Vädnutie alebo bakteriálne vädnutie kukurice

Prvú spoľahlivú zmienku o vädnutí alebo bakteriálnom vädnutí kukurice urobil F. Stuart v roku 1897. Baktériu spôsobujúcu chorobu pomenoval E. Smith Pseudomonas stewarti, a neskôr Bacterium stewarti (Smith, 1914).

Biológia pôvodcu vädnutia kukurice

Bacterium stewarti - tyčinky s veľkosťou 0,5 - 0,7 - 1,0 - 2,0 μm, vyskytujúce sa jednotlivo, v pároch alebo vo forme krátkych reťazcov, nepohyblivé, negatívne, majú kapsuly, fakultatívne anaerómy, ktoré nevytvárajú spóry. Na agare a vývare rastú pomaly a na druhom tvoria žltý prsteň a sediment. Želatína nie je skvapalnená alebo skvapalnená, ale pri rôznych rýchlostiach. Mlieko nie je zrážané ani zrážané veľmi pomaly. Kyselina, ale nie plyn, sa tvorí na glukóze, sacharóze, laktóze, glyceríne. Dusičnany redukujú iba silne patogénne kmene. Sírovodík a indol sa netvoria. Nemajú lipolytickú a diastatickú aktivitu (podľa E. Smitha, D. Dai a I. Dawsona vykazujú diastatickú aktivitu). Vyznačujú sa pomalým rastom v prostredí Fermi a Ushinsky, nerastú v kohnskom médiu. Optimálny rast je 30 ° C, maximum 39 ° C, minimum 8-9 ° C, pri teplote 53 ° C. Životaschopnosť a virulencia v umelých prostrediach zostávajú dlhé.

Bacterium stewarti vytvárajú rôzne typy kolónií. Je preukázaný vzťah medzi kultúrnymi a morfologickými znakmi, fyziologickými vlastnosťami a virulenciou kultúr patogénu vilt kukurice..

Sérum získané pre Bacterium stewarti, dal aglutinačnú reakciu s 19 kultúrami z rôznych geografických miest USA a Mexika (New, Brown, 1940). Závislosti medzi sérologickými, kultúrnymi, morfologickými a fyziologickými vlastnosťami neboli identifikované. Fág pre Bacterium stewarti bol nájdený R. Thomasom (1935, 1940).

Zdroje infekcie vädnutím kukurice

Mnohí vedci opakovane ukázali možnosť prenosu patogénu bakteriálneho vädnutia kukurice semenami (Smith, 1914-Garmen, 1917-Ivanov, 1933). Preukázanie choroby na rastlinách pestovaných z chorých semien však bolo len 2 až 13. Napriek malému percentu poškodenia je pri dovoze semien kukurice do krajín a oblastí, kde táto choroba nie je, prenos bakteriázy so semenami skutočným nebezpečenstvom. Prenos infekcie pôdou, ako sa zistilo, nemá žiadnu praktickú hodnotu (Reddy, 1921 - Rand, Kesh, 1921 - Thomas, 1924 - Ivanov, 1933)..

Keď sa choroba študovala, začali sa objavovať správy o veľkom význame hmyzu pri prenose a šírení bakteriálneho vädnutia kukurice. Prvý definitívny náznak možnosti prenosu tohto ochorenia hmyzom bol F. Rand, L. Kesham (1923). Ukázali to Chaetocnemapulicaria av menšej miere Chaetocnema denticulata šíriť chorobu kukurice počas vegetačného obdobia. Pri analýze 28 769 druhov hmyzu patriacich k 94 druhom a 76 rodom sa zistilo, že Bacterium stewarti prezimovanie v tele Chaetocnema pulicaria, zachovanie životaschopnosti a virulencie (Elliott a Pus, 1934, 1936), približne 19 prezretých chrobákov je nosičmi infekcie - do polovice leta dosiahne počet infikovaných chrobákov 40 - 70 (Elliott, 1941). Bolo tiež zaznamenané, že čím tvrdejšia je zima, tým slabšia je bakterióza budúce leto, pretože uhynie značný počet chrobákov (Elliott, 1938 - Stevens, Heanceler, 1941). V stredných a juhovýchodných štátoch USA sa zistil priamy vzťah medzi stupňom prejavu vilt kukurice a zimnou teplotou: pri teplote pod mínus 25 ° C sa nepozorovala žiadna epifytická bakterióza (Robert, 1960-1967)..

Príznaky a dynamika vývoja vädnutia kukurice

Bakteriálne vädnutie kukurice sa prejavuje predovšetkým porážkou cievneho systému rastlín s následnou deštrukciou tkaniva parenchýmu. V procese výskumu sa zistilo, že bakterióza spôsobená Bacterium stewarti, prejavuje sa v dvoch rôznych formách v závislosti od odrody postihnutej kukurice.

