Віталій Каламбет, агроном-консультант відділу кукурудзи та олійних культур ТОВ «КВС-УКРАЇНА»
Ураження кукурудзи летючою сажкою залежить від низки чинників, зокрема ґрунтових та температурних. А обсяги втрати врожаю кукурудзи від хвороби можуть сягати навіть 40%! Цього року в Україні методом штучного зараження провели польові дослідження з вивчення реакції збудника на різні метеоумови та технологічні заходи сівби.
Уперше летючу сажку науково описали у 1875 р. (за зразком із Єгипту, зібраному в 1868 р.). У кінці XIX ст. хвороба проявилась у штаті Канзас, а після 1920 р. з’явилася на східному узбережжі Північної Америки. Вже в другій половині ХХ ст. це захворювання стало серйозною проблемою в Європі, хоча значно раніше сажка вже уражувала кукурудзу в Італії.
Втрати врожаю можуть сягати 40%
У 80-ті роки поширення летючої сажки в степовій і лісостеповій зонах України сягало майже 22%, а щорічні втрати зерна кукурудзи становили 2–8%. Нині більшість зареєстрованих гібридів кукурудзи стійкі до цієї хвороби, а майже все насіння до висіву протруюють протигрибковими препаратами. Утім, летюча сажка залишається серйозною проблемою на полях, особливо в районах зі спекотним, посушливим кліматом, де кукурудза займає до 30% площ у сівозміні і вирощують її за екстенсивною технологією. За незмінного вирощування кукурудзи на одному полі впродовж декількох років хвороба починає прогресувати, уражувати сусідні посіви, при цьому втрати врожаю зерна можуть сягати до 40%.
Щоб погасити великі вогнища інфекції, однієї лише заміни культури буде недостатньо. В такому разі необхідна низка заходів із рекультивації орних земель для оздоровлення фітосанітарного стану ґрунту, що зумовлюють значні витрати ресурсів.
Паросток уражується ще до виходу на поверхню
Джерело інфекції – теліоспора гриба Sphacelotheca reiliana (Sorosporium reilianum, Ustilago reiliana). Основний «господар» патогену – кукурудза культурна та види сорго. Причому доведено, що існують дві спеціалізовані форми летючої сажки: одна паразитує тільки на кукурудзі, друга – на сорго. Але гриб із кукурудзи не уражує сорго, а ізолят із сорго не інфікує кукурудзу. Теліоспора шаро- або еліпсоподібна, з дрібними шипами. Зародкові клітини гриба містяться під товстою хітиновою оболонкою, яка захищає спори довгий час у несприятливих умовах: низькі та високі температури, великі коливання вологості, різне випромінювання. Саме висока життєздатність теліоспор усіх сажкових грибів робить їх дуже небезпечними «гостями» на полях. Потрапивши в ґрунт, теліоспора може прорости окремо або контактуючи із зародком насінини. Іноді культурна рослина інфікується шляхом потрапляння міцелію гриба в рослинні тканини. Зараження відбувається в ґрунті, коли рослинний паросток ще не вийшов на поверхню. Тому фаза від сівби до появи сходів є найсприятливішою для ураження кукурудзи. Проросла із теліоспори базидія починає рости в тканинах, використовуючи поживні речовини рослини-господаря. У момент цвітіння кукурудзи летюча сажка утворює чорні пилові соруси на генеративних органах. Якщо збудник не встигає за ростом рослини, то прояв хвороби може бути тільки на жіночих суцвіттях. На качанах, замість появи повноцінного зерна, утворюються конусоподібні волокнисті стрижні, при руйнуванні оболонки яких починають розпорошуватися чорні достиглі теліоспори. Достигла спора або потрапляє в ґрунт, або розноситься в навколишньому середовищі. Життєвий цикл гриба замикається. Основна шкода – це прямий недобір урожаю. Токсичність міцелію гриба, його спор чи продуктів його життєдіяльності науково не підтверджена.
В американських дослідах розвитку захворювання сприяли висока температура та сухий ґрунт
Дослідження департаменту фітопатології університету Мінесоти в 1985 р. показують, що температура та вологість ґрунту є одними з основних факторів, які впливають на розвиток збудника Sphacelotheca reiliana. Лабораторні випробування проводили на кукурудзі в закритому ґрунті. Посіяні зразки зі штучним інфекційним фоном у ґрунті помістили в різні температурні умови та з різною вологістю субстрату. На основі отриманих результатів можна стверджувати, що сухий ґрунт на глибині сівби та висока температура ґрунту є найсприятливішим середовищем для розвитку летючої сажки. Особливо підвищувалося інфікування за 15°С ґрунту і вище. Водночас за найнижчого капілярно-сорбційного потенціалу в ґрунті, коли вологи для рослин було більше, ріст захворювання летючою сажкою був не такий стрімкий. Результати дослідів із глибиною висіву насіння від 2,5 до 8 см не показали якогось суттєвого впливу на рівень розвитку захворювання. Але варто зауважити, що подовжений строк виходу колеоптиля з ґрунту збільшує ймовірність потрапляння патогену в рослину.
На кислих ґрунтах збудник розвивається активніше
Існує багато гіпотез щодо впливу типу ґрунту на прояв летючої сажки. У згаданому вище дослідженні захворюваність сажкою на суглинкових ґрунтах була на 10% нижчою, ніж на супісках та мулових суглинках із високим вмістом органіки. Можна припустити, що цього разу цьому сприяв більший запас вологи, який характерний для важчих ґрунтів. Відтак підтверджено теорію про те, що низька кислотність ґрунту призводить до підвищення рівня захворюваності збудником летючої сажки.
