Пшениця моделі захворювань
Пшеничний вибух
Збудник
Pyricularia griseaтакож відомий як Magnaporthe oryzaeце грибковий патоген, що спричиняє фузаріоз пшениці, серйозну хворобу, яка вражає посіви пшениці. Патоген розмножується переважно нестатевим шляхом за допомогою конідій (безстатевих спор), які слугують первинним посівним матеріалом для ініціювання інфекції. Ці конідії утворюються на конідієносцях і поширюються вітром, дощем та механічними засобами, наприклад, сільськогосподарською технікою. Потрапляючи на сприйнятливу рослину-хазяїна, конідії проростають і утворюють спеціалізовані структури - аппресорії, які полегшують проникнення в тканину рослини. Потрапивши всередину, гриб колонізує клітини рослини-хазяїна, що призводить до розвитку хвороби. Умови навколишнього середовища відіграють вирішальну роль у процесі інфікування P. grisea. Гриб процвітає в теплому вологому кліматі з температурою від 15°C до 30°C і тривалими періодами вологості листя або високої відносної вологості повітря. Для розвитку інфекції необхідна безперервна вологість листя протягом щонайменше 14 годин, тоді як надмірна хмарність, висока вологість, надмірне або несвоєчасне зрошення сприяють розвитку хвороби. Крім того, такі стресові фактори, як посуха, ущільнення ґрунту, низька висота скошування та надмірне внесення азотних добрив можуть посилити розвиток хвороби.
Симптоми
Початкові симптоми фузаріозу пшениці проявляються у вигляді змочених водою ромбоподібних уражень на листках, які згодом стають сірими в міру прогресування хвороби. Ці ураження можуть розширюватися і зливатися, що призводить до обширного ураження та некрозу листя. Заражені колоски демонструють часткове або повне знебарвлення, яке часто починається з чорнувато-сірого вогнища інфекції на рахісі або в основі колоса. За високого тиску посівного матеріалу на одному колоссі може з'явитися кілька точок інфекції, що призводить до значних втрат врожаю. На додаток до листяних симптомів, P. grisea може інфікувати інші надземні частини рослини пшениці, включаючи вузли та шийки, що призводить до гниття шийки або вибуху вузла. Це може призвести до зламу уражених частин, що спричиняє вилягання та подальше зниження врожайності. Здатність патогена інфікувати різні частини рослини протягом усього вегетаційного періоду робить його особливо руйнівним, особливо за сприятливих умов навколишнього середовища.
Модель FieldClimate
Потрібні датчики:
- Температура повітря
- Відносна вологість
- Вологість листя
Похмуре небо, вологість та дощі сприяють розвитку та тяжкості захворювання. У FieldClimate ми розраховуємо три класи тяжкості, і при досягненні 100% інфекції на полі створюються оптимальні умови для розвитку грибкового патогену. Залежно від сорту, при досягненні 100% легкого, помірного або сильного ступеня інфекції необхідно враховувати попередній досвід застосування лікувальних заходів захисту рослин на полях.
Література
- Круз, К. Д. та Валент, Б. (2017). Вибухова хвороба пшениці: небезпека в русі. Тропічна патологія рослин, 42(3), 210-222.
- Іслам, М. Т., Кролл, Д., Гладьє, П., Соанес, Д. М., Персонс, А., Бхаттачарджі, П., ... & Талбот, Н. Дж. (2016). Виникнення фузаріозу пшениці в Бангладеш було спричинене південноамериканською лінією Magnaporthe oryzae. BMC Біологія, 14(1), 84.
Pyrenophora teres
Збудник
Pyrenophora teres (Drechslera teres) існує у двох формах - П. терес ф. терес і P. teres f. maculata які індукують сітчасту та плямисту плямистість, відповідно.
Аскоспори, що вивільняються з псевдотеціїв, інфікують залишки, ініціюючи первинну інфекцію. У деяких випадках міцелій та конідії, що переносяться з насінням, також слугують первинним посівним матеріалом. Спори проростають на листках і проникають через зовнішню епідермальну клітинну стінку, завдяки чому патоген може розвиватися у великій внутрішньоклітинній везикулі. Потім настає безстатева стадія, під час якої утворюються конідії, що викликають вторинну інфекцію, збільшуючи тяжкість захворювання. Наприкінці вегетації патоген утворює псевдотеції як джерело перезимівлі, які залишаються на інфікованих рештках ячменю.
Симптоми
Симптоми проявляються на листках, стеблах і зернівках, причому хвороба прогресує знизу вгору. Старі рослини, як правило, зазнають менш серйозних пошкоджень, оскільки мають товстішу кутикулу, яка перешкоджає проникненню патогенів, і більшу здатність виробляти протигрибкові сполуки. Патогени виробляють токсини, які відповідають за симптоми, сприяючи некрозу і хлорозу або порушуючи водний баланс на клітинному рівні.
У випадку сітчастої плямистості симптоми проявляються у вигляді вузьких, темно-коричневих, поздовжніх уражень. На високостійких сортах з'являється лише кілька невеликих крапкових уражень, які не утворюють чіткого сітчастого малюнка. На противагу цьому, на найбільш сприйнятливих сортах навколо некротичних уражень можуть з'явитися хлоротичні або просочені водою ділянки.
Для плямистості плямистості симптоми складаються з темно-коричневих, круглих або еліптичних уражень, які часто оточені хлоротичним або некротичним ореолом різної ширини. У менш сприйнятливих сортів ураження, як правило, менші і можуть не мати хлоротичного ореолу.
Сильні інфекції можуть призвести до повної загибелі листя, через що воно виглядає сухим. Першими зазвичай в'януть старіші листки, а потім молоді.
Модель FieldClimate
Модель Drechslera teres
Потрібні датчики:
- Температура повітря
- Відносна вологість
- Вологість листя
- Опади
Первинний посівний матеріал розвивається за оптимальної температури від 15°C до 25°C з оптимумом 20°C. Умови темряви понад 6 годин призводять до оптимального росту конідій, що відображається на графіку спороношення конідій. Якщо графік спороношення досягає 100%, оптимальні умови встановлюються в полі.
