна в снижении урожайности сельскохозяйственных культур. Доказано, что SC 407 является распространенным сортом кукурузы, устойчивым к серой пятнистости листьев. [19] Если зараженность серой пятнистостью листьев высока, этому сорту может потребоваться обработка фунгицидами для достижения полного потенциала. [20] Восприимчивые сорта не следует высаживать на ранее зараженных территориях (см. Таблицу высокого риска). [21]

Севооборот [ править ]

Количество первоначального инокулята будет уменьшено, если культура, отличная от кукурузы, будет высаживаться в течение ≥2 лет на данной территории; тем временем применяются надлежащие методы обработки почвы. Чистая вспашка и одногодичный севооборот при отсутствии кукурузы также позволяют значительно снизить заболеваемость. Обратите внимание, что обычная обработка почвы может снизить заболеваемость, но может привести к усилению эрозии почвы. [21]

Управление остатками [ править ]

Захоронение мусора под прошлогодним урожаем поможет уменьшить присутствие Cercospera zeae-maydis , поскольку зараженные грибком мусор могут выжить только над поверхностью почвы. Опять же, этот метод поможет уменьшить количество первичного инокулята, но полностью не искоренит болезнь. [22]

Фунгициды [ править ]

Фунгициды, если их распылить в начале сезона до первоначального повреждения, могут быть эффективными в снижении заболеваемости.

В настоящее время известно 5 фунгицидов для лечения пятнистости листьев кукурузы: [23]

Дата посадки [ править ]

Воздействие GLS более серьезно, если растения поражены на ранней стадии их развития. Ранний посев может помочь снизить потери урожая, гарантируя, что урожай находится на более поздней стадии заполнения зерном, когда условия обычно благоприятны для развития GLS. [24]

  1. Заголовок ЭК (действующее вещество: пираклостробин)
  2. Одеяло (действующее вещество: азоксистробин + пропиконазол)
  3. Пролин 480 SC (действующее вещество: протиоконазол)
  4. Tilt 250 E, Bumper 418 EC (действующее вещество: пропиконазол)
Заголовок EC
Заголовок вносится из расчета 400–600 мл на гектар (га). Для оптимального контроля над заболеванием начинайте применение до развития заболевания (см. Цикл заболевания). Этот фунгицид можно применять максимум 2 раза в год. Допускаются как наземное, так и воздушное применение. [23]
Одеяло
Лоскутное одеяло вносится из расчета 0,75–1,0 л / га. Применение Quilt должно производиться при первом появлении болезни, с последующим повторным нанесением через 14 дней, если условия окружающей среды благоприятны для развития болезни (см. Цикл болезни). При потемнении початков кукурузы Quilt нельзя применять. Этот фунгицид можно применять максимум 2 раза в год. Допускаются как наземное, так и воздушное применение. [23]
Пролайн 480 SC
Proline 480 SC следует вносить из расчета 420 мл / га. Этот фунгицид можно применять максимум 1 раз в год. Допускается только наземное нанесение. Требуется 24-часовой период повторного входа (минимальный промежуток времени, который должен пройти между нанесением фунгицида на участок или урожай и временем, когда люди могут войти в этот район без защитной одежды и оборудования). [23]
Наклон 250 и бампер 418 EC
Tilt 250 следует вносить из расчета 500 мл / га. Bumper 418 EC наносится из расчета 300 мл / га. Оба фунгицида следует применять при первом появлении пустул ржавчины. Если заболевание преобладает после первичного применения, может потребоваться повторное нанесение через 14 дней. Через две недели можно подать третью заявку при тяжелом течении болезни. Допускаются как наземное, так и воздушное применение. [23]

При опрыскивании фунгицидами Quilt и Headline EC с концентрацией 6 унций / год на стадии кисточки с использованием установленного на тракторе опрыскивателя с питанием от CO2 с расходом 20 галлонов воды / акр средняя урожайность увеличивалась. [25] Использование фунгицидов может быть как с экономической, так и с экологической точки зрения, и должно применяться только к чувствительным сортам и при крупномасштабном производстве кукурузы. Чтобы предотвратить устойчивость грибов к фунгицидам, все фунгициды следует использовать поочередно, переключая фунгициды с различными механизмами действия. Пираклостробин (заголовок EC) и азоксистробин представляют собой фунгициды хинон вне ингибитора (QoI), тогда как пропиконазол и протиоконазол являются фунгицидами с ингибиторами деметилирования (DMI). [23]

Борьба с сорняками [ править ]

За счет удаления сорняков увеличивается приток воздуха к культуре над землей, уменьшается относительная влажность и ограничивается инфекция в наиболее уязвимые периоды. [26]

Важность [ править ]