Українські дослідження
Подібні випробування ми провели в польових умовах в північній частині Полтавської області (2016 р.). Метою досліду було вивчити реакцію збудника в ґрунті і його прояв за різних метеоумов. Як інокулюм використовували минулорічні дозрілі соруси летючої сажки: протруєне товарне насіння гібрида кукурудзи пересипали масою сухих теліоспор. Після цього насіння висаджували вручну на глибину 6 см у трьох повторностях та одним контролем без використання інокулюму. Для провокації прояву летючої сажки в досліді була підвищена густота посіву – 90 тис. рослин/га. Дослід був у трьох варіантах: перший – ранній строк сівби – 15 квітня, другий – середній – 30 квітня та третій – пізній – 17 травня. Дати обрали з урахуванням того, що основний період сівби товарної кукурудзи в цьому регіоні відбувається в межах від середини квітня до середини травня. Від моменту сівби до появи сходів щоденно фіксували температуру ґрунту на глибині загортання насіння станом на 10 годину ранку.
Температурний режим та кількість опадів
За даними метеоспостережень, температура ґрунту протягом доби коливалася в межах 3–5°С (максимальна – в 13–14 год, мінімальна – 6–8 год). Коливання температури повітря на висоті 2 м над землею за добу було більшим – різниця між добовими максимумом та мінімумом становила 4–9°С. Але якщо порівнювати середню температуру за добу, коливання добових температур, то вони були майже ідентичними у всіх варіантах із невеликим зростанням (на 1°С) у третьому варіанті.
Значно більша кількість опадів випала в момент проростання насіння на третьому та другому варіантах. Під час проростання насіння першого варіанта опадів було вдвічі менше, ніж під час проростання насіння третього варіанта. Потрібно також брати до уваги сухий період тривалістю 11 діб до моменту висівання першого варіанта з раннім строком сівби. Відповідно, запас вологи в ґрунті та його капілярно-сорбційний потенціал для першого варіанта були найменшими.
Температурний режим на глибині загортання насіння на всіх трьох варіантах був подібним – від 9,8 до 10,8°С. Враховуючи таку незначну диференціацію та суттєве термічне відхилення від оптимуму для розвитку патогену (25–28°С), температурний фактор в цьому досліді враховувати недоцільно.
Уже у фазі 4–6 листків у варіанті з раннім строком сівби помітили різницю в розвитку рослин у кожній із повторностей.
Більше вологи – менше ураження
У момент фізіологічної стиглості кукурудзи ми проводили облік кожного варіанта та кожної повторності. Визначали відсоток рослин із візуальними проявами летючої сажки. Результати досліду підтверджують поширену теорію про те, що за підвищеної вологості ґрунту паростки кукурудзи інфікуються в меншій мірі, ніж у сухішому субстраті. Велика різниця опадів між варіантами була вирішальною. Варіант із пізнім строком сівби і найбільшою кількістю опадів під час проростання мав найменший відсоток уражених рослин – 23%. За першого варіанта насіння висіяли раніше, щоб уникнути теплих ґрунтових умов, що є оптимальними для збудника летючої сажки. Але інтенсивне інфікування – 77,5%, судячи з усього, відбулося завдяки низькій вологості ґрунту і всупереч температурі 9,8°С.
Знаючи оптимальні умови, можна запобігти розвитку сажки
За результатами дослідження можна зробити висновок, що ґрунтова волога завжди буде інгібітором розвитку летючої сажки на кукурудзі. Фактор температури ґрунту для росту патогену цим дослідом не спростували, але й не вивчили. Можливо, реакція летючої сажки на температурний режим була б ще сильнішою за інших погодних умов.
Запобігти появі та поширенню летючої сажки можна, знаючи оптимальні умови розвитку її збудника. Багато сільгоспвиробників вміло користуються цими методами. Вирощуючи кукурудзу в монокультурі, аграрії без особливих витрат уникають поширення сажкових хвороб шляхом добору стійких гібридів та правильної технології їх вирощування. Практика та інші дослідження підтверджують це.
Вплив сівозміни і глибини висіву
Життєздатність теліоспор Sphacelotheca reiliana – 4–7 років. Це потрібно враховувати в сівозміні. Спори чудово зимують у пожнивних рештках або просто в неподрібнених сорусах на поверхні ґрунту. Але вони втрачають схожість за подрібнення сажкових скупчень, заражених стебел кукурудзи та заорюванні на глибину 25–30 см. Тут основну роль відіграє безпосередній контакт грибної спори із насіниною, що проростає. Що глибше в землі буде патоген, то менша ймовірність його «зустрічі» з молодим корінням рослини. Гібриди кукурудзи мають бути не тільки стійкими до сажкових хвороб, але й мати швидкий стартовий ріст та високу енергію проростання. Уникнути ураження також можуть гібриди, здатні проростати за температури 8–9°С. Низький запас азоту в ґрунті також може бути причиною хвороби. Інколи високий рівень ураження може бути індикатором дефіциту макроелементів. Оптимальними умовами для розвитку летючої сажки є ґрунтові показники – вологість – 15–25%, температура – 25–28°С. Тому, проводячи сівбу в ранні строки, слід брати до уваги, що низькі температури не убезпечать кукурудзу від інфекції, якщо ґрунт сухий. Температура на глибині сівби – 9–11°С одразу після рясних дощів пригнічуватиме розвиток хвороби, тобто це найкращий момент для сівби кукурудзи.