Подальше поширення відбувається за допомогою вітру або дощу. Інфекції рослинних тканин потребують вологих умов, таких як вологість листя або висока відносна вологість протягом приблизно 10-30 годин при оптимальних температурах від 15°C до 25°C, як показано на графіку розвитку інфекції. Коли він досягає позначки 100%, це означає, що оптимальні умови для розвитку інфекції в полі були досягнуті. Сонячне світло також може посилити ріст конідієносців, які виробляють конідії за змінених умов вологих і сухих періодів з високою сонячною радіацією і низькою відносною вологістю та вітром, що сприяють розвитку хвороби.
Література
- Бакес, А., Геррієро, Г., Айт Барка, Е. та Жаккард, К. (2021). Pyrenophora teres: таксономія, морфологія, взаємодія з ячменем та способи контролю. Кордони в науці про рослини, 12, 614951.
- Лю, З., Еллвуд, С. Р., Олівер, Р. П. та Фрізен, Т. Л. (2011). Pyrenophora teres: профіль патогена ячменю, що все більше шкодить ячменю. Молекулярна патологія рослин, 12(1), 1-19.
- Обст, А., та Пол, В. Х. (1993). Хвороби та шкідники зернових культур, Verlag Th. Mann, Gelsenkirchen-Buer.
Забирай все.
Збудник
Хвороба "Take-all", спричинена Gaeumannomyces graminisодна з найбільш руйнівних хвороб зернових культур. Назва походить від південноавстралійських фермерів, оскільки хвороба настільки руйнівна, що не залишає їм зерна для збору врожаю. Патоген вражає кореневу систему і стебло, спричиняючи дефіцит води та поживних речовин, що врешті-решт призводить до загибелі рослини.
Гриб виживає у вигляді міцелію в рослинних рештках сапрофітно, а фрагменти ґрунту можуть переноситися вітром, водою та тваринами. Первинне зараження відбувається при контакті коріння саджанців з інфікованими рештками, після чого відбувається ріст і поширення гіф. Проникаючи через епідерміс кореня і вторгаючись в кору кореня, вона колонізує і руйнує тканини. Інфекція прогресує вгору і вниз. Вторинне зараження відбувається через кореневий контакт, при цьому сильно заражені рослини мають вигляд плям.
Симптоми
Хвороба "повне висихання" пшениці зазвичай вражає рослини на стадіях проростання та кущіння, викликаючи симптоми біля поверхні ґрунту. Заражені рослини можуть відставати в рості, з жовтіючим листям і передчасним дозріванням колосків, які не мають повністю розвиненого ядра. Круглі мертві плями, розміром від кількох сантиметрів до метрів, часто мають жовто-оранжеві або бронзові краї і можуть повторно з'являтися на тій самій ділянці в наступні роки.
Основні симптоми включають вибілені білі або порожні колоски, почорнілі основи стебел і темні, гнилі корені з невеликими чорними ураженнями, які розширюються. Сильно пошкоджене коріння крихке, а на прикореневій частині стебла може з'явитися блискуче чорне забарвлення. Рослини можна легко висмикнути з ґрунту через ослаблену кореневу систему. Хвороба може нагадувати стрес від посухи, оскільки порушує надходження води до верхніх частин рослини, спричиняючи передчасне в'янення.
Модель FieldClimate
Забирай все.
Зразкові сенсори:
- Температура ґрунту
Модель повного ризику використовує тривалість дня і температуру ґрунту для визначення ризикованих періодів. Дні з менш ніж 13-годинним сонячним світлом і температурою ґрунту від 10°C до 20°C сприяють розвитку хвороби.
Коли значення ризику досягає 100%, на полі створюються оптимальні умови для розвитку патогена. Сівозміна з щонайменше 2-3-річним інтервалом між сприйнятливими зерновими культурами є найважливішою стратегією захисту.
Література
- Кук, Р. Дж. (2003). Забрати всю пшеницю. Фізіологічна та молекулярна патологія рослин, 62(2), 73-86.
- Пальма-Герреро, Я., Канцлер, Т., Спонґ, Я., Каннінг, Г., Хаммонд, Я., Макміллан, В. Е., & Хаммонд-Косак, К. Е. (2021). Хвороба, що забирає все: нове розуміння важливого кореневого патогена пшениці. Тенденції в науці про рослини, 26(8), 836-848. https://www.apsnet.org/edcenter/disandpath/fungalasco/pdlessons/Pages/Takeall.aspx
Фузаріозна сажка
Збудник
Фузаріозна сажка, або парша, спричиняється представниками роду Фузаріоз. Найпоширенішими видами є Fusarium graminearum але найбільш поширені види можуть відрізнятися залежно від регіону.
F. graminearum може вражати рослини пшениці на будь-якій стадії росту. Він перезимовує на інфікованих рослинних рештках, а навесні відбувається первинне зараження, коли аскоспори з перитеціїв та конідій потрапляють на пшеничні колоски або пиляки. Заражені квітки дають зморщені або зів'ялі зерна, які часто називають "надгробними". Навіть якщо зерно виглядає неураженим, воно все одно може бути заражене мікотоксинами. Вторинне зараження відбувається через конідії, але епідемії пшениці в першу чергу залежать від кількості первинного посівного матеріалу, а не від вторинних джерел.
Фузаріозна сажка також призводить до накопичення шкідливих мікотоксинів у посівах, що становить потенційний ризик для тварин. Ці мікотоксини виводять з ладу захисні механізми рослин або захищають грибок від інших організмів. Основним токсином є дезоксиніваленол (ДОН), який пригнічує синтез білка, порушуючи нормальне функціонування клітин. Люди, які споживали пшеницю з ДОН, відчувають такі симптоми, як нудота, лихоманка або блювота.
Симптоми
У пшениці та твердих сортів будь-яка частина качана або весь качан можуть виглядати побіленими. Частково білі та зелені качани є діагностичною ознакою хвороби у пшениці. Гриб також може вражати стебло, викликаючи його забарвлення від коричневого до фіолетового. У вологих умовах на заражених колосках і остюках часто спостерігаються спороношення від рожевого до лососево-помаранчевого кольору. Багато зерен зморщені та легкі, їх іноді називають "надгробками" за їхній крейдяний, безжиттєвий вигляд. За сприятливих умов інфекція може поширитися на сусідні колоски і вразити весь колос, включаючи рахіс і квітконіжку. Ядра можуть мати тьмяний вигляд і рожеве забарвлення при нормальному розмірі, якщо інфекція сталася на пізній стадії розвитку.