Bakteriálne vädnutie kukurice sa nazýva choroba kukurice a pálenie Stuartových listov je choroba kukurice na poli, krmovinách alebo zubatej kukurici.

Bakterióza sladkej kukurice

Bakterióza kukurice obyčajnej obvykle začína objavením streakovaných škvŕn na listoch mladých rastlín skoro na jar, keď chrobáky - nositelia infekcie - vychádzajú z hibernácie na povrch pôdy. Zároveň sa na listoch pozdĺž poranení jedlom kukurice sadenice vytvárajú pozdĺžne škvrny s nepravidelnými vlnitými okrajmi. Spočiatku sú svetlozelené, potom žltnú, suché a rastúce, niekedy sa zlúčia, čím ovplyvňujú významnú časť povrchu listu. Infekcia sa šíri rýchlo vaskulárnymi zväzkami a prechádza do kmeňa a pozdĺž kmeňa od dolných listov k hornému. Exsudát často pôsobí na postihnuté tkanivo listov a stoniek. Vaskulárne zväzky sú tak preplnené baktériami, že bakteriálna hmota sa objavuje vo forme žltých kvapiek hlienu na priečnej časti stonky. Silne postihnuté rastliny vyschnú a odumrú, aj keď je v pôde dostatok vlhkosti. Rastliny, ktoré nezomierajú, sa stanú trpasličí, predčasne hádzajú latky charakteristickej bielej farby, nenesú ovocie ani nevytvárajú klasy s postihnutými zrnami (obr. 1)..

Baktérie sa množia a šíria cez cievy a prenikajú do klasov a do vnútorných tkanív zŕn. Šírenie patogénu vaskulárnym systémom rastliny závisí od transplantácie rastliny (Warren, 1951). Na klasoch postihnutých vädnutím je zvyčajne ovplyvnená iba časť zŕn, ale všetky semená môžu byť infikované. Exsudát, ktorý vyčnieva na vnútorný povrch obalov, infikuje semená z povrchu. Na panikách chorej kukurice sa baktérie tiež objavujú ako exsudát a potom prenikajú špirálovými cievami do peľových trubíc, prašníkov a peľu (Ivanov, 1933)..

Včasná infekcia, vädnutie a smrť mladých semenáčikov sa najčastejšie prejavujú náchylnosťou k vädnutiu skorých odrôd odrôd kukurice cukrovej, na ktorých je však možné v neskoršom štádiu vývoja rastlín pozorovať vädnutie..

Rýchlo sa šíri plavidlami, Bacterium stewarti preniknúť do všetkých častí hostiteľskej rastliny a upchať cievny systém, narušiť prísun vody a nutričný stav rastliny. Štúdia mechanizmu vädnutia rastlín (Harris, 1940) ukázala, že vädnutie sa vyskytuje nielen pri mechanickom blokovaní rastlinných ciev bakteriálnym hlienom, ale aj pri vystavení bakteriálnemu toxínu. Ničia steny krvných ciev, baktérie prenikajú do susedných tkanív a dezorganizujú ich. V listoch baktérie prenikajú do buniek parenchýmu a v stonkách infikujú tkanivo jadra a vytvárajú vredy. Podľa Chappa (1925) sa vredy objavujú aj na vonkajšej strane jadier kukurice na klase postihnutom vädnutím, hoci iní americkí vedci takéto príznaky nespomínajú. Semená napadnuté vädnutím sa scvrknú a zanechajú (Elliott 1941).

Ďalšou formou choroby je popálenie Stuartových listov. - Začína sa tiež objavením pruhovaných škvŕn na listoch, zvyčajne po hádzaní lamiel. Podobne ako v prvom prípade sa pozoruje vznik podlhovastých škvŕn spôsobených úrazmi chrobákov. Choroba sa prenáša z dolných listov na horný. Čepele listov pokryté spojovacími bodmi stmavujúceho a umierajúceho tkaniva sušia na stále zelenom kmeni. Choré rastliny vyzerajú ako spálené alebo poškodené mrazom. Pri silnom vývoji choroby sa značná časť listov spáli, úroda sa zníži a rastliny sa stávajú náchylnými na sekundárne poškodenie stonkovou hnilobou. Uhynuté a sušené listy kukurice sú niekedy pokryté saprofytmi, ktoré je možné zameniť za príčinu choroby..

Polné kukuričné ​​pálenie sa zriedka prenáša na stonky a iné časti rastlín. Bakteriálny exsudát nevystupuje na častiach stoniek. Uši a zrná sa nakazia iba v prípade veľmi závažného ochorenia hybridných línií citlivých na popáleniny. Niektoré sladké kukuričné ​​hybridy môžu byť postihnuté popálením Stuart, ak nie sú infikované bakteriálnym vädnutím počas skorého vegetačného obdobia..

