Комплекс вредителей и болезней кукурузы и обоснование системы защиты от него

РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  – МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА

Кафедра энтомологии

Кафедра фитопатологии 
 
 
 

Курсовая  работа

по сельскохозяйственной энтомологии и

сельскохозяйственной  фитопатологии 
 

ТЕМА:

«Комплекс вредителей и болезней кукурузы

 и  обоснование системы защиты от  него» 
 
 
 
 
 
 
 

                          ВЫПОЛНИЛ: 

Студент агрономического факультета

Новиков Максим Игоревич 

                          ПРОВЕРИЛИ:                     

Профессор/доцент кафедры фитопатологии 
 

   Профессор/доцент кафедры энтомологии 

Введение

     Проблемы, связанные с обеспечением населения  продовольствием являются наиболее значимыми в мире, особенно для  развивающихся стран. Вопрос состоит  не только в том, что население  этих стран не получает достаточного количества продуктов питания, а  еще и в том, что их питательный  калорийный состав очень низкий. Кукуруза относится к основным культурам  современного мирового земледелия, разностороннего  использования и высокой урожайности, способным во многом решить эти проблемы. Среди зерновых культур по площади  посева и валовому сбору зерна  кукуруза в мировом земледелии занимает третье место после пшеницы и  риса. Культура по своей универсальности  использования не имеет себе равных (Вавилов  1986). Из зерна получают крупу, муку. В ряде стран из кукурузной муки готовят хлеб - кукурузные лепешки (Танзания, Нигерия, Конго, Эфиопия и др.). Зерно используют для приготовления воздушной кукурузы, кукурузных палочек, диетического масла, крахмала, глюкозы, спирта, патоки и др. продуктов. Большим спросом пользуется консервированная кукуруза, которая идет для приготовления салатов.

     Кукуруза  имеет большое значение как кормовая культура. Зерно используют для кормления  всех видов животных. Кукурузный силос  отличается высокой питательностью (в 1 кг содержится 15-18 г усвояемого протеина, 0,20-0,25 кормовой единицы). Однако многочисленные вредители и болезни, различные  виды сорняков способны вызывать существенные потери ее урожая, которые могут  достигать 50%. и более, что заставляет предусматривать в технологических  схемах возделывания кукурузы проведение против них защитных мероприятий. Например, если на слабо засоренных полях хозяйства  недобирают 5-10% урожая, то на сильно засоренных полях урожай нередко снижается 1,5-2 раза. 

Болезни кукурузы 

1. Пузырчатая головня  Возбудитель: Ustilago zeae Unger

   Базидиальный  гриб, образующий при дозревании грибницы огромное количество телиоспор. В массе  они черно-оливковые, а одиночные  — желто-коричневые, шаровидные, с  сетчатым узором и крупными щетинками, 6—13 мкм в диаметре. После растрескивания оболочки вздутия телиоспоры разлетаются  по полю и заражают молодые растения. Прорастают телиоспоры при наличии  капельной влаги в течение  нескольких часов. Оптимальная температура  для их прорастания 23—25°. При 15—18°  этот процесс замедляется, а при 12° и ниже они не прорастают вовсе. Через 15—20 часов на прорастающей телиоспоре появляется базидия, на которой формируются  одноклеточные бесцветные продолговатые  базидиоспоры размером 3 X 12 мкм. Часто  последние дополнительно размножаются почкованием, образуя большое количество споридий (иногда их называют вторичными конидиями).

     При прорастании споридий и базидиоспор, а иногда непосредственно от базидии  образуется ростковая трубка, которая  проникает в растение сквозь нежный эпидермис, чем и объясняется  поражение только молодых меристем этических тканей. Через 20—24 дня  в местах заражения появляется вздутие  с телиоспорами. За период вегетации  растений гриб может дать 3—4, а иногда и 5 поколений, чем и вызывается сильное  проявление заболевания к началу уборки кукурузы.