У ячменю заражені колоски знебарвлюються і виглядають як розмочені водою. Ядра також можуть знебарвлюватися, а у вологих умовах на колосі та колоскових оболонках іноді можна побачити лососево-помаранчеві спороносні маси.
Моделі FieldClimate
Оцінка рівнів ВТБ на полі ґрунтується на підрахунку уражених колосків або зерен. Кольорову візуальну шкалу для оцінки ступеня ураження пшениці фузаріозом можна отримати у дорадчій службі НДСУ (публікація PP-1095): https://library.ndsu.edu/ir/bitstream/handle/10365/9187/PP1095_1998.pdf?sequence=1&isAllowed=y.
Модель зараження фузаріозною сажкою (ризик зараження фузаріозною сажкою)
Потрібні датчики:
- Температура повітря
- Відносна вологість повітря
- Вологість листя
Модель визначає ризиковані періоди для інфікування. Коли досягається рівень інфікування 100%, ризик є дуже високим, а умови для грибка є сприятливими для інфікування. Знання фермера про стадію розвитку різних сортів пшениці дає можливість прийняти рішення про застосування лікувального спрею одразу після зараження.
Грибкові збудники фузаріозної сажки пшениці сприятливі за теплої температури від 20°C до 30°C і тривалих вологих періодів. Кількаденні періоди вологості листя призводять до появи ранніх видимих симптомів. Симптоми також можуть з'явитися після тривалого латентного періоду, якщо інфекція супроводжується періодом зволоження листя протягом 18 годин або навіть коротшого часу, а також після штучного інокуляції за температури 15°C.
Підсумовуючи всі різні комбінації температур і вологості, які ми знайшли в літературі, ми вирішили вказати на інфекцію фузаріозу, якщо температура і період зволоження листя або періоди з відносною вологістю понад 85% перевищують значення, візуалізовані на наступному графіку. Розрахунок значення прогресу відбувається відповідно до взаємозв'язку між тривалістю вологих умов і температурою.
Модель попередження про мікотоксин фузаріозу (фузаріозна сажка)
Потрібні датчики:
- Температура повітря
- Відносна вологість повітря
- Вологість листя
- Опади
У цій моделі інфікування FHB розраховується за допомогою опадів (необхідно 2 мм), відносної вологості (вище 85%) або вологості листя, температури під час процесу. Якщо інфікованість досягає 100%, то оптимальні умови для розвитку грибкового патогену досягнуті. Далі модель розраховує ризик мікотоксину FHB.
Випробування на зараження фузаріозною сажкою з подовженим періодом вологості листя призводять до високого вмісту мікотоксину. З цієї інформації випливає, що період вологості листя 48 годин або більше на стадіях 61 і 69 призводить до високого ризику появи мікотоксинів.
Досвід, отриманий під час аналізу ДОН у комерційній пшениці, показав, що періоди вологості листя, достатньо тривалі для інфікування після первинної інфекції на стадіях 61-69, можуть призвести до збільшення значень ДОН. У випадку більш тривалих періодів вологості листя, мікотоксини можуть збільшуватися до стадії 85.
- BBCH стадія 61: Початок цвітіння; видно перші пиляки
- BBCH стадія 69: Кінець цвітіння; всі колоски завершили цвітіння, але деякі зневоднені пиляки можуть залишитися
- BBCH стадія 85: В середині дозрівання; м'яке тісто з вмістом зерна, м'яке, але сухе, відбиток нігтя не утримується
Модель накопичує показник ризику, пропорційний прогресу інфекції, для кожного успішного періоду інфікування протягом обраного для розрахунку періоду. Шість завершених інфекцій призведуть до ризику 100%. Зазвичай період вологості листя, що призводить до розвитку фузаріозної інфекції, довший за мінімально необхідний. Тому більшість фузаріозних інфекцій призведе до збільшення ризику більш ніж на 17%.
Значення ризику мікотоксинів в історії поля. Пшениця, вирощена після необробленої пшениці, може нести лише невеликий ризик, якщо вона не була обприскана в оптимальній ситуації. У необробленій пшениці слід очікувати підвищених значень DON після 35% ризику. Пшениця після необробленої пшениці після будь-якої іншої культури може нести більший ризик 50%. Якщо ми маємо пшеницю після пшениці з обробітком ґрунту, ризик може бути збільшений до 70%. Пшениця першого року повинна бути протестована на DON, якщо ризик досягає 100%.
Література
- https://www.fao.org/4/y4011e/y4011e0j.htm
- https://scabusa.org/pdfs/NDSU_PP-804_FHB-Small-Grains.pdf
- Ланкашир, П. Д., Блейхолдер, Х., Бум, Т. В. Д., Лангелюдеке, П., Стаус, Р., Вебер, Е. та Вітценбергер, А. (1991). Єдиний десятковий код для позначення стадій росту сільськогосподарських культур та бур'янів. Аннали прикладної біології, 119(3), 561-601.
- Трейл, Ф. (2009). Хвилі ураження зерна фузаріозом: Fusarium graminearum в епоху постгеноміки. Фізіологія рослин, 149(1), 103-110.
- Шуман, Г. Л. (2010). Інструктор зі здоров'я рослин| Том: 10| Рік: 2010| Тип статті: Плани-конспекти уроків. Здоров'я рослин, 10.
Ячмінна смужка
Збудник
Ячмінна смугастість ячменю викликається Піренофора зерниста (Drechslera graminea)патоген, що переноситься з насінням і виживає в епідермісі зараженої насінини. Грибок вражає проростки в прохолодних, вологих умовах. Гриб системно розростається всередині рослини, інфікує всю рослину, виробляє токсини, вбиває клітини і знебарвлює тканину листка між жилками, викликаючи таким чином смугастість. Смугастість більш поширена на озимому ячмені, ніж на ярому.
У вологих або сирих умовах спори утворюються на поверхні листя під час цвітіння здорових колосків рослин. Спори розносяться вітром на ці колоски, що розвиваються, проростають і викликають інфекції. Зернівки найбільш вразливі на ранній стадії розвитку. За сезон відбувається лише один цикл інфікування та утворення спор.
Симптоми
Симптоми здебільшого проявляються на стадії появи колосків.
Спочатку з'являються блідо-зелені або жовті смуги на прикореневій частині листка і листовій піхві. Ці смуги поступово стають коричневими до темно-коричневих, після чого листкова пластинка висихає і розщеплюється. Вони поширюються на всю довжину листка, стають некротичними і зливаються, що в кінцевому підсумку призводить до загибелі рослини.