Baktérie prenikajú rastlinami cez stomatu (Smith, 1914 - Rand, Cache, 1933 atď.) A mechanickým poškodením. Inkubačná doba bakteriálnej vädnúcej kukurice je 4 až 6 dní.

Vplyv teploty, vlhkosti a pôdnych podmienok na vývoj choroby. E, Smith (1904 - 1914) pozoroval priaznivý vplyv zvýšenej vlhkosti na vývoj bakteriálneho vädnutia kukurice. F. Rand a L. Kesch (1933) tiež upozorňujú na viditeľný vplyv teploty a vlhkosti na vývoj tohto ochorenia, pričom však zdôrazňujú, že in vivo prítomnosť hmyzu, ktorý šíri infekciu, prevažuje nad ostatnými faktormi.,

Okrem pozitívneho účinku vysokej teploty a vysokej vlhkosti na vývoj bakteriázy sa zistilo, že najväčšie percento rastlín postihnutých vädnutím je pozorované na úrodných alebo dobre hnojených pôdach. Z toho však nevyplýva, že pôda sa nemusí hnojiť. S touto chorobou môžete úspešne bojovať výsevom odrôd kukurice a hybridov odolných voči vädnutiu v napadnutých poliach v úrodnej a dobre hnojenej pôde..

škodlivosť. F. Rand a L. Kesch (1921), študujúci stupeň škodlivosti bakteriálnej viny v 17 štátoch USA, zistili, že priemerná manifestácia choroby vedie k poklesu výnosu o 20 - 50. V prípade skorého poškodenia sadeníc autori zaznamenali úplnú smrť odrôd sladkej kukurice.

V prvých rokoch po objavení vädnutia kukurice sa choroba zaznamenala iba na určitých miestach, ale postupom času sa choroba rozšírila veľmi rýchlo a miera poškodenia plodín kukurice sa zväčšovala. S. Elliott (1941) to vysvetľuje zavedením výroby skorého dozrievania ľahko postihnutých odrôd kukurice. V mnohých štátoch boli poľnohospodári nútení opustiť skoré odrody náchylné na vädnutie a nahradiť ich rezistentnejšími, ale nie tak skorými odrodami. To umožnilo významne znížiť škodlivosť vädnutia, ale v niektorých rokoch boli najsilnejšie epifytózy bakteriálneho vädnutia pozorované takmer všade v pásme priemyselných plodín kukurice, čo viedlo k úplnému úbytku plodín. minor. C. Wernham (1949) uvádza, že v Pennsylvánii huby a bakteriálne vädnutie znižujú úrodu kukurice o 17 rokov. V niektorých rokoch predstavuje strata spôsobená hubovými chorobami a Stuartovou bakteriózou 2 milióny dolárov. V Taliansku má táto bakterióza za následok stratu 65 kukuričných plodín (Biraji, 1948).

Plodiny postihnuté kukuricou

Kukurica vädnúca - Choroba špecifická pre danú kultúru. Okrem kukurice, Bacterium stewarti ovplyvňuje iba niektoré úzko súvisiace rastliny, ktoré nemajú veľkú ekonomickú hodnotu. S. Ivanov bol schopný dostať iba lokálnu infekciu strnihu sivej, ciroku a sudánskej trávovej kultúry Bacterium stewarti.

Z veľkej sady študovaných rastlín iba theosint (Euchlaena mexicana) a posteľ (Coix lacrima jobi) boli náchylné na vädnutie kukurice v prírode aj počas umelého očkovania (Elliott, 1939, 1940 atď.).

Odolnosť a citlivosť odrôd. Ako už bolo uvedené, najcitlivejšie odrody cukrovej kukurice boli najcitlivejšie na bakteriálne vädnutie (Smith, 1914; Thomas, 1924) a neskoré zrelé odrody boli najodolnejšie (Rand, Kesh, 1938). Raná odroda stolového kukuričného cukru bola teda ovplyvnená vädnutím v prítomnosti priaznivých podmienok pre túto chorobu, niekedy až 100. Za rovnakých podmienok boli odrody kremíka a zubatej kukurice, to znamená kukurice v poľnom krmive, infikované vädnutím v menšej miere - od 20 do 50..