     Проявляется на початках, султанах, стеблях, репродуктивных почках, листьях и воздушных корнях в виде пузыревидных вздутий различной  величины — от небольших до 15 см и больше в диаметре. На зародышевых  корнях не обнаруживается. Развитие вздутия  начинается с появления бледного, слегка припухшего пятнышка, которое  постепенно разрастается и превращается в большой желвак, заполненный  сначала белой, а затем серовато-белой  или розоватой слизистой мякотью, превращающейся со временем в черно-оливковую  пылящую массу спор. Самые большие  вздутия бывают на початках и стеблях. На листьях они обычно маленькие  в виде группы шероховатых морщин, часто подсыхающих до образования  спор.

     Первые  поражения обнаруживаются на молодых  листьях и влагалищах, а иногда и воздушных корнях. Сильно поражаются также всходы, при этом происходит заражение верхушечной почки. Зараженные ткани зачатков листьев и стебля превращаются в головневые наросты  и очень разрастаются.

     В фазе 5—8 листьев наблюдается поражение  листовых влагалищ и стеблей. Затем  заболевание проявляется на метелках, а в начале цветения и появления рылец — на початках и пазушных почках, находящихся под влагалищами листьев ниже початков.

Пыльная головня  Возбудитель: Sorosporium reilianum

   Базидиальный  гриб в период формирования соцветий кукурузы из его грибницы образуется огромное количество телиоспор. Они  желто-коричневые, шаровидные, 6—14 мкм  в диаметре, эллиптические или  угловатые, мелкощетинистые, часто  собранные в быстро распадающиеся  клубочки.

   Телиоспоры  созревают к началу появления  рылец (нитей) кукурузы и, распыляясь, в  значительном количестве оседают на почву. Часть из них попадает на зерновки, особенно в период уборки початков.

   Заражение растений обычно происходит в период от начала прорастания семян до появления  всходов, а иногда и 2—3 листьев.

   Однако  не все телиоспоры прорастают в течение  года. Часть из них может сохранять  жизнеспособность в почве до двух лет, что необходимо учитывать при  осуществлении мер борьбы с этой болезнью.

   Поражаются  метелки и початки кукурузы, а  иногда и соцветия сорго. Пораженные метелки целиком или частично превращаются в черную пылящую массу, а вместо початка образуется овально-конусовидный желвак, состоящий из остатков проводящих пучков и огромного количества темных спор. Вначале обвертки желвака плотные, зеленые, а позже, к наступлению  фазы молочной спелости, желтеют, высыхают и раскрываются. Споры из него рассеиваются медленно, так как удерживаются остатками волокон початка. Кроме поражения соцветий, болезнь вызывает отставание растений в росте, чрезмерное разрастание листьев, фасциацию и другие уродливости.

   Вредоносность пыльной головни заключается  не только в недоборе 15—20% урожая зерна, но и в скрытых потерях —  гибели отдельных проростков, недоразвитости растений и початков.

2. Ржавчина   Возбудитель: Puccinia sorghi Schw

   Двудомный гриб образующий на кукурузе уредопустулы с уредоспорами и телиопустулы с  телиоспорами (черные пустулы).

     Уредоспоры  могут быть шаровидные или эллиптические, бледно-коричневые, тонкошиповатые, 21—35 мкм в диаметре. Телиоспоры продолговатые, булавовидные, темно-коричневые, двухклеточные, размером 31—50 X 18—22 мкм, с толстой и удлиненной коричневой ножкой.

     Гриб  также имеет спермогониальную и  эцидиальную стадии, образующиеся изредка  на кисличках (видах Oxalis L.) — очень  распространенных сорняках кукурузы в  южных районах. Однако в большинстве  случаев кукуруза заражается от уредоспор, которые на юге хорошо перезимовывают на остатках пораженных листьев в  поле.

