Спорынья пшеницы источники инфекции

• 
  
• 
  
• 
  
• 
  

Болезнь сельскохозяйственных культур , статья из раздела:

Спорынья ржи – это болезнь, которую вызывает сумчатый гриб Claviceps purpurea (Fr.) Tul. Паразит обладает широкой специализацией и поражает рожь, пшеницу, овес, ячмень, просо и многие злаковые травы. Более всего вредит посевам ржи. Чаще всего инфекция развивается в районах, где фаза цветения ржи совпадает с повышенной влажностью воздуха. [6]

Нажмите на фотографию для увеличения

Симптомы заболевания

Морфология

Склероции – черные твердые рожки, развиваются в колосе вместо зерна. В колосе образуется 2–5 рожков, размером до 45 м. У некоторых злаковых трав длина склероциев не превышает 3 мм. [2] [5]

Стромы – мясистые, пурпурные. Состоят из ножки, длиной до 5 см и головок красноватого цвета, 3,0–4,0 мм в диаметре. Внутри головки, близко к поверхности, непрерывным слоем располагаются перитеции кувшиновидной формы. Устьица перитеций выступают на поверхности стромы в форме маленьких сосочков и придают ей шероховатый вид. В каждой головке образуется от 200 до 400 перитеций. Размер одной перитеции варьирует от 275,0–300,0х82,0–110,0 мкм. В перитециях формируется по 32 аска с 8 аскоспорами в каждом. [4]

Аски – цилиндрической или булавовидной формы. Размер варьирует 60,0–90,0х2,0–4,0 мкм. [4]

Аскоспоры – бесцветные, нитевидной формы, одноклеточные. Размер 34,0–50,0х1,0–1,40 мкм. [4]

Конидиеносцы – одноклеточные, цилиндрические, тесно скучены. Размер 9,0–12,0х2,0–3,0 мкм. [4]

Конидии – одноклетчные, эллиптической формы. Рамер 4,0–6,0х2,0–3,0 мкм. [4]

Возбудители болезни , вызывающие
Спорынья ржи

Claviceps purpurea (Fr.) Tul. - Сумчатая стадия развития

Sphacelia segetum - Анаморфная стадия развития

Sphacelia segetum

Биология

Главный источник первичного заражения – склероции, перезимовавшие в почве и сохраняющиеся в семенном материале. Распространяется спорынья и с помощью дикорастущих злаков. [2]

Склероции спорыньи во время уборки осыпаются на почву. Многие попадают в зерно. Весной при температуре +10°C–+14°C склероции прорастают и образуют стромы, содержащие перитеции с асками и аскоспорами.

Созревшие аскоспоры выбрасываются из аска под действием осмотического давления и разносятся потоками воздуха. Оказавшись на цветке злака, аскоспора прорастает, образуя грибницу, проникающую через рыльце в завязь, где уничтожает содержимое клеток и обильно разрастается.

На грибнице концентрируется липкая жидкость и обильное бесцветное конидиальное спороношение.

Оказавшись на здоровых цветках, конидии прорастают и из них формируется грибница, разрастающаяся, твердеющая и превращающаяся в склероции к моменту созревания зерна.

В поле склероции могут сохраняться больше года, поскольку сразу же прорастают при потеплении. Иногда они способны прорости после двойной перезимовки. На поверхности склероциев часто обнаруживают грибы других видов, перезимовывающие совместно с ними и сохраняющие жизнеспособность. На глубине 6–8 см большинство склероциев теряет способность к прорастанию. Некоторые прорастают, но головки стром с такой глубины не выходят на поверхность почвы.

На полях больше всего поражаются растения, расположенные у края поля, у самой дороги. В центральной части полей спорынья обычно не обнаруживается, поскольку склероции в этои месте запахиваются. Одновременно накопителем инфекционного начала выступают дикорастущие злаки, растущие у обочин дорог. [4]

Развитию патогена способствуют: пасмурная погода с пониженной температурой, способствующая увеличению длительности фазы цветения злаков; большое количество осадков и ветреная погода в фазу цветения; злаковые предшественники, присутствие сорняков из семейства злаковых. [3]

Для интенсивного выброса аскоспор и заражения необходима солнечная погода в сочетании с высокой относительной влажностью воздуха. [5]

Географическое распространение

Спорынья ржи – распространена очень широко. Постоянное ее развитие отмечается в нечерноземной зоне России в Ленинградской, Калининградской и многих других областях. На Украине и в центральных областях России патоген распространен мало. [2]

Вредоносность

Ежегодно из-за массовых вспышек спорыньи пшеницы в отдельных регионах урожайность снижается на 10—15%, а в неблагоприятные годы потери достигают до 25%. Снижение урожайности пшеницы пропорционально количеству инфицированных колосьев.