Po silných epifytochách bakteriálneho vädnutia (1932, 1933, 1937) začali americkí chovatelia intenzívne prejavovať rezistentné kukuričné ​​hybridy kombinujúce odolnosť proti vädnutiu s vysokou produktivitou a dobrými vlastnosťami. V obidvoch cukrových a zubných hybridných líniách sú prvé náchylné a vyššie a neskoršie dozrievania sú stabilnejšie (Ullstrup, 1966). Potom sa vyšľachtili hybridy žltej sladkej kukurice odolné voči starnutiu zrelých rastlín, pričom sa zaviedli závažné epidémie bakteriálneho vädnutia. V súčasnosti sa v rôznych regiónoch USA úspešne pestuje vyše 20 skorých, stredných a neskorých zrelých hybridov s vysokou a strednou rezistenciou: Marcross, Golden Beauty, Jewel, Golden Ruch, Seneca Arrow, HoosierGold atď. (Robert, 1960, 1967). Takmer všetky sladké kukuričné ​​hybridy z línií Gentleman a Stowell Evergreen sú odolné voči bakteriálnemu vädnutiu kukurice..

Včasné odrody mäsovej a kremičitej kukurice sú náchylné na vädnutie, ale keďže sa pestujú málo, straty spôsobené chorobou sú zanedbateľné. Väčšina hybridných kukurice v USA pestovaných v USA je odolná voči vädnutiu. Hybridné hybridy popcornu Black Beauty, Tom Thumber, Beer Food a Japanese Hull-less sa považujú za citlivé, zatiaľ čo juhoamerické a sunburstové sa považujú za rezistentné..

Hybridné kukurice hybridné špeciálne odolné proti horeniu Stuartových listov sa nezískali a pestované rastliny sa netestovali v podmienkach závažných epifytóz..

Šírenie bakteriálneho vädnutia kukurice

V ZSSR sa na poli nenachádzalo bakteriálne vädnutie kukurice a popálenie Stuartových listov (Shishelova, 1957). Ale v Spojených štátoch je táto bakteriáza rozšírená. Typický prejav bakteriálneho vädnutia v tropických oblastiach Mexika bol pozorovaný C. Elliottom (1938). V strednej Amerike vo vlhkých trópoch túto chorobu objavil F. Wellman (1949). Existujú aj správy o nálezoch Bacterium stewarti na kukurici v Kanade (Conner, 1933), Taliansku (Pasinetti, 1936) a Brazílii (Pereira, Zagatto, 1968). .

Kontroly proti bakteriálnemu vädnutiu kukurice

Najúčinnejšou a najrozšírenejšou metódou v boji proti bakteriálnym vranám kukurice a popáleniu listov Stuartu v poľnohospodárstve na pestovaní kukurice v USA je kultivácia hybridov rezistentných na túto bakteriózu..

Pretože bakteriálne vädnutie kukurice je karanténnym objektom, jej kontrola si vyžaduje dodržiavanie karanténnych opatrení, ktoré sú nasledujúce. Ak sa zistí bakteriálne vädnutie, farma sa vyhlási za regulovanú. Karanténa sa ukladá rozhodnutím okresného výkonného výboru o podaní štátnej inšpekcie pre karanténu poľnohospodárskych rastlín po prijatí laboratórnych výsledkov potvrdzujúcich výskyt tejto choroby..

Aby sa choroba odstránila a zabránilo sa jej ďalšiemu šíreniu v regulovanej rastline, je potrebné vykonať nasledujúce opatrenia.

1. Ak sa na výsadbách mladých kukurice alebo popálení listov Stuart počas vyhadzovania lamiel na veľkých plochách vyskytne bakteriálna vädnutie, celú kosbu okamžite koste pomocou zelenej hmoty na siláž, aby ste zabránili stratám pri jej preprave do sila. Potom dôkladne vyčistite a zničte zvyšky rastlín a oblasť orať. Ak sa toto ochorenie zistí v malých oblastiach, koste všetky rastliny a potom ich spálite..

2. Ak sa na kultivarových pozemkoch zistí ochorenie kukurice bakteriálnym vädnutím alebo popálením Stuartových listov, výsev iba infikovaného počtu kukuričného hybridu sa pri všetkých opakovaniach vylúči, s výnimkou kultivarských pozemkov vybraných podľa osobitného zoznamu na podrobnú štúdiu..

3. V prípade zistenia bakteriálneho vädnutia alebo popálenia listov Stuart na plodinách produkovaných dovážanými semenami, okamžite vykonajte dôkladné preskúmanie všetkých kukuričných plodín susediacich s infikovanou oblasťou..

4. Na siatie nepoužívajte infikované dávky kukuričných semien.

5. Vývoz kukuričného zrna z infikovaných fariem a jeho použitie na technické účely iba so súhlasom karantény.

6. Opakovaná výsev kukurice v oblastiach vysiatych dovezenými semenami, aby sa v poliach pestovania plodín pestovali najskôr 4 roky