Рослини можуть виглядати низькорослими, утворювати мало стебел, а у важких випадках не колоситися і не давати насіння. Довжина колоса також може бути зменшена через погано розвинені коричневі зерна.
Модель FieldClimate
Модель Pyrenophora graminea
Потрібні датчики:
- Температура повітря
- Відносна вологість повітря
- Вологість листя
- Опади
Модель має два етапи. Перший етап - це ризиковані періоди під час надзвичайних ситуацій у рослині, на ранніх стадіях. Другий етап - під час цвітіння та розвитку качана ячменю. Коли інфекція досягає 100%, в полі створюються оптимальні умови для того, щоб гриб інфікував тканини рослини і систематично розмножувався всередині.
Література
- Річардсон, М. Дж. (1996). Мікологія насіння. Мікологічні дослідження, 100(4), 385-392. https://ahdb.org.uk/knowledge-library/barley-leaf-stripe-life-cycle-and-disease-symptoms https://plantwiseplusknowledgebank.org/doi/full/10.1079/pwkb.species.46115
Септоріоз
Збудник
Існує дві основні септоріозні хвороби пшениці - септоріозна плямистість, спричинена Septoria tritici Septoria tritici та плямистості Septoria nodorum, спричиненої Септорія вузлувата (Septoria nodorum).
Septoria tritici виживає на інфікованих рослинних рештках протягом літа і починає вражати рослини пшениці восени. Гриб процвітає в прохолодних і вологих умовах. Він має дві стадії - латентну та некротичну. Під час латентної фази гриб засіває нову рослинну тканину і, проникаючи через продихи, відбувається колонізація, після чого він розростається міжклітинно в тканинах рослини. S. tritici не потребує жодних фізичних структур для живлення, натомість живиться за рахунок вилучення поживних речовин з клітин хазяїна, які втратили структурну цілісність. Рослини можуть проявляти надчутливу реакцію, а на уражених тканинах можуть розвиватися некротичні ураження у відповідь на інфекцію.
Септорія вузлувата (Septoria nodorum) виживає протягом літа у вигляді сплячої міцелії, пікнід та псевдотеціїв на рослинних рештках. Зараження зазвичай починається восени, коли пікнідіоспори з пікнід і аскоспори з псевдотеціїв розносяться вітром і дощем, ініціюючи первинне зараження. Ці спори проникають у кутикулу листка, і після зараження відбувається утворення пікнід. Вторинне зараження відбувається, коли пікнідоспори утворюються і розносяться з нижніх листків на верхні листки і колоски. Патоген також виробляє токсини, які сприяють розвитку хвороби.
Симптоми
Плямиста пляма септоріозу
Восени, Septoria tritici Симптоми спочатку проявляються у вигляді невеликих жовтих плям на листках, що містять крихітні чорні цяточки, які є плодовими тілами гриба. Ураження мають неправильну форму, від еліптичної до довгих і вузьких, збільшуються і стають коричневими або червонувато-коричневими в міру дозрівання. Захворювання зазвичай починається з нижніх листків і поступово просувається вгору, зрештою вражаючи прапорцевий листок. За вологих умов гриб може поширюватися на колосся, спричиняючи коричневі ураження на колосі та остюках, відомі як септоріозна плямистість колосся. Септоріозну плямистість можна сплутати з іншими хворобами пшениці. Однак наявність чорних грибкових тіл є ключовою ознакою S. tritici. Хоча Septoria nodorum також може утворювати коричневі плодові тіла у вологих умовах, вони відрізняються за кольором і розміром, з Septoria tritici плодові тіла більші.
Плямиста пляма септоріозу (Septoria nodorum)
Септорія вузлувата (Septoria nodorum) Симптоми з'являються переважно на верхніх листках. Спочатку на листках з'являються темно-коричневі плями з жовтим ореолом. Опік кінчиків листків - ще одна початкова ознака. По мірі розвитку ураження розширюються і стають некротичними з темно-коричневим центром. Усередині уражень видно крихітні темно-коричневі структури, які є плодовими тілами. Конідії, що вивільняються з плодових тіл, виглядають як білі або рожеві маси. Сильно інфіковані листки можуть бути повністю вкриті ураженнями, що в кінцевому підсумку призводить до відмирання тканини листка. Грибок також може вражати остюки та остюки: з'являються подібні коричневі ураження, і хвороба прогресує вниз.
Модель FieldClimate
Зараження септоріозом можливе при низьких температурах, тоді як температура нижче 7°C може не призвести до інфікування протягом 2 днів. Оптимальна температура для розвитку хвороби досягається в діапазоні від 16 до 21°C. Зараження можливе при високій відносній вологості повітря або вологості листя протягом 14 годин або довше.
Модель Septoria tritici
Інфекція починає розвиватися після випадання дощу товщиною 0,5 мм. Оптимальна температура для розвитку септоріозу становить від 16°C до 21°C, вологість листя або висока відносна вологість повітря протягом 14 годин. Septoria tritici розраховується за трьома класами тяжкості. Крім того, ми визначаємо ступені ураження, які допомагають оцінити інфекційний тиск між 10 та 32 стадіями ВВСС пшениці.
- Стадія BBCH 10: Розвиток листків; перший листок через колеоптиль
- BBCH стадія 32: Подовження стебла; вузол 2 принаймні на 2 см вище вузла 1
- Стадія 51: Поява суцвіття і початок формування качана; початок формування качана з кінчиком суцвіття, що вийшов з піхви, і першим колоском, що тільки-но з'явився.
Ми вирішили не використовувати модель утворення пікнід. Умовою, необхідною для утворення пікнід, вважається період з відносною вологістю вище 85%. Тривалість життя пікніди становить 24 години. У всіх кліматичних зонах, де гриб має можливість інфікувати, ми знайдемо дві години, що відповідають цій умові, майже щодня на сході сонця.
