Ustilago maydis

📋 Ustilago maydis

Patogen Ustilago maydis (również znany jako Ustilago zeae Vng.) stanowi przyczynę choroby zwanej głownią guzowatą kukurydzy.

🔬 Biologia grzyba

Grzyb Ustilago maydis (należący do podgromady Basidiomycotina i rzędu Ustilaginales) przetrwa zimę w postaci teliosporom – zarodników o funkcji przetrwalnikowej. Te struktury grzyba po uwolnieniu z charakterystycznych naroślach trafiają do gleby lub mogą być transportowane wraz z powierzchnią ziarna siewnego. Główne źródło infekcji stanowią właśnie teliospory zlokalizowane w glebie bądź na jej powierzchni, które z nadejściem wiosny rozpoczynają proces kiełkowania. Powstające z nich zarodniki rozprzestrzeniają się za pomocą wiatru lub w kroplach deszczu, docierając następnie do roślin kukurydzy. Rozwijająca się grzybnia penetruje tkanki porażonej kukurydzy, podczas gdy wytwarzane przez nią substancje metaboliczne stymulują nadmierny podział i wzrost komórek gospodarza. Efektem tego procesu jest powstawanie charakterystycznych naroślów na zainfekowanych częściach roślin. Te bulwiaste struktury, osiągające wymiary od 1 do 10 cm i przybierające różnorodne kształty, formują się w miejscach pierwotnej infekcji. Obecność licznych naroślów na jednej roślinie świadczy o wystąpieniu wielokrotnych zakażeń. Guzowate zmiany mogą się rozwijać na wszystkich nadziemnych organach rośliny. Najczęściej obserwuje się je na kolbach w górnej części roślin, choć mogą także pojawiać się na łodygach, blaszkach liściowych, wiechach oraz korzeniach położonych płytko pod powierzchnią gleby. Wewnątrz tych naroślów rozwija się grzybnia patogena.

📉 Szkodliwość

Optymalne warunki dla rozwoju głowni guzowatej występują przy wysokich temperaturach i niskiej wilgotności, szczególnie w zakresie 26-39°C. Nasilenie objawów chorobowych zwiększa się na stanowiskach charakteryzujących się wysokim poziomem azotu lub po stosowaniu dużych ilości obornika, a także na glebach piaszczystych, gdzie częściej dochodzi do deficytu wody (stres suszy). Rozwojowi infekcji sprzyja intensywna uprawa kukurydzy w monokulturze (nieprawidłowy płodozmian) oraz różnego rodzaju uszkodzenia mechaniczne (wywołane przez ziarna piasku, grad, kontakt z maszynami jak opryskiwacze, a także przez żerowanie owadów). Wszelkie czynniki prowadzące do osłabienia roślin mogą również zwiększać podatność na chorobę. Kluczowe znaczenie ma zapewnienie optymalnych warunków wzrostu roślin, co wzmacnia ich naturalną odporność polową przeciwko patogenowi. Niedobór wody w okresie wegetacji generuje dodatkowy stres i może prowadzić do osłabienia roślin. Takie okoliczności sprzyjają infekcjom przez patogena. Obecnie nie ma dostępnych odmian (mieszańców) kukurydzy wykazujących odporność na sprawcę głowni guzowatej. Kukurydza pozostaje wrażliwa na porażenie przez stosunkowo długi okres, szczególnie od stadium pierwszego liścia aż do pełnego kwitnienia.

Do niedawna straty spowodowane przez patogena nie były znaczące, ponieważ infekcji podlegało około 10-15% roślin. Aktualnie odsetek porażonych roślin wzrósł do 20-30%, a na części plantacji kukurydzy uprawianej na słabszych glebach porażenie osiągnęło 80-100%, co drastycznie zwiększyło szkody.