     Уредоспоры  могут прорастать при температуре  от 4 до 34° (оптимум 17—18°) и высокой  влажности воздуха. Инкубационный  период болезни обычно продолжается 5—8 дней. За летний период гриб может  дать 2—3 поколения уредоспор. В период уборки урожая уредоспоры попадают на початки, а вместе с семенами —  на новые посевы кукурузы.

     Проявляется на листьях, а иногда и стеблях  кукурузы во второй половине вегетации. Вначале на листьях появляются малозаметные светло-желтые пятна, на которых затем  формируются коричневатые продолговатые, беспорядочно разбросанные пустулы  размером до 1 мм, прикрытые эпидермисом. Со временем эпидермис разрывается, пустулы обнажаются, и из них разлетаются  уредоспоры. К концу вегетации  на кукурузе вторично появляются пустулы, но в отличие от предыдущих они  черные, более крупные и располагаются  на листьях в виде удлиненных пятен.

     Вредоносность ржавчины проявляется в преждевременном  усыхании листьев, вследствие чего початки  недоразвиваются и в них образуется щуплое зерно.  

3. Фузариозная гниль   Возбудитель: Fusarium Link

   Несовершенные грибы из рода Fusarium Link распространяются они конидиями, которые бывают двух типов: макроконидии — веретеновидные или серповидные с 3— 5 перегородками и микроконидии — одно- или двухклеточные. Последние часто образуются при почковании макроконидий. Болезнь сильнее развивается при повышенной температуре и небольших осадках.

   Стеблевые и корневые гнили проявляются  во второй половине вегетации в виде загнивания стеблей и корней. В  зависимости от характера проявления и возбудителя заболевания разделяют  фузариозную, угольную, белую и бактериальную гнили.

   Обычно  она проявляется на 2—3 нижних узлах  и междоузлиях в виде бурых  или желтых пятен различной формы, которые во влажную погоду покрываются  красно-белым или бело-розовым  налетом. Стебель пораженных растений внутри полый и часто размочаливается. Подземное междоузлие и корешки  приобретают красный цвет, а паренхима  сердцевины разрушается.

4. Бактериальные стеблевые гнили  

Возбудители:

Pseudomonas holci Kendrick  
Pectobacterium carotovorum Waldee 
Erwinia dissolves Burkh.

     Стеблевые и корневые гнили проявляются  во второй половине вегетации в виде загнивания стеблей и корней. В  зависимости от характера проявления и возбудителя заболевания разделяют фузариозную, угольную, белую и бактериальную гнили.

Бактериальные поражения бывают трех видов.

     При поражении Ps. holci обычно перед выбрасыванием метелки в верхней части стебля появляются расплывчатые 1—10 см длиной пятна кремового цвета с широкой темно-бордовой или фиолетовой каймой. У пораженных растений усыхают верхушки и средние листья с краев, а нижние остаются зелеными. Внутренние ткани в местах поражения приобретают сначала вид густой светло-серой, а позже темно-коричневой массы с неприятным приторным запахом. Такие растения бесплодны. Заболевание более распространено на орошаемых землях.

     При поражении бактерией P. carotovorum центральный лист растения увядает, скручивается и желтеет, а затем увядает все растение. Пятна на стеблях не образуются, но внутри их обнаруживается серая гниющая зловонная масса. Болезнь чаще проявляется на пасынках кукурузы в условиях орошения.

     Е. dissolvens чаще поражает кукурузу в первой половине вегетации. Больные растения отстают в росте, листья их обесцвечиваются. На стеблях, обвертке початков и листьях, особенно у основания стебля, появляются коричневые, затем темнеющие пятна, превращающиеся в гниющую мягкую слизистую массу с неприятным запахом. Через некоторое время прогнившая ткань ссыхается и заметными остаются лишь сосудистые пучки. В месте поражения стебель переламывается и падает на землю. Особенно интенсивно болезнь развивается при избыточной влажности и температуре 25—30°. Заражение растений усиливается при повреждении их насекомыми и почвообрабатывающими орудиями.

     Источниками инфекции являются преимущественно  неперегнившие растительные остатки, а также зимующие сорняки, пораженные гнилями.