Оцінка тяжкості інфекції
Для того, щоб оцінити Septoria tritici інфекційний тиск між стадіями 10 і 32 та між стадіями 32 і 51, ми повинні оцінити ступінь тяжкості інфекцій з урахуванням кліматичних умов. Тяжкість інфекції оцінюється за шкалою від 1 до 5:
- 1: слабка інфекція з дощем менше 5 мм
- 2: слабке зараження з дощем більше 5 мм
- 3: помірне зараження з дощем менше 5 мм
- 4: помірне зараження з опадами більше 5 мм / сильне зараження з опадами менше 5 мм
- 5: сильна інфекція з дощем більше 5 мм
Оцінка тиску хвороби
Існує три фактори, що впливають на тиск хвороб на полі - клімат, історія поля та сприйнятливість вирощуваного сорту. Якщо ми можемо накопичити значення тяжкості хвороби від стадії 10 до стадії 32 до значення 4, ми можемо очікувати слабкого тиску хвороби з боку клімату. Якщо це значення досягає 6, ми можемо очікувати помірного тиску хвороби, а якщо досягає 10 - високого тиску хвороби з боку клімату.
Знаючи чутливість сорту та історію поля, ми зможемо прийняти рішення про обприскування чи ні при слабкому або помірному розвитку хвороби в конкретній ситуації. Накопичене значення 10 може призвести до обприскування на стадії 32 в будь-якому випадку.
Рішення про обприскування на більш пізній стадії залежить від весняного клімату. Якщо ми можемо накопичити значення ступеня ураження від стадії 10 до значення 6, ми можемо очікувати слабкий тиск хвороби. Якщо це значення досягає 10, ми можемо очікувати помірного тиску хвороби, а якщо це значення досягає 15, ми можемо очікувати високого тиску хвороби від кліматичної ситуації.
У FieldClimate Septoria tritici відображається ступінь тяжкості інфекції разом з трьома різними ступенями тяжкості інфекції. Через дощі та тривалий період вологості листя склалися умови для сильної інфекції S. tritici. Рівні тяжкості досягають найвищого значення 5, що означає високий ризик інфікування.
Модель Septoria nodorum
Септорія вузлувата (Septoria nodorum)Біологія інфекції певною мірою відрізняється від Septoria tritici але різниця недостатньо велика для окремої моделі. Тому ми пропонуємо використовувати модель тритіці для всього комплексу септоріозу. У районах з високим тиском S. nodorumінфекції, класифіковані як слабкі зі ступенем тяжкості 2, слід лікувати більш серйозно, ніж в інших областях.
У "The Септорія вузлувата (Septoria nodorum) розраховує ризик розвитку хвороби. Заходи захисту рослин слід розглядати, якщо ризик досягає 80%. Якщо ризик становить 100% і інфекція вже визначена, слід вжити системних заходів захисту рослин (лікувальних заходів).
Література
- Бреннан, К. Дж., Бенбоу, Х. Р., Маллінс, Е., і Духан, Ф. М. (2019). Огляд відомих невідомих на ранніх стадіях плямистості пшениці, спричиненої септоріозом. Патологія рослин, 68(8), 1427-1438.
- Де Вольф, Е. Д. (2008). Плямиста пляма Septoria tritici. Mehra, L. K., Adhikari, U., Ojiambo, P. S., & Cowger, C. (2019). Септоріозна плямистість пшениці. Інструктор зі здоров'я рослин.
- Соломон, П. С., Лоу, Р. Г., ТАН, К. С., Уотерс, О. Д. та Олівер, Р. П. (2006). Stagonospora nodorum: причина стагоноспорової плямистості пшениці. Молекулярна патологія рослин, 7(3), 147-156.
Плямистість листя
Збудник
Плямистість листя викликається Rynchosporium secalis.
Первинне зараження відбувається через аскоспори або конідії на рослинних рештках. Ці спори розносяться вітром і дощем, проростають, і коли клітини епідермісу та мезофілу руйнуються після зараження, симптоми стають видимими. Вторинне зараження відбувається через конідії з інфікованого листя. У вологих умовах конідії проростають на поверхні листя і утворюють гіфи, які проникають у кутикулу безпосередньо над клітинами епідермісу. Подальший ріст гриба обмежується підкутикулярною частиною епідермісу.
Симптоми
R. secalis може вражати будь-яку частину листя. Характерною ознакою є плями неправильної форми, інфекція поширюється від нижніх до верхніх листків. Спочатку плями виглядають як просочені водою ділянки. По мірі розвитку хвороби вони стають сіруватими в центрі через утворення спор з коричневим краєм. Потім може наступити некроз і хлороз. Плями зливаються, руйнуючи все листя.
Модель FieldClimate
Модель ринхоспоріозу листкової плямистості
Потрібні датчики:
- Температура повітря
- Відносна вологість повітря
- Вологість листя
Для виникнення інфекції необхідно щонайменше від 7 до 15 годин перебування свинцю у вологому стані, залежно від температури (оптимальна температура - 20'C). Коли графік досягає 100%, це означає, що оптимальні умови були визначені в польових умовах.
Література
- Брукс, Ф. Т. (1928). Спостереження над Rhynchosporium secalis (Oud.) Davis, плямистістю листя ячменю та жита. Новий фітолог, 27 років(4), 215-219.
- Фаулер, А. М., & Оуен, Х. (1971). Дослідження плямистостей листя ячменю (Rhynchosporium secalis). Transactions of the British Mycological Society, 56(1), 137-152.
- Чжан, Я., Фітт, Б. Д., Піншмідт, Х. О., Окслі, С. Д. П. та Ньютон, А. К. (2008). Стійкість, епідеміологія та стале управління популяціями Rhynchosporium secalis на ячмені. Патологія рослин, 57(1), 1-14.
Плямистість листя рамулярії
Збудник
Рамулярія колосиста (Ramularia collo-cygni)збудник рамуляріозної плямистості листя ячменю, поширюється переважно шляхом нестатевого розмноження за допомогою конідій, які потребують вологи для проростання та раннього розвитку. Після проростання на поверхні листка гриб проникає всередину листка через продихи і колонізує тканину на міжклітинному рівні. Заражені рослини ячменю можуть спочатку не проявляти жодних симптомів, але пошкодження зазвичай з'являються після цвітіння.
Життєвий цикл R. collo-cygni до кінця не вивчений, але він передбачає вертикальну передачу через інфіковане насіння, що дозволяє патогену виживати між вегетаційними періодами. Конідії, що переносяться повітрям, також сприяють вторинному поширенню, ініціюючи нові інфекції за сприятливих умов. Хоча насіння є основним механізмом перезимівлі, роль альтернативних господарів і вторинної грибкової структури під назвою Астеромелла залишається невизначеним і все ще вивчається.