Прорастание склероциев спорыньи, снижает качество и количество урожая, влияет на качество муки и зерна. На одном колосе бывает от 1 до 5 склероциев. Вред развивающейся спорыньи заключается не только в снижении количества урожая. Примесь пшеницы, пораженной спорыньей, придает ядовитые свойства муке.

Начиная с 1995 года спорынья активно распространялась в посевах пшеницы и всех зерновых культур, больше всего поражая озимые.

Влияние спорыньи на организм человека

Спорынья вызывает снижение урожайности, но более значимым является наличие в зерне склероций. Вред спорыньи для человека в том, что ее склероции содержат токсичные алкалоиды (эрготамин, эрготоксин, эргометрин, эргин и др.) — органические вещества, производимые злаками, хвощами, папоротниками и грибами.

Они опасны для теплокровных организмов и вызывают сужение кровеносных сосудов. Многие из них — сильные яды, вызывающие серьезные отравления. Заболевание связано с поражением центральной нервной системы и отличается следующими симптомами:

• судороги мышц;
• слабость, головокружение, потеря сознания;
• желудочно-кишечные расстройства;
• бред, тревога, приступы страха;
• изменение восприятия в результате повреждения тканей головного мозга;
• психические расстройства (галлюцинации).

Алкалоиды, содержащиеся в склероции, могут вызывать выкидыши. Загрязненное зерно в количестве более 0,1% не подходит для производства корма или этанола, т.к. ядовито для животных и человека. Примесь склероциев в муке более чем 0,05% — делает ее опасной для живых существ.

Алкалоиды спорыньи не разрушаются при термической обработке. Отравление спорыньей характеризуется большой степенью летальности (дозировка 5 г смертельна), но все зависит от здоровья и выносливости организма, возраста, массы тела и пола человека.

Применение в медицине

В небольших дозах вещество является лекарственным средством, так как в рожках содержатся эрготамин и эргометрин — кровоостанавливающие и родовспомогательные средства. Алкалоиды винкристин и винбластин в медицине используются в качестве противоопухолевых средств.

Массово применяются алкалоиды спорыньи в гинекологии как средство, стимулирующее сокращение матки, оказывающее сосудосуживающее действие. Натуральные алкалоиды спорыньи и их синтетические аналоги применяют при проведении медикаментозного аборта и т.д.

До 60-х гг. 20 века склероции собирали на зараженных колосьях, а затем искусственно разводили в специальных сельских хозяйствах. В 21 веке алкалоиды получают в результате ферментации, выращивая склероции гриба в искусственной питательной среде.

Развитие заболевания

Возбудители заболевания — грибки пурпурной спорыньи (Claviceps purpurea). Общее название болезни, вызываемой грибами рода Claviceps, называется эргот. Поражает около 400 видов растений из семейства злаковых (Poaceae).

Спорынья — болезнь зерновых культур. В основном поражению подвержены посевы озимой ржи, реже — пшеницы и тритикале. Это спорадическая форма спорыньи, которая зимует в земле в виде конидий, прорастающих весной. Источники инфекции: земля со склероциями, ветер, насекомые. Заражение злаков спорыньей происходит через распространение азигот ветром и насекомыми в период цветения. Инфицируются только полностью раскрывшиеся цветки. Источником первичного заражения служат конидии (экзогенные споры бесполого спороношения).

Плантации, где не была проведена предпосевная обработка или высеяны семена неизвестного происхождения, уязвимы для инфекции. Возникновение заболевания наблюдается на самосевах, от которых азиготы могут переноситься ветром на культивируемые поля.

Стоит знать, что продолжительность жизни зимующего гриба (спорыньи пурпурной) составляет 3 года.

Весной споры прорастают в виде нитевидных стеблей, заканчивающихся красно-коричневым вздутием (шарообразные головки стром). В стромах формируются многочисленные аскоспоры (в аске – сумке), созревающие во время цветения. Они распространяются ветром и поражают молодые стебли цветущих растений. На пораженных стеблях развиваются конидии гриба. На здоровые растения конидии переносятся насекомыми, которых привлекают сладкие выделения, что способствует распространению спорыньи. Ко времени созревания зерна, инфицированная завязь превращается в склероций.

Развитию болезни и инфекции благоприятствует мокрая и дождливая погода. Температуры +10—+14°С и относительная влажность более 70% — идеальная среда для развития спорыньи злаковых. Гонидии прорастают весной, образуя плодовые тела. Интенсивному развитию заболевания также способствуют многочисленные осадки в стадии цветения посевов зерновых.

Симптомы заражения

Патоген спорыньи пшеницы паразитирует на стеблях цветков злаков. Во время цветения на пораженном колосе появляется сладкая желтоватая жидкость, называемая медвяной росой, в которой находятся конидии гриба. Капли этого липкого вещества трудно увидеть. Во время фазы созревания в колосьях на месте некоторых зернышек вырастают коричнево-фиолетовые, практически черные, рогообразные образования — склероции, достигающие в длину от нескольких мм до 6 см. Болезнь происходит в два этапа:

• Claviceps purpurea — законченная стадия;
• Sphacelia segetum — конидиальная стадия.

Маточные рожки внутри белые, их размер зависит от сорта растения и количества инфицированных колосьев. Некоторая часть рожков выпадает из колосьев во время сбора урожая, остальные остаются на них.

Методы борьбы со спорыньей

Закладывая семенной материал на хранение надо быть внимательным, проверяя его на наличие спорыньи, так как она способствует заражению зерна. При выборе сорта пшеницы следует учитывать адаптацию его к климатическим условиям, преобладающих в области культивирования. Рекомендуется выбирать сорта для посева с наивысшей степенью сопротивления инфекции.

Поверхность почвы для разрушения конидий вспахивается (лущение 5—7 см, дискование 10—12 см), проводится глубокая осенняя вспашка (20 см).

Методами борьбы со спорыньей являются:

• сеяние зерен без склероций;
• выбор подходящих, устойчивых сортов, менее восприимчивых к инфекции;
• тщательный отбор семенного материала;
• очистка зерна и своевременный посев;
• правильные и тщательные агротехнические операции (глубокая вспашка);
• сбалансированное азотное удобрение;
• ротация растений;
• уничтожение самосевов и сорняков;
• правильный севооборот (перерыв 3—4 года) и оптимальное количество зерна на м2;
• применение фунгицидов.

Конидии на здоровых растениях быстро прорастают и поражают колос. Весной, чтобы снизить распространение грибка рекомендуется избавляться (обкашивать) обочины от дикорастущих злаков до 800—1000 м. Также стоит проводить подкормку азотными удобрениями (30—35 кг/га), что способствует не только интенсивному росту зерновых, но и угнетает прорастание склероциев (до 50%), находящихся на глубине 1—2 см или же на поверхности.

Комплексные методы защиты

С января 2014 года применяется комплексная защита озимой пшеницы. Основой служит оптимальное использование естественных свойств полей и культивируемых сортов с применением безопасного и необходимого количества удобрений и химических средств для защиты растений.

Рациональная обработка должна обеспечить оптимальную структуру и плотность грунта, повысить его биологическую активность, способствовать накоплению воды и уменьшить количество сорняков и азигот, создавая условия для быстрых и равномерных всходов.

Значительный технический прогресс в сельском хозяйстве, связанный с внедрением в производство машин нового поколения, приводит к изменениям в подготовке земли и является одним из факторов повышения урожайности, который играет важную роль в осуществлении комплексной борьбы с паразитом пшеницы — спорыньей пурпурной.

В программах комплексной защиты сначала используются нехимические агротехнические методы. Следующий этап — химические обработки для уменьшения патогенов, угрожающих урожаю пшеницы. Когда нехимические методы не позволяют удерживать заболевание ниже порога вредоносности применяются химикаты.

Вред спорыньи

Белорусские исследователи для подавления развития конидиальной стадии и защиты зерновых в стадии колошения рекомендуют проведение фунгицидных обработок тилтом 500 мл/га; фоликуром 1000 мл/га и альто-супер 400 мл/га. Обработка во время цветения посевом этими препаратами снижало поражение спорыньей на 32—50%.

Высокая влажность на плантации, связанная с плотным посевом, способствует развитию инфекции, виновной в заболевании колосьев пшеницы, стеблей и листьев.

Оптимальная посадка не позволяет массово развиваться патогенам. Соответствующая изоляция озимых пшеничных культур от яровой пшеницы — это один из способов избежать инфицирования спорыньей и повысить качество зерна.

Несколько лет назад тревожная ситуация со спорыньей отмечалась в Беларуси. С. Ф. Буга, профессор Белорусского НИИ защиты растений, в своих публикациях сообщает: начиная с 1995 года, в республике наблюдалось усиленное распространение спорыньи в посевах всех зерновых культур, особенно озимых. Более высокая частота поражения отмечалась в посевах озимой ржи, ниже – озимой тритикале, еще ниже – озимой пшеницы.

Согласно данным Белорусской республиканской СТАЗР, встречаемость спорыньи в посевах озимой ржи в 1998 году в Витебской, Гомельской, Могилевской областях составляла 92 - 100 %. В 2001 году пораженные спорыньей площади посевов озимой ржи в рядовых хозяйствах составляли от 41 до 93 %, в семеноводческих – от 4 до 80 %, в элитопроизводящих – от 0,5 до 75 %.

При заболевании злаков спорыньей в созревающих колосьях вместо части зерен появляются довольно крупные склероции – удлиненные роговидноизогнутые рожки темно-коричневого цвета с фиолетовым оттенком. В пораженном колосе развивается от одного до пяти склероциев. Образование рожков – одна из стадий сумчатого гриба Claviceps purpurea, заражающего злаки в период цветения.

Склероции спорыньи являются лекарственным средством. Рожки содержат алкалоиды эрготамин и эргометрин и с давних пор используются в медицине как кровоостанавливающее и родовспомогательное средство. В старину их собирали на естественно зараженных полях, а затем, в 60-е годы прошлого века, спорынью разводили искусственно в специальных совхозах. Сейчас алкалоиды получают методом ферментации при выращивании гриба на искусственных питательных средах.

Цикл развития возбудителя

Спорынья наиболее часто поражает рожь, тритикале, затем следует пшеница (особенно твердая), редко заболевает ячмень, овес. Гриб, вызывающий спорынью, – широкоспециализированный патоген, паразитирует на многих культурных и дикорастущих злаках. Сильно страдают от спорыньи кормовые злаки, особенно многолетние – тимофеевка, ежа сборная, костер безостый.

Источником заражения злаков являются образовавшиеся в предыдущем году рожки, перезимовавшие в поле или на складах вместе с зерном. В почву или зерно они попадают разными путями. Часть рожков вносится в почву при осыпании их с больных колосьев культурных злаков в конце вегетации или во время уборки. Во время скашивания и при обмолоте рожки могут попасть в зерно, вместе с ним храниться и при высеве семян попадать в почву. Поскольку спорыньей заражаются и дикорастущие злаки, рожки, развивающиеся на них, служат важным источником возобновления гриба на следующий год. Так как сорные растения часто развиваются в большом количестве на краях поля, там может накапливаться много рожков, обеспечивающих наиболее сильное поражение краевой полосы посева зерновых.

Попавшие на почву рожки прорастают весной. Сначала на них развиваются ножки, а затем красные шарообразные головки стром – плодовых тел, в которых формируются сумки с аскоспорами. Массовый лет спор совпадает с периодом цветения ржи и других злаков. При благоприятных условиях температуры и влажности споры заражают цветковую завязь, на поверхности которой развивается конидиальное спороношение. В результате заражения колосья покрываются липкой жидкостью (медвяная роса), в которой находится масса конидий гриба. Сладковатая липкая масса привлекает насекомых, переносящих конидии на здоровые растения и способствующих распространению спорыньи. Ко времени созревания хлебов зараженная завязь превращается в склероций.

Защита озимой ржи и других зерновых культур от спорыньи является достаточно сложной задачей, требующей выполнения комплекса мероприятий. Появление спорыньи – это симптом бесхозяйственности и пренебрежения к агротехнике возделывания культур. Основу системы защиты от этой болезни составляют такие приемы, как возделывание по лучшим предшественникам, соблюдение рекомендаций по обработке почвы, внесению сбалансированных доз минеральных удобрений, подкормки, проведение борьбы с сорными злаками (прежде всего, с пыреем ползучим) – накопителями инфекции. Химический метод в защите от спорыньи ученые рассматривают как вспомогательный. Это – обеззараживание семян и применение фунгицидов в сроки, оптимальные для подавления развития конидиальной стадии гриба (а также возбудителей других болезней).

Белорусскими учеными, в частности, А. И. Немковичем, разработана комплексная система защиты ржи от спорыньи. Использование ее помогло земледельцам республики успешно справиться с вредоносной болезнью, которая ныне уже не является столь серьезной проблемой, как раньше. Система включает в себя следующие приемы:

• Лучшими предшественниками для озимой ржи являются бобово-злаковые смеси и ранний картофель. И напротив, зерновые предшественники способствуют развитию болезни.
• После уборки предшествующей культуры, в осенний период, для снижения инфекционной нагрузки (подавления склероциев) рекомендуется проведение одного из приемов обработки почвы: общепринятой (лущение, 5 - 7 см + вспашка, 20 см); мелкой (лущение, 5 - 7 см + дискование, 10 - 12 см); чизельной (чизелевание, 10 см + чизелевание, 20 см); поздней (вспашка, 20 см); или общепринятой с глубокой вспашкой; или сочетание общепринятой с чизельной.
• Особое внимание следует обратить на использование для сева семян из переходящего фонда, так как продолжительность жизнедеятельности склероциев в зернохранилище составляет 7 - 8 месяцев, и к периоду сева они теряют свою способность к прорастанию. Посев свежесобранными семенами приводит к поражению растений спорыньей.
• Немаловажную роль в подавлении прорастания склероциев играет состав почвы. Отмечено, что на суглинистой почве образование стром спорыньи над поверхностью почвы наблюдалось с глубины до 3 см, на супесчаной и торфянике – с глубины до 5 см. Поэтому глубину заделки семян (как возможного источника инфекции) нужно учитывать при посеве.
• В весенний период для снижения распространения инфекции в посевах озимой ржи целесообразно провести подкормку азотными удобрениями (30 - 35 кг/га). Это способствует не только активному росту и развитию растений, но одновременно может подавлять прорастание склероциев спорыньи (до 48 %), находящихся на поверхности почвы или на глубине 1 - 2 см.
• Весной для предотвращения заноса инфекции спорыньи в посевы злаковых культур необходимо обкашивать дороги и поля от дикорастущих злаков на расстояние до 1 км.

Как отмечают белорусские ученые, все чаще в семенах обнаруживаются склероции спорыньи, размеры которых близки к размерам зерновок растения-хозяина, поэтому освободиться от них путем механической очистки не удается. В результате семена становятся источником распространения болезни. Поэтому важным приемом борьбы со спорыньей является протравливание семян, назначение которого в данном случае – подавлять жизнеспособность склероциев, прорастание и формирование стром (плодовых тел при прорастании склероциев).

Для подавления развития конидиальной стадии гриба и защиты от заражения растений в фазах колошения – цветения озимой ржи белорусские ученые рекомендуют проведение фунгицидных обработок тилтом, 0,5 л/га, альто-супер, 0,4 л/га, фоликуром, 1 л/га. По данным А. И. Немковича, опрыскивание этими препаратами в период полного цветения ржи снижало пораженность посевов спорыньей на 32 - 49 %.

Фотоссайта www.swsbm.com/Images/ New10-2003/Claviceps-3.jpg

СПОРЫНЬЯ, болезнь зерновых культур, вызываемая грибом Claviceps purpurea из класса Ascomycetae. Поражает рожь, иногда пшеницу и ячмень, а также кормовые р-ния сем. злаковых: пырей, костёр, райграс, овсяницу, ежу и др. Все эти виды злаков поражаются одним видом спорыньи.

Рис. 1. Колос ржи, поражённый спорыньёй

В пораженных С. колосьях вместо зёрен развиваются особые рожки, к-рые представляют собой склероции - покоящуюся форму сумчатого гриба (рис. 1). В форме рожков гриб зимует. Рожки бывают от 2 до 40 мм длины, снаружи они темнофиолетового цвета, внутри-белые. Рожки созревают одновременно со злаком. Большая часть рожков при уборке урожая осыпается на землю и в ней перезимовывает. Часть рожков после обмолота попадает в зерно. При плохой очистке семенного зерна рожки при посеве попадают в почву.

Рис. 2. Проросшие рожки спорыньи

Развитие гриба тесно связано с развитием р-ния, на к-ром он паразитирует. Прорастание рожков С, попавших на поверхность почвы или находящихся на глубине 2 - 3 см, приурочивается к началу цветения ржи. На проросших рожках образуются красноватые шаровидные головки на длинных ножках (рис. 2). Внутри головок развивается большое количество плодовых тел с сумками (рис. 3, 4) и нитевидными спорами (аскоспорами) (рис. 5). В период цветения зерновых культур споры созревают и в большом количестве освобождаются из сумок. Разносимые ветром, они попадают на рыльце завязи цветущих злаков, где быстро прорастают и дают начало конидиальной стадии гриба с выделением капель сладковатой липкой жидкости, т. н. "медвяной росы". Образовавшаяся грибница заполняет всю завязь и на её поверхности, на особых коротких нитях (конидиеносцах), покрывающих завязь сплошным слоем, образуется большое количество летних спор (конидий). Летние споры в медвяной росе являются источником вторичного заражения С. посевов зерновых культур и луговых злаковых трав. Насекомые, питаясь сладкой жидкостью, разносят инфекцию (конидии) с поражённых р-ний на другие цветущие р-ния. Разносу инфекции способствуют также брызги дождя.

Рис. 3. Продольный разрез головки проросшего рожка. Видны многочисленные плодовые тела (увеличено)

Со времени прорастания склероция (рожка) С. до образования конидий проходит ок. 12 - 15 дней, т. е. период, в к-рый заканчивается цветение ржи. Созревшие конидии могут заражать только отставшие в своём развитии р-ния, у к-рых в силу тех или иных причин период цветения отодвинулся на более позднее время. Заражение зерновых культур и луговых злаковых трав С. происходит только во время цветения. К периоду созревания зерновых культур из заражённых завязей в колосьях развивается рожок - развитие склероций С. На образование "медвяной росы" и склероциев гриба р-ние расходует большое количество питательных веществ. В результате этого задерживается развитие здоровых колосьев р-ния, это создаёт благоприятные условия для их заражения.

Рис. 4. Плодовое тело с сумками (сильно увеличено)

С. распространяется в р-нах возделывания ржи с годовыми осадками не ниже 600 мм, при равномерном распределении их в течение года. Распространению С. особенно благоприятствуют осадки, выпадающие в весенне-летний период, и относительная влажность воздуха в 50 - 60% в период май-июнь. Поражённые С. растения, будучи угнетёнными, не могут дать полноценного урожая.

Рис 5. Сумка и выходящая нитевидная спора (сильно увеличено)

В рожках С. имеются ядовитые вещества. Хлеб и мука, содержащие спорынью свыше 0,05%, могут вызывать заболевания у людей, ж-ных и птиц. Отравление протекает с такими симптомами: слюнотечение, покраснение слизистых оболочек и явления сухой гангрены с омертвением конечностей, ушей, хвостов, клювов, гребней. Отравление вызывает также преждевременные роды, выкидыши, выпадение матки или прямой кишки. Иногда проявляются симптомы в виде судорог и параличей.

Рожки С. служат ценным лекарственным сырьём (Secale cornutum), идущим для приготовления кровоостанавливающих и родовспомогательных медицинских средств.

Меры борьбы: 1) Посев зерновых культур и кормовых злаковых трав чистосортными семенами, тщательно очищенными от рожков С. на зерноочистительных машинах ОС-3, сортировках, веялках, триерах. Небольшие партии семян можно очистить в растворе поваренной соли (2,5 - 4 кг на 10 л воды). При погружении семян в раствор соли всплывающие рожки вылавливают, а семена после этого промывают чистой водой и просушивают. 2) Сжатые сроки посева, способствующие укорочению периода цветения злаков; растянутое недружное колошение и цветение усиливают поражённость посевов спорыньёй. 3) Своевременная уборка урожая зерновых культур, с недопущением перестаивания хлебов в поле, во избежание осыпания рожков С. на почву. Отдельная уборка, очистка и хранение урожая с полей, сильно заражённых спорыньёй. 4) Борьба с сорняками сем. злаковых до их цветения (пырей ползучий и др.), также поражающимися С. путём скашивания их в 1-м году жизни при выколашивании. 5) Глубокая зяблевая вспашка полей плугом с предплужником, при к-ром рожки С. попадают в более глубокие слои почвы и уже не могут прорасти. 6) Использование отходов, полученных при очистке зерна, только для компоста длительного хранения.

Литература: Брянцев Б. и Доброзракова Т., Защита растений от вредителей и болезней, 3 изд., М.-Л., 1950; Мушникова К., Спорынья зерновых культур и меры борьбы с нею, Л., 1934; Основы защиты растений от вредителей и болезней, под ред. В. Ф. Болдырева, ч. 2, М., 1936; Пособие по борьбе с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур, 7 изд., М., 1951; Справочник агронома по защите растений. Под ред. Н. А. Наумова и В. Н. Щеголева, М.-Л., 1948.

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 4 (П - С)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, М. 1955, с. 670.

Основным сырьем для производства наиболее важных продуктов питания людей и кормов для животных является зерно сельскохозяйственных культур. Поэтому увеличение валового сбора зерна – важнейшая из задач, стоящих перед агропромышленным комплексом Российской Федерации. Решение данного вопроса позволит обеспечить продовольственную безопасность страны и высокий уровень жизни ее граждан. При этом главный резерв повышения производства зерна – это использование для посева высококачественного материала, очищенного от различных примесей.

В структуре валового сбора зерновых культур особое место занимает озимая рожь. Она является традиционной и наиболее распространенной в нечерноземной зоне зерновой культурой в сельскохозяйственном производстве вследствие неприхотливости к условиям произрастания, способности давать достаточно высокие и гарантированные урожаи на почвах с невысоким плодородием.

Основные качества озимой ржи

Основное назначение озимой ржи – это продовольственное. В зерне ржи от условий выращивания и сорта содержание белка колеблется в пределах 9–17 %, также содержатся витаминыА1, В1, В2, РР и Е. Ржаной хлеб по мукомольно-хлебопекарным качествам, перевариваемости и усвояемости, калорийности и вкусовым достоинствам не уступает пшенице. Мука, полученная из ржи, используется и для изготовления различных сортов смешанного ржано-пшеничного хлеба. Зерно озимой ржи также используют для получения крахмала и спирта.

В сельскохозяйственном производстве рожь широко используется в кормовых целях. Размолотое, дробленое зерно ржи, а также отруби из него являются прекрасным концентрированным кормом для всех видов животных, особенно для крупного рогатого скота и свиней. Кроме того, ценность ржи как кормовой культуры заключается в том, что она дает ранний высокопитательный зеленый корм животным. При этом высевают озимую рожь в качестве промежуточной культуры для получения раннего зеленого корма или сидерата. Благодаря хорошему кущению и быстрому росту озимая рожь заглушает сорняки и является одним из лучших предшественников для сельскохозяйственных культур [9].

Агротехнические требования

Зерна сельскохозяйственных культур часто болеют грибковыми заболеваниями. Одним из таких заболеваний является спорынья. Чаще всего поражается рожь, а во влажные годы в значительной степени проявляется на пшенице, ячмене, овсе, просе, тимофеевке, овсянице и других злаковых травах. Сильная поражаемость ржи спорыньей объясняется продолжительностью цветения и особенностями строения ее цветков, для которых характерно перекрестное опыление, и они продолжительное время бывают открытыми.

При поражении спорыньей колосьев ржи в период их созревания вместо зерен образуются склероции гриба (рожки) продолговатой формы. В зерновой массе спорынья встречается в виде продолговатых рожков черно-фиолетового цвета, имеющих длину 2–40 мм и толщину 3–5 мм (рис. 1).

Рис. 1. Общий вид колоса ржи со склероцией спорыньи (а) и семян ржи с рожками спорыньи (б)

Во время уборки склероции гриба частично осыпаются на поверхность почвы, а часть их попадает в зерно в качестве примеси. Склероции, упавшие на почву и посеянные с семенным материалом, а также с дикорастущих злаков служат источником инфекции. Причем рожки сохраняются в почве до 2 лет. Развитию болезни способствуют высокая влажность, растянутый период цветения, дождливое лето, осадки в первую половину вегетации ржи.

В рожках спорыньи содержатся ядовитые вещества – алкалоиды (эрготомин, эрготоксин, эргобазин), вызывающие опасные заболевания у людей, животных и птиц. Признаками этого заболевания у людей являются головокружение, слабость, судороги и наркотические галлюцинации. Оно может привести к смертельному исходу в результате паралича дыхательного центра. В некоторых случаях при отравлении ядовитыми веществами спорыньи развивается гангрена конечностей. Поэтому продукты из зерен ржи с примесью спорыньи непригодны ни для выпечки хлеба, ни на корм животным.

К семенному материалу ржи предъявляют жесткие требования как по сортовой чистоте и всхожести, так и по содержанию вредных примесей. Основной такой примесью являются склероции (рожки) спорыньи: в оригинальных семенах их наличие не допускается; в элитных семенах ржи содержание спорыньи не должно превышать 0,03 % [2].

Для выполнения данных агротехнических требований следует зерновой ворох ржи, поступающий с поля от зерноуборочных комбайнов, тщательно очистить от различных органических и минеральных примесей, в том числе от ядовитых примесей – спорыньи.

Способы очистки зерна от спорыньи

При очистке ржи от различных примесей применяют зерноочистительные машины. В зерновом материале ржи присутствующие рожки спорыньи различаются по размеру. Соответственно крупные рожки спорыньи удаляются сходом с решета Ø 6–7 мм уже при предварительной очистке зернового вороха. Мелкие рожки спорыньи, имеющие меньшую массу по сравнению с зернами ржи, выделяются воздушным потоком, а оставшиеся – проходом через решета с продолговатыми отверстиями размером 1,8x2,0 мм. Эти способы очистки реализованы в технических решениях [5, 6, 7], а в производственных условиях на первичном этапе очистки зернового вороха ржи выполняет очиститель вороха самопередвижной ОВС-25 [3].

После сушки зернового материала и первичной его очистки для сортирования семян используется зерноочистительная машина Петкус Гигант К-531. Не выделенные при предварительной и первичной очистке сорные примеси очищаются в данной машине при помощи воздушного потока, решет и триеров. Трудно отделяемые воздушным потоком и плоскими решетами длинные рожки спорыньи выделяются триерной поверхностью с ячейками Ø 8 мм, а короткие – триером с ячейками Ø 4,5–5,0 мм (рис. 2, а) [3].

Зерноочистительная машина Петкус Гигант К-531 не обеспечивает полную очистку семян ржи от рожков спорыньи, размеры и аэродинамические свойства которых одинаковы с зернами ржи. В большинстве случаев вышеперечисленные трудноотделимые примеси имеют различие по плотности и, следовательно, могут быть выделены по этому признаку на пневмосортировальных столах (ПСС) [3].

Рис. 2. Общий вид зерноочистительной машины Петкус Гигант К-531 (а) и пневматического сортировального стола МОС-9Н (б)

Однако при рассмотренных способах очистки не удается полностью отделить рожки спорыньи от семян ржи. Практически на 100 % выделить рожки спорыньи возможно с использованием раствора поваренной соли. Для выполнения данного процесса известна машина, состоящая из ванны для солевого раствора, зернового бункера с питателем, отгрузочных ленточных транспортеров, душевых омывателей для ополаскивания водой и вентиляторов для подсушивания воздушным потоком зерна и рожков спорыньи. Отличительная особенность машины состоит в непрерывности технологического процесса и полной механизации работ по отделению спорыньи от семян ржи [1].

Меры борьбы со спорыньей

Для борьбы с зараженностью посевов озимой ржи, а также других злаковых культур необходимо применять комплекс следующих агротехнических мер:

– тщательная очистка зерна ржи и других злаковых культур от склероций (рожков) спорыньи на зерноочистительных машинах;

– своевременное (до цветения) обкашивание злаковых трав по границам полей, дорогам, опушкам, оврагам и т.д.;

– проведение апробации посевов с целью установления пораженности спорыньей и выделение здоровых семенных участков;

– своевременная уборка урожая хлебов с предварительной отдельной уборкой краевых полос, где, как правило, растения сильнее поражаются спорыньей;

– лущение стерни и последующая глубокая зяблевая вспашка, обеспечивающая заделку склероций на большую глубину, чтобы предупредить их прорастание;

– севооборот, с возвращением поражаемых спорыньей злаков не ранее как через 2 года.

– химическая обработка семян ржи применением фунгицидов;

– выведение сортов, устойчивых к заражению спорыньей.

Заключение

Таким образом, проведенный анализ агротехнических требований к продовольственному и семенному материалу озимой ржи по содержанию ядовитой примеси – спорыньи, способов очистки зерна от данной примеси и комплекс мер борьбы с зараженностью спорыньей озимой ржи позволяет успешно проводить агрономические мероприятия по снижению заболеваемости посевов озимой ржи и других злаковых культур, и, соответственно, повышению урожайности, а при послеуборочной обработке комбайнового зернового вороха – снижению удельной энергоемкости технологического процесса по очистке сорных примесей.