5. мозаика кукурузы    Возбудитель: Zea virus I Storey

   Вирус Zea virus I Storey передается цикадками. 

   При сильном  развитии заболевания на листовых влагалищах, обвертках початков и стеблях  появляются мозаичные штрихи и пятна. Продуктивность пораженных растений снижается. При этом недобор урожая зерна  может достигать 5—10%.

6. Фузариоз   Возбудитель: Fusarium moniliforme Sheldon

     Несовершенные грибы из рода Fusarium Link, преимущественно  Fusarium moniliforme Sheldon. Кроме обильной грибницы, он образует микро- и в небольшом количестве макроконидйи.

     Микроконидии  бесцветные, веретеновидно-яйцевидные, одноклеточные или с одной  перегородкой, размером 4—30X1,5—4 мкм, образуются на верхушках конидиеносцев в  виде распадающихся цепочек или  ложных головок. Макроконидии бесцветные, шиловидные или слегка серповидные, постепенно суживающиеся к обоим  концам, обычно с 3—5, реже 6—7 поперечными  перегородками, размером 20—90 Х2—4,4 мкм.

     Изредка на грибнице формируются темно-синие  шаровидные, диаметром 80—100 мкм склероции.

     Сильно  пораженные семена кукурузы теряют всхожесть, а семена со здоровым зародышем дают слабые ростки, которые обычно погибают, не достигнув поверхности почвы.

     Основным  источником инфекции являются послеуборочные остатки кукурузы и особенно обвертки початков, в тканях которых находится  грибница, дающая весной новое поколение  конидиального спороношения. Заражение  обычно начинается на початках, поврежденных насекомыми или пораженных кукурузной белью.

     Початки и семена кукурузы в период созревания и особенно хранения поражаются многими  грибными и бактериальными болезнями, среди которых наиболее распространены также красная и серая гнили, плесневение, бактериоз и бель. Кроме того, початки и семена могут поражаться головневыми (пузырчатая и пыльная головня) заболеваниями, гельминтоспориозом, диплодиозом, белой гнилью и нигроспорозом.

     Проявляется в поле на початках в конце молочной или начале восковой спелости зерна  и развивается до уборки, а иногда и во время хранения урожая при  повышенных температурах и влажности.

     На  початках очагами появляется паутинистый  или более плотный бледно-розовый  налет. Зерновки в таких местах становятся грязно-бурыми, легко разрушаются, особенно при обмолоте початков.

7. Серая гниль   Возбудитель: Rhizopus maydis Bruderl

     Низший гриб Rhizopus maydis Bruderl., образующий обильную несептированную грибницу со столонами и ризоидами, которые внедряются в ткани растений. На столонах по одному или группами формируются спорангиеносцы со спорангиями и спорангиеспорами.

     Спорангиеносцы  длиной 120—330 мкм, спорангии шаровидные, 110—165 мкм в диаметре, спорангиеспоры желтые, эллиптические, размером 5,5—9,3 X 4,5—7 мкм.

     Початки и семена кукурузы в период созревания и особенно хранения поражаются многими  грибными и бактериальными болезнями, среди которых наиболее распространены также фузариоз, красная гниль, плесневение, бактериоз и бель. Кроме того, початки и семена могут поражаться головневыми (пузырчатая и пыльная головня) заболеваниями, гельминтоспориозом, диплодиозом, белой гнилью и нигроспорозом.

     Проявляется в начале молочно-восковой спелости зерна в виде густого серого налета между рядами зерновок. Поражает только зерно в початках. Сначала гниль  появляется в верхней части початка, а затем быстро распространяется и на нижнюю.

     Пораженные  зерновки буреют, отмирают и легко  крошатся.

     При раннем поражении кукурузы початки  недоразвиваются, семена теряют всхожесть  и очень плесневеют во время хранения.