Симптоми
Симптоми з'являються на обох сторонах листя після цвітіння, але частіше на верхніх листках. Початкові симптоми виглядають як плями від жовтого до коричневого кольору на жилках листя, оточені хлоротичним ореолом. Як тільки плями на листі з'являються, лист стає хлоротичним і некротичним, як правило, починаючи з кінчика та країв листка. Сусідні плями можуть зливатися, утворюючи більші темні ділянки. Також можуть спостерігатися невеликі точкові плями. Хоча симптоми рамуляріозної плямистості листя можна сплутати з іншими хворобами, ключовою особливістю є те, що плями на листках обмежені жилками.
Існують так звані 5R для розпізнавання плямистості листя рамулярії:
- Окільцьований жовтим краєм хлорозу
- Прямокутна форма
- Обмежений жилками листя
- Червонувато-коричневе забарвлення
- Прямо наскрізь крізь листок
Модель FieldClimate
Модель Рамуларія
Інфекція рамуляріозу ячменю здебільшого спричиняється вологими умовами. Таким чином, ми починаємо розрахунок з дощу, за яким слідує вологість листя або відносна вологість вище 85%.
Описано два шляхи зараження:
- Інфекція: один раз, коли вологі умови лише сприяють розвитку інфекції
- Інфекція: один раз, коли глобальне випромінювання необхідне для завершення інфекційної події
Далі, коли інфекція досягає 100%, модель починає визначати час інкубації. Коли інкубація досягає 50%, рекомендується контролювати поле на наявність нового посівного матеріалу, а коли вона досягає 100%, прогнозується некротичне ураження листя.
Література
- Havis, N. D., Brown, J. K., Clemente, G., Frei, P., Jedryczka, M., Kaczmarek, J., ... & Hess, M. (2015). Ramularia collo-cygni-новий патоген ячменю. Фітопатологія, 105(7), 895-904.
- Huss, H. (2002, квітень). Біологія Ramularia collo-cygni. In Proc. of Second Int. Семінар "Огнивання листя ячменю". Алеппо, Сирія (с. 321-328).
- Уолтерс, Д. Р., Хейвіс, Н. Д. та Окслі, С. Дж. Ramularia collo-cygni: біологія нового патогену ячменю. Листи FEMS з мікробіології, 279(1), 1-7. https://grdc.com.au/__data/assets/pdf_file/0025/443509/GRDC_FS2103_Ramularia_03.pdf
Rhizoctonia solani
Збудник
Ризоктоніозна коренева гниль пшениці викликається Rhizoctonia solani. Патоген може виживати протягом багатьох років у ґрунті у вигляді склероціїв. У деяких випадках він також виживає у вигляді міцелію на рослинних рештках. Як тільки температура підвищується, склероції стають активними і генерують масу гіф, що уможливлює інфікування, прикріплюючись до коренів. Міцелій створює так звані "інфекційні подушки", і гриб проникає в тканину кореня та колонізує її. Коренева інфекція послаблює сходи, що призводить до їхнього слабкого росту, зменшує здатність транспортувати воду та поживні речовини до надземних тканин рослин, що зрештою призводить до їхньої загибелі.
Симптоми
На ранніх стадіях з'являються голі плями, розміром від кількох сантиметрів до кількох метрів у діаметрі. Ці голі ділянки часто асоціюються з низькорослими рослинами, які можуть мати пожовтіння, в'янення або навіть фіолетове забарвлення. Заражені рослини можуть сильно відставати в рості і демонструвати ознаки посухового стресу або дефіциту поживних речовин, що в деяких випадках може призвести до передчасної загибелі.
Червонувато-коричневі ураження розвиваються на стеблах і коренях нижче лінії ґрунту, і ці ураження заглиблюються в міру прогресування хвороби. Коренева гниль може зменшити утворення вузлів і призвести до того, що кора кореня легко ламається, що призводить до появи коричневих кінчиків коренеплодів.
Модель FieldClimate
Модель ризику Rhizoctonia solani
Потрібні датчики:
- Температура повітря
- Сонячне випромінювання
- Вологість листя
Модель розраховує ризиковані періоди Rhizoctonia solani перевіряючи умови за останні 120 годин. Результатом є значення ризику від 0 до 100, що вказує на сприятливі умови для розвитку хвороби.
За низького ризику обприскування не потрібне. У періоди помірного ризику інтервал між обприскуваннями можна збільшити, а в періоди високого ризику - зменшити або рекомендувати більш ефективне використання препаратів.
У разі послідовного зволоження листя він накопичує залежні від температури значення за кожну хвилину:
- 12 °C до 15 °C: накопичення 1 на хвилину
- 16 °C до 17 °C: накопичення 2 на хвилину
- 18°C і вище: накопичення 4 за хвилину
Наприкінці періодів зволоження листя він оцінює накопичені значення:
- Значення > 4096: Ризик збільшується на 64 пункти та віднімається 4096 від значення
- Значення залишку > 2048: ризик збільшується на 16 пунктів і віднімається 2048 від значення
- Значення залишків >1024: Ризик збільшується на 4 і віднімається 1024 від значення
Якщо глобальне випромінювання поспіль перевищує 800 Вт/м², він накопичує час у хвилинах і оцінює значення, коли випромінювання стає меншим:
- Значення > 512: Ризик - 32 бали, цінність - 512
- Значення > 256: Ризик - 8 балів, цінність - 256
- Значення > 128: Ризик - 2 бали, значення - 128
Література
- https://cropprotectionnetwork.org/encyclopedia/rhizoctonia-root-rot-of-wheat#:~:text=It%20is%20caused%20by%20Rhizoctonia,result%20in%20premature%20plant%20death.
- https://ahdb.org.uk/knowledge-library/rhizoctonia-stunt-symptoms-and-risk-in-cereals
- https://cropwatch.unl.edu/rhizoctonia-root-rot#:~:text=Disease%20Symptoms&text=These%20reddish%20brown%20lesions%20may,uneven%20because%20of%20stunted%20plants.