До 1970 года кукурузо-серая пятнистость на листьях не была распространена в Соединенных Штатах, однако болезнь распространилась в середине десятилетия в низкогорных регионах Северной Каролины, Кентукки, Теннесси и Вирджинии. Сегодня болезнь распространилась на Делавэр, Иллинойс, Индиану, Айову, Мэриленд, Миссури, Огайо, Пенсильванию и западный Теннесси.
Серая пятнистость листьев кукурузы может быть чрезвычайно разрушительным заболеванием, так как потенциальные потери урожая составляют от 5 до 40 бушелей / акр. При более высоком уровне заболеваемости это может привести к еще большим потерям. Когда способность кукурузы накапливать и производить углеводы (глюкозу) в зерне снижается, происходит потеря урожая. Это происходит, когда Cercospera zeae maydisпоражает листовую ткань и снижает способность растений к фотосинтезу и производству побочных продуктов процесса (например, глюкозы). [21]

Ссылки [ править ]

  1. ^ https://www.channel.com/en-us/agronomy/identification-and-management-of-nintage-corn-leaf-blight.html
  2. ^ Уорд, JMJ, EL Stromberg, DC Nowell, и FW Nutter, Jr. 1999. Серая пятнистость листьев: болезнь мирового значения в производстве кукурузы. Болезнь растений 83: 884-895
  3. ^ https://www.channel.com/en-us/agronomy/identification-and-management-of-nintage-corn-leaf-blight.html
  4. ^ "Пятнистость листьев Cercospora" .
  5. ^ Кру PW, Braun U (2003). Mycosphaerella и ее анаморфы. 1. Имена опубликованы в Cercospora и Passalora. CBS Biodiversity Series 1: 1–571.
  6. ^ Ниволл, Роберт Ф. «Болезнь полевых культур» . Wiley-Blackwell, 1999, стр. 282.
  7. Перейти ↑ Wang J, Levy M, Dunkle LD (1998). Родственные виды Cercospora, связанные с серой пятнистостью листьев кукурузы. Фитопатология 88: 1269–1275.
  8. ^ Педро В. Кроус, Йоханнес З. Груневальд, Маризет Гроенвальд, Пэт Колдуэлл, Уве Браун, Томас К. Харрингтон, «Виды Cercospora, связанные с серой пятнистостью листьев кукурузы». Stud Mycol. 2006; 55: 189–197.
  9. ^ Beckman, PM, и Payne, GA 1982. Внешний рост, проникновение и развитие Cercospora zeae-maydis в листьях кукурузы. Фитопатология 72: 810-815 [1]
  10. ^ a b Агриос, Джордж (2005). Патология растений, 5-е издание . Оксфорд, Великобритания: Elsevier Academic Press. С. 192–193.
  11. ^ Дауб, Маргарет (1982). «Церкоспорин, фотосенсибилизирующий токсин из видов Cercospora». Фитопатология . 72 (72: 370-74): 370. DOI : 10,1094 / фито-72-370 .
  12. ^ Дауб, Маргарет; Чунг, Куанг-Рен (2007). «Церкоспорин: фотоактивированный токсин при болезнях растений» . Возможности APSnet . DOI : 10.1094 / APSnetFeature / 2007-0207 . Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 года . Проверено 20 октября 2015 года .
  13. ^ a b Шэнер, GE, Продавцы, PR, Скотт, DH, «Серый лист». Кафедра ботаники и патологии растений - Университет Пердью "Архивная копия" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 09.06.2010 . Проверено 27 октября 2011 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  14. ^ http://pubs.ext.vt.edu/450/450-612/450-612_pdf.pdf
  15. ^ https://www.channel.com/en-us/agronomy/identification-and-management-of-nintage-corn-leaf-blight.html
  16. ^ Рис, Дж. М., Джексон, Т. А., Серая пятнистость кукурузы. Университет Небраски, Институт сельского хозяйства и природных ресурсов (2008 г.). [2]
  17. ^ https://www.extension.purdue.edu/extmedia/bp/BP-56-W.pdf
  18. ^ "MacCleaner" .
  19. ^ http://www.daff.gov.za/docs/GenPub/SA_LIST_Seed_09_2011.pdf
  20. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2012-07-18 . Проверено 21 ноября 2011 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  21. ^ a b c Стромберг, Е. Л. Болезнь серых листьев кукурузы, Департамент патологии растений, физиологии и сорняков, Технологический институт Вирджинии (2009). [3]
  22. Перейти ↑ Douglas J. Jardine, Gray Leaf Spot of Corn, Kansas State University, июль 1998. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 13 мая 2012 года . Проверено 27 октября 2011 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  23. ^ a b c d e f "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2012-06-06 . Проверено 7 декабря 2011 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  24. ^ https://www.channel.com/en-us/agronomy/identification-and-management-of-nintage-corn-leaf-blight.html
  25. ^ Йешка, М. 2008. лиственный фунгицид Воздействие на Corn Yield. Crop Insights. Vol. 18, нет. 17. Pioneer Hi-Bred Int'l, Inc. Джонстон, Айова.
  26. ^ Lipps, PE, Mills, DR, Серая пятнистость на кукурузе. Государственный университет Огайо. [4] Архивировано 9 июня 2012 г. в Wayback Machine.