8. Бактериоз  Возбудитель: Bacillus mesentericus var vulgatus Flugge

     Початки и семена кукурузы в период созревания и особенно хранения поражаются многими  грибными и бактериальными болезнями, среди которых наиболее распространены также фузариоз, красная и серая гнили, плесневение и бель. Кроме того, початки и семена могут поражаться головневыми (пузырчатая и пыльная головня) заболеваниями, гельминтоспориозом, диплодиозом, белой гнилью и нигроспорозом.

     Проявляется в период молочной спелости зерна  на коронках зерновок в виде вдавленных пятен бледно-серого цвета диаметром 2—3 мм. При более сильном развитии болезни пятна становятся как  бы морщинистыми или язвообразными  с буровато-желтой окраской. На растениях  белозерных сортов пятна имеют узкую  темно-серую кайму, у желтозерных  она выражена слабее.

     Количество  пораженных зерновок на початках обычно не превышает 30—40. Размещены они  часто по несколько штук подряд ближе  к верхушке початка. Початки заражаются в поле. Основным переносчиком возбудителя  болезни является хлебный клопик, в организме которого живут бактерии Bacillus mesentericus var vulgatus Flugge. Повреждая оболочку зерновки, клопик вносит в ранку  бактерии.

     Во  второй половине лета хлебные клопики  накапливаются на посевах проса  и могара, а также на мышее, засоряющем посевы кукурузы. С этих растений насекомые-переносчики  перелетают на кукурузу в период ее молочной спелости. Особенно часто  поражаются початки, верхушки которых  открыты или слабо прикрыты обвертками, что наблюдается при избытке  влаги.

     Вредоносность бактериоза заключается в снижении лежкости початков и быстром плесневении  их, а также в ухудшении семенных качеств пораженных зерновок — недоразвитости, снижении массы и всхожести.

     Профилактическими средствами против бактериоза являются удаление с поля и сжигание всех послеуборочных остатков с последующей  глубокой зяблевой вспашкой, а также  уничтожение насекомых — переносчиков.

Меры борьбы с болезнями кукурузы

     Система мер борьбы с болезнями кукурузы включает выведение и районирование  сортов и гибридов, устойчивых к  болезням, агротехнические мероприятия  по повышению устойчивости к ним  растений, оздоровление семян, защитные мероприятия в период вегетации  растений, предотвращение развития болезней во время хранения урожая, а также  карантинные мероприятия.

     Наиболее  эффективным и экономически выгодным средством защиты растений является создание гибридов и сортов, устойчивых к болезням. Однако на пути к достижению этой цели имеются большие трудности, так как кукуруза обладает гетерозиготностью, что усложняет закрепление в  потомстве растений нужных свойств. Трудность заключается в том, что большинство патогенов имеет  полусапрофитную природу и не обладает узкой специализацией.

     Многие  болезни кукурузы возникают в  разные периоды вегетации растений, при этом степень развития их в  значительной мере зависит от экологических  условий в той или иной зоне. Поэтому селекционную работу важно  направлять на создание таких гибридов и сортов кукурузы, которые обладают групповой устойчивостью к болезням, наиболее вредоносным в определенной эко-лого-географической зоне.

     В зонах с высокой влажностью почвы  и недостаточным ее прогреванием первоочередной задачей является создание сортов с повышенной устойчивостью  к плесневению семян и болезням всходов. В зонах с избыточной влажностью почвы в период созревания и уборки урожая большое значение имеет селекция на устойчивость к болезням початков, особенно вызываемых теми возбудителями, против которых малоэффективны или затруднительны другие средства борьбы. Опыт показывает, что с помощью селекции можно повысить устойчивость кукурузы даже к таким болезням, как пузырчатая головня и бактериальное увядание.