- https://extensionaus.com.au/FieldCropDiseasesVic/docs/identification-management-of-field-crop-diseases-in-victoria/soil-borne-diseases/rhizoctonia-root-rot/
- https://www.florimond-desprez.com/es/wp-content/uploads/sites/6/2015/11/rhizoctonia_eng.pdf
Борошниста роса
Збудник
Блюмерія зерниста (Blumeria graminis) збудник борошнистої роси пшениці та ячменю. Зимує у вигляді міцелію або клейстотеції. Навесні спори проростають і заражають рослини-господарі в прохолодних і вологих умовах, не потребуючи вільної води на поверхні рослин.
Грибок розмножується як безстатевим, так і статевим шляхом.
У безстатевому циклі збудник проходить швидкі цикли інфікування та утворення конідій (безстатевих спор), які є ключовими для поширення хвороби. За сприятливих умов конідії утворюються в грибниці кожні 7-10 днів. Розвіяні вітром, ці конідії потрапляють на нового господаря, проростають і утворюють аппресорії та гаусторії для вилучення поживних речовин з рослини. Конідії Blumeria graminis можуть проростати навіть за низької вологості та різних температур.
Під час статевого циклу гриб виробляє клейстотеції, витривалі структури, які можуть добре переживати несприятливі умови. Клейстотеції містять аскоспори (статеві спори), і коли ці спори вивільняються, ініціюються нові інфекції.
Симптоми
Борошниста роса пшениці та ячменю впливає на врожайність зерна, зменшуючи кількість колосків, розмір і вагу зерна. Чим раніше відбувається зараження, тим більшою буде шкода.
Ячмінь має вікову стійкість до борошнистої роси. У міру дозрівання ячменю на листках замість типових плям міцелію можуть з'являтися чітко окреслені чорно-коричневі плями ("дьогтеві плями").
Пшениця особливо сприйнятлива до борошнистої роси в період від кущіння до молочної стиглості, особливо коли уражуються прапорцеве листя та лушпиння. Однак, порівняно з ячменем, пшениця краще переносить ранні інфекції.
Біло-сірувата борошниста роса розвивається на листках, стеблах і качанах. Грибковий ріст найбільш помітний на верхній поверхні листя, хоча він може розвиватися і на нижній стороні. Спочатку пустули виглядають білими, але поступово стають сірими або коричневими в міру дозрівання і можуть зливатися, утворюючи більші маси, часто оточені хлорозом. На протилежному боці заражених листків тканини стають жовтими, а згодом - коричневими або бурими. Клейстотеція також видно маленькі, круглі, чорні крапки всередині старих сірих колоній. У важких випадках листя може відмирати.
Модель FieldClimate
Модель борошнистої роси пшениці
Потрібні датчики:
- Температура повітря
- Вологість листя
- Сонячне випромінювання
Модель визначає ризик виникнення борошнистої роси за шкалою від 0 (відсутність інфекції) до 100% (повна інфекція). Вона є актуальною на стадії BBCH від 21 до 39 для ячменю та від 21 до 75 для пшениці та вівса.
Стадія BBCH - це шкала росту для опису розвитку рослин. Шкала має дві цифри і варіюється від 00 до 99 - 00 означає обробку насіння, а 99 - післязбиральну обробку. Перша цифра вказує на конкретну стадію розвитку: 0 - проростання, 1 - розвиток листя, 2 - кущіння, 3 - подовження стебла, 4 - бутонізація, 5 - поява суцвіть і формування качана, 6 - цвітіння і утворення суцвіть, 7 - розвиток плодів, 8 - дозрівання і 9 - старіння.
- BBCH 21: Кущіння - Початок кущіння; виявлено перший культиватор.
- BBCH 39: Подовження стебла - стадія прапорцевого листка; прапорцевий листок повністю розгорнутий, лігула ледь помітна.
- BBCH 75: Розвиток плодів - середньомолочний; вміст зерна молочний, зерна досягають остаточного розміру, але все ще зелені.
Ризик зростає при температурі від 12°C до 21°C протягом більшої частини дня і низькій глобальній радіації. Вологість листя, висока глобальна радіація та високі температури понад 32°C, навпаки, знижують ризик.
Література
- Both, M., & Spanu, P. D. (2004). Blumeria graminis f. sp. hordei, облігатний патоген ячменю. Щорічні огляди заводів, 11, 202-218.
- Кунфер, Б. М. (2002). Борошниста роса. Пшениця хлібопекарська: вдосконалення та виробництво, 30, 317-330.
- Der Gräser, E. M. Krankheiten und Schädlinge des Getreides. Ланкашир, П. Д., Блейхолдер, Х., Бум, Т. В. Д., Лангелюдеке, П., Штаус, Р., Вебер, Е. та Вітценбергер, А. (1991). Єдиний десятковий код для позначення стадій розвитку сільськогосподарських культур та бур'янів. Аннали прикладної біології, 119(3), 561-601. https://ohioline.osu.edu/factsheet/plpath-cer-11
Коричнева іржа
Збудник
Існує три основні збудники іржі та патогенів:
- Листова / коричнева іржа: Puccinia triticina
- Стовбур / Чорна іржа: Puccinia graminis
- Смуга / Жовта іржа: Пухирчатка смугаста (Puccinia striiformis)
Бура іржа - найпоширеніша іржаста хвороба пшениці. Чорна іржа також відома як літня іржа через рясний розвиток блискучих чорних теліоспор. Це найбільш руйнівна хвороба іржі, яка за сприятливих умов спричиняє 50% втрат за один місяць. Жовта іржа - це хвороба пшениці в прохолодному кліматі, зазвичай пов'язана з височинами та північними широтами. Її характерними ознаками є уредініоспори жовтого кольору. У важких випадках вона може завдати такої ж значної шкоди, як і чорна іржа.
Збудники іржі пшениці проходять як безстатевий, так і статевий репродуктивні цикли і потребують двох рослин-господарів - економічного та альтернативного. Економічним хазяїном є пшениця, а альтернативним хазяїном, як правило, є бур'ян або місцева рослина, що дозволяє грибам проходити статеву фазу. Пухирчатка смугаста (Puccinia striiformis) не має альтернативного хазяїна, що складається з уредініальної та теліальної стадій.
У безстатевому циклі уредініоспори утворюються на рослині-хазяїні і можуть продовжувати інфікувати її багаторазово, що призводить до швидкого і широкого розповсюдження інфекції за сприятливих умов.
