Głownia kukurydzy

Głownia kukurydzy

mgr inż. Łukasz Siekaniec, dr hab. inż. Paweł K. Bereś

Instytut Ochrony Roślin – PIB

Terenowa Stacja Doświadczalna w Rzeszowie

Kukurydzy w Polsce zagraża około 400 patogenów. Rośliny infekują od momentu siewu aż do końca okresu ich wegetacji. Szczególnie groźne są te patogeny, które pojawiają się w początkowym okresie wegetacji, gdy rośliny z uwagi na niewielkie rozmiary, cienkie ściany komórkowe, występowanie szkodników, a także nie zawsze sprzyjające warunki pogodowe, są w stanie skutecznie bronić przed ich pojawem. Do takich chorób możemy zaliczyć głownię kukurydzy (tzw. guzowatą) oraz głownię pylącą kukurydzy.

Głownia kukurydzy jest wywoływana przez grzyb Ustilago maydis, którego zarodniki przetrwalnikowe zachowujące zdolność do infekcji przez okres 3 lat mogą znajdować się w glebie na polu pokukurydzianym, na resztkach pożniwnych kukurydzy lub na zainfekowanym materiale siewnym. Do porażenia roślin może dojść zaraz po siewach, jak również w późniejszym okresie wegetacji. Głownia kukurydzy to jedna z najprostszych do identyfikacji chorób kukurydzy objawiająca się występowaniem na nadziemnych częściach roślin guzów (narośli), które powstają w wyniku nadmiernego rozrostu porażonych komórek. Początkowo narośla są jasne i jędrne, z czasem brunatnieją, marszczą się i pękają, uwalniając masę czarnych zarodników.

Grzyb Ustilago maydis nie poraża roślin systemicznie, stąd każda narośl na roślinie to efekt odrębnej infekcji patogena. Z głownią kukurydzy można spotkać się na obszarze całego kraju. Zwykle patogen poraża pojedyncze rośliny, jednak w lata sprzyjające jego rozwojowi może stanowić bardzo poważny problem. Przykładowo w 2007 roku obserwowano na południu kraju plantacje, na których grzyb pojawił się w epidemicznym nasileniu, porażając do 100% roślin. Za główne przyczyny silniejszego wystąpienia tej choroby (obok obecności materiału infekcyjnego na polu uprawnym) uznaje się uszkodzenia tkanek powstałe w wyniku: żerowania szkodników (zwłaszcza ploniarki zbożówki, mszyc, wciornastków i omacnicy prosowianki), mechanicznych zabiegów pielęgnacyjnych roślin, wystąpienia wiosennych przymrozków, uszkodzeń herbicydowych i nawozowych, a także wskutek oddziaływania czynników pogodowych, np. suszy oraz gradobicia.

W warunkach klimatu umiarkowanego głownia kukurydzy rozwija 2-3 generacje w ciągu roku, z których dwie pierwsze stanowią największe zagrożenie dla plonu. Pierwsza pojawia się zwykle w okresie, gdy rośliny rozwijają 4-7 liść (koniec maja do końca czerwca). Rozwojowi tej generacji szczególnie sprzyja pojaw wczesnowiosennych szkodników. Wykazano, że w latach silnego wystąpienia ploniarki zbożówki zwykle wzrastało porażenie roślin przez pierwszą generację głowni kukurydzy. Objawy porażenia roślin przez tę generację występują na blaszkach liściowych oraz łodygach. Bardzo często na liściach obserwuje się rozwój grzyba w miejscach żerowania larw ploniarki zbożówki, które niekiedy idealnie pokrywają się z uszkodzeniami pozostawionymi przez szkodnika. Na liściach, wzdłuż nerwów, pojawia się wówczas duża liczba małych narośli, które sprawiają, że blaszka zaczyna się marszczyć i skręcać. W tym czasie narośla mogą również zlokalizować się na łodydze. W takiej sytuacji roślina ma spowolniony wzrost, karłowacieje, i często ulega deformacji. Gdy rozwój głowni przebiega intensywnie, wówczas może dojść do całkowitego zamarcia porażonej rośliny. Niekiedy się zdarza, że patogen lokuje się w okolicach stożka wzrostu, który uszkadza, przez co roślina karłowacieje, wybija pędy boczne i zazwyczaj zamiera.

Druga generacja choroby obserwowana jest w okresie lipca, gdy kukurydza jest w fazie wyrzucania wiech i kwitnienia. W tym czasie patogen chętnie wykorzystuje uszkodzenia tkanek powstałe wskutek żerowania mszyc i wciornastków. Objawy chorobowe obejmują zwykle wiechy, rozwijające się kolby, a także korzenie podporowe. Szczególnie groźne jest w tym czasie występowanie choroby na kolbach, które może doprowadzić do tego, że przekształci się ona w masę zbitych narośli pozbawioną ziarniaków. Niekiedy rośliny porażone w okresie rozwijania (od czwartego do siódmego liścia) oraz w czasie wiechowania mogą w ogóle nie wytwarzać kolb, co bezpośrednio wpływa na spadek plonu.

Z trzecią generacją głowni kukurydzy można spotkać się w okresie wypełniania i dojrzałości mlecznej ziarniaków. W tym czasie porażeniu roślin sprzyjają uszkodzenia powstałe wskutek żerowania na znamionach i ziarniakach młodych gąsienic omacnicy prosowianki. Objawy chorobowe w postaci narośli widoczne są w tym czasie głównie na czubkach kolb, które były nieosłonięte liśćmi okrywowymi. Ta generacja choroby nie powoduje zwykle spadku wysokości plonu, niemniej tak jak pozostałe generacje może przyczyniać się do spadku jego jakości. Obecność głowni kukurydzy pogarsza wartość pokarmową paszy otrzymywanej z porażonych roślin, która ma mniej energii i białka oraz pogorszoną zdolność fermentacyjną. Nie wykazano, aby grzyb Ustilago maydis wytwarzał mikotoksyny, lecz porażonym przez niego roślinom mogą towarzyszyć inne patogeny, w tym grzyby z rodzaju Fusarium, które taką zdolność posiadają. Średnie straty w plonach ziarna powstałe wskutek rozwoju głowni kukurydzy wynoszą 3,5%, jednak mogą w niektóre lata dochodzić do 10% i więcej.

O wiele groźniejszą chorobą od głowni kukurydzy jest głownia pyląca wywoływana przez grzyb Sphacelotheca reiliana. Głownia pyląca opanowuje zwykle do kilku procent roślin, jednak w lata sprzyjające jej rozwojowi może porazić nawet do 80% roślin. Chorobę tę stwierdzono po raz pierwszy w 2002 roku w okolicach Opola (wskazuje się, że w latach 60-70. ubiegłego wieku występowała w południowo-wschodniej Polsce). Aktualnie z głownią pylącą można spotkać się na obszarze całego kraju. Jej rozwojowi sprzyja ciepła i sucha pogoda, opóźniony siew, zbyt głęboki siew i nadmierne ubicie gleby utrudniające wschody. Pierwotnym źródłem porażenia jest gleba, resztki pożniwne kukurydzy oraz zainfekowany materiał siewny. Problemem jest to, że zarodniki grzyba zachowują zdolność do infekcji w glebie do 10 lat, co bardzo utrudnia walkę z patogenem przy zastosowaniu tradycyjnego płodozmianu.

W odróżnieniu od głowni kukurydzy grzyb Sphacelotheca reiliana rozwija się w roślinie systemicznie. Patogen poraża młode rośliny kukurydzy na początku ich wegetacji, a następnie rozwija się w ukryciu – wewnątrz tkanek, ukazując pierwsze objawy chorobowe dopiero w lipcu. Porażone rośliny są niższe od zdrowych i bladozielone. Zmiany chorobowe widoczne są głównie na kolbach oraz w mniejszym stopniu na wiechach. Wiechy z objawami chorobowymi przybierają wygląd, jakby były spalone. Kolby z kolei całkowicie lub częściowo przekształcają się w ciemnobrunatną lub czarną masę grzybni i zarodników. Początkowo zarodnie otoczone są jasnoszarą delikatną błonką, która następnie pęka, uwalniając zarodniki, które opadają na glebę oraz są przenoszone wraz z wiatrem na sąsiednie pola.

Szkodliwość głowni pylącej jest wysoka (pomijając żywotność zarodników), gdyż szacuje się, że procent roślin opanowanych przez patogena na plantacji powoduje zbliżoną procentową stratę w plonie ziarna.

Chcąc ograniczyć nasilenie występowania obu chorób, konieczne jest łączne zastosowanie kilku sposobów zapobiegania ich licznemu pojawowi. Szczególną uwagę należy zwrócić na płodozmian. Zaleca się, aby na polach opanowanych przez głownie przerwa w uprawie kukurydzy nie była krótsza niż 3 lata (przy głowni pylącej warto wydłużyć ten okres). Dodatkowo należy starać się nie lokalizować nowych plantacji kukurydzy w bezpośrednim sąsiedztwie pól pokukurydzianych, które we wcześniejszych sezonach wegetacyjnych były silniej opanowane przez którąś z głowni. Do siewu zaleca się wybierać te odmiany kukurydzy, które charakteryzują się mniejszą podatnością na głownie. Informacje z tego zakresu można znaleźć w Listach Opisowych Odmian wydawanych przez COBORU, a także w katalogach odmianowych firm nasiennych. Wiele uwagi należy poświęcić prawidłowej pielęgnacji roślin, tak aby w jak największym stopniu ograniczyć uszkodzenia tkanek powstające wskutek działalności człowieka (podczas odchwaszczania i nawożenia), jak również wskutek żerowania szkodników. Początkowa, kompleksowa ochrona kukurydzy przed wczesnowiosennymi szkodnikami (zwłaszcza ploniarką zbożówką) może istotnie ograniczyć pojaw głowni kukurydzy. Im mniej będzie roślin porażonych przez pierwszą generację główni, tym później mniej zarodników będzie infekowało rośliny w późniejszych stadiach rozwojowych. Na małych plantacjach kukurydzy można pokusić się o ręczne wycinanie porażonych roślin, zanim z narośli zaczną osypywać się zarodniki. Takie rośliny należy wywieźć poza plantację i najlepiej spalić lub głęboko zakopać. Po zbiorze plonu powinno się bardzo dokładnie rozdrobnić resztki pożniwne i je głęboko przyorać jeszcze przed nastaniem zimy.

Do ograniczania głowni kukurydzy i głowni pylącej zaleca się także wykorzystać ochronę chemiczną, która polega na wysiewie zaprawionego fungicydem ziarna siewnego. Metoda chemiczna ma w tym przypadku zastosowanie profilaktyczne, gdyż z chwilą zaprawiania ziarniaków nie można stwierdzić jeszcze, jakie będzie nasilenie występowania patogenów. Warto jednak w takim przypadku skorzystać z ubiegłorocznych obserwacji dotyczących występowania chorób, zwłaszcza gdy kukurydzę wysiewa się w monokulturze.

Tabela 1. Zaprawy fungicydowe zarejestrowane do ochrony kukurydzy przed głownią kukurydzy i głownią pylącą kukurydzy.