     В борьбе с болезнями кукурузы большое  значение имеют также агротехнические  мероприятия, направленные на резкое уменьшение резерваций инфекции и повышение  устойчивости растений к болезням. Так, правильное размещение кукурузы в  севообороте способствует уменьшению запасов возбудителей многих болезней в почве. Для очищения от них достаточно не высевать кукурузу на одном поле в течение двух-трех, а при сильном  развитии пыльной головни, ризоктониоза и диплодиоза — четырех-пяти лет. Поля в севообороте следует размещать  так, чтобы посев кукурузы текущего года не был расположен рядом с  ее прошлогодним посевом. Не следует  также выращивать просо и могар  вблизи посевов кукурузы, так как  это может усиливать развитие бактериоза на початках вследствие повреждения  их хлебными клопиками.

     В степных районах Украины, Молдовы  и в Краснодарском крае допускается  посев кукурузы по кукурузе на товарное зерно и силос, но при этом необходимо осуществлять дополнительные мероприятия  по защите растений от болезней и вредителей.

     Большое значение в повышении устойчивости кукурузы к болезням имеет посев  семян в оптимальные сроки, когда  температура почвы достигает 9—12°. Ранний посев при более низкой температуре приводит к усилению пораженности семян плесенью, стеблевыми и корневыми гнилями, а поздний  — к более сильному развитию пузырчатой и пыльной головни, нигроспороза, а также плесневения початков в поле и хранилищах.

     Получение здоровых и дружных всходов кукурузы в значительной мере зависит от глубины  заделки семян. В степной и  лесостепной зонах она обычно составляет 8, а в зонах избыточного  увлажнения на тяжелых по механическому  составу почвах — 4—5 см. При установлении глубины заделки семян необходимо также учитывать увлажненность  пахотного слоя почвы. В районах  недостаточного увлажнения рекомендуется  применять послепосевное каткование, которое улучшает условия прорастания  семян, уменьшает их плесневение  и пора-женность гнилями.

     В лесостепной и степной зонах  большое значение имеет накопление и сохранение влаги в почве. Здесь  для улучшения воздушного и водного  режимов, а также уничтожения  сорняков проводят ранневесеннее боронование зябя, две предпосевные культивации, довсходовое и послевсходовое боронование, 2—3 поперечные и продольные культивации, а также другие мероприятия, которые способствуют лучшему развитию растений и повышают их устойчивость к болезням.

     При выращивании кукурузы в условиях орошения необходимо обеспечить такой  водный режим, при котором в течение  всего вегетационного периода кукурузы влажность почвы в корнеобитаемом слое находится в пределах 60—70% НВ.

     В северных и северо-западных районах  страны, а также в Забайкалье в  условиях избыточного увлажнения на тяжелых заплывающих почвах, где  боронование или культивация  в весенний период не обеспечивают достаточной аэрации, проводится перепашка  и рыхление зяби лущильниками на глубину 12—15 см с одновременным боронованием. В зависимости от степени засоренности поля, влажности почвы и темпов нарастания температур в предпосевной период проводится 2—3 культивации. В  период вегетации кукурузы необходимо рыхление междурядий, а при сильном  переувлажнении почвы одновременно с последней культивацией проводят окучивание растений.

     Уничтожение сорняков и создание достаточной  аэрации почвы способствуют уменьшению развития фузариоза, стеблевых и  околокорневых гнилей, бактериоза початков, ржавчины, вирусных и других болезней.

     В период ухода за посевами кукурузы необходимо выявлять малораспространенные и карантинные болезни. Пораженные ими растения удаляют с корнем и уничтожают. При обнаружении  карантинных болезней следует немедленно сообщать об этом карантинной инспекции  и применять специальные меры.

     Убирать урожай необходимо своевременно и в  сжатые сроки. При запаздывании с  уборкой, особенно в годы с дождливой  осенью, усиливается поражение початков нигроспорозом, фузариозом и другими  грибными болезнями. Недопустима и  преждевременная уборка, особенно семенных участков, так как недоразвитые зерновки в период зимнего хранения сильнее  поражаются плесневыми грибами и  теряют всхожесть. В некоторых случаях  приходится убирать на зерно не полностью  вызревшие початки, но при этом их необходимо немедленно досушивать до кондиционной влажности.