Статевий цикл патогена починається, коли теліоспори, що утворюються при уредініальній інфекції на рослині-хазяїні, проростають і проходять мейоз, утворюючи базидіоспори. Ці базидіоспори розсіюються на альтернативному хазяїні, де ініціюють інфекцію, що призводить до утворення пікнід, які містять пікніоспори та сприйнятливі гіфи. Запліднення відбувається, коли пікніоспори від одного типу спарювання переносяться за допомогою нектару до протилежного. Після запліднення на нижньому боці листків альтернативного хазяїна розвиваються спеціальні чашечки, з яких вивільняються аеціоспори. Ці еціоспори розсіюються і заражають нових хазяїв, після чого відбувається уредініальна інфекція, яка завершує життєвий цикл патогена.
Симптоми
A) Puccinia graminis
Б) Пухирчатка смугаста (Puccinia striiformis)
C) Puccinia triticina
Puccinia triticina
P. triticina вражає переважно листкові пластинки, але іноді може вражати піхви листків, остюки, утворюючи невеликі жовті плями на верхній поверхні листка. З розвитком хвороби ці плями перетворюються на пустули оранжевого кольору, оточені жовтим ореолом. З пустул утворюються оранжеві або чорні спори, які видно на листках. На відміну від чорної іржі, вона утворює менше теліоспор. На деяких листках можуть з'являтися надчутливі плями або уредінії, оточені хлоротичними або некротичними ділянками.
Puccinia graminis
P. graminis В основному вражає стебла, але може також інфікувати листя, піхви, колоски, остюки і навіть насіння. Спочатку з'являються червонувато-коричневі ураження, а в міру розвитку хвороби всередині пустул утворюються чорні теліоспори. Маси червоно-цегляних уредініоспор розвиваються спочатку на стеблах і листкових піхвах, з'являються невеликі хлоротичні плями, які перетворюються на лінійні або ромбоподібні пустули, що можуть збільшуватися в розмірах. У міру дозрівання уредініоспори припиняють утворювати шар чорних теліоспор, через що стебла наприкінці сезону виглядають почорнілими. У важких випадках інфекція послаблює стебла рослин, що призводить до вилягання.
Пухирчатка смугаста (Puccinia striiformis)
Характерною особливістю P. striiformis це наявність прямокутних жовтих пустул. Висипання виглядають як вузькі, витягнуті смужки різної довжини, часто супроводжуються хлорозом і некрозом. У міру розвитку хвороби всередині пустул розвиваються жовто-помаранчеві спори, а навколишні тканини буріють і висихають, створюючи вигляд обпалених.
Модель FieldClimate
Модель іржі пухирчатки
P. triticina, P. graminis, P. striiformis представлені трьома різними кольоровими графіками.
Модель інфекції Puccinia triticna
Модель припускає, що для розвитку інфекції необхідна накопичена погодинна температура вологості листя 90°C в діапазоні температур повітря від 5°C до 30°C. Умови подібні до P. graminisале з нижчим температурним порогом 5°C.
Якщо виявлено інфекцію 100%, слід розглянути можливість проведення лікувальних заходів із захисту рослин. Якщо ризик становить 80%, а прогноз погоди передбачає більше періодів зволоження листя, можна провести захисне обприскування листя.
Вологість листя для накопичених середньогодинних температур для 90°C:
- (якщо T <= 22.5°C then ∑(Th) else ∑ (22.5-(Th-22.5))
- 5°C < Temp. < 30°C
Модель інфекції Puccinia graminis
Зараження відбувається після декількох годин зволоження листя за оптимальних температурних умов. Модель припускає, що для зараження потрібна накопичена погодинна температура 80°C вологості листя в діапазоні температур повітря від 10°C до 35°C. Вона віддає перевагу трохи вищій температурі, ніж P. triticina а за інфекцією має слідувати сонячне світло.
Коли виявляється інфекція 100%, це означає, що умови були сприятливими для гриба, а отже, слід розглянути можливість проведення заходів із захисту рослин.
Вологість листя для накопичених середньогодинних температур 80°C з наступним періодом освітлення (150 Вт/м²) для накопичених середньогодинних температур 30°C:
- (if T <= 24°C then ∑(Th) else ∑ (Th-24))
- 10°C < Temp. < 35°C
Модель інфекції Puccinia striiformis
Пухирчатка смугаста (Puccinia striiformis) це іржа пшениці прохолодного клімату, оптимальна температура для розвитку якої починається від 15°C. Зараження відбувається після декількох годин зволоження листя за оптимальних температурних умов. Модель припускає, що для інфікування необхідна накопичена погодинна температура 80°C вологості листя в діапазоні температур повітря від 5°C до 20°C. У періоди з низькою інтенсивністю світла інфікування не відбувається.
До того, як графік досягне 100%, можна застосувати захисні заходи, тоді як після цього слід розглянути лікувальні стратегії захисту (системні).
Вологість і освітленість листя для накопичених середньогодинних температур 80°C:
- (if T <= 15°C then ∑(Th) else ∑ (Th-15))
- 5°C < Temp. < 20°C
Література
- Болтон, М. Д., Колмер, Я. А. та Гарвін, Д. Ф. (2008). Іржа листя пшениці, спричинена Puccinia triticina. Молекулярна патологія рослин, 9(5), 563-575.
- Чень, X. М. (2005). Епідеміологія та контроль смугастої іржі [Puccinia striiformis f. sp. tritici] на пшениці. Канадський журнал патології рослин, 27(3), 314-337.
- Фігероа, М., Хаммонд-Косак, К. Е., та Соломон, П. С. (2018). Огляд хвороб пшениці - польова перспектива. Молекулярна патологія рослин, 19(6), 1523-1536.
- Гід, А. Хвороби листя, стебла та смугаста іржа пшениці. Леонард, К. Дж. та Сабо, Л. Дж. (2005). Стеблова іржа дрібних зернових і трав, спричинена Puccinia graminis. Молекулярна патологія рослин, 6(2), 99-111.
- Колмер, Я. (2013). Листяна іржа пшениці: біологія патогену, варіації та стійкість хазяїна. Лісова, 4(1), 70-84.
- Singh, R. P., Huerta-Espino, J., Roelfs, A. P., & Curtis, B. C. (2002). Пшениця іржавіє. Зростання, 2(25), 35.
Рекомендоване обладнання
Перевірте, який набір датчиків потрібен для моніторингу потенційних хвороб цієї культури.
EN 
DE 
IT 
ES 
FR 
PT 
RU 
UA 
PL 
TR 
HU 
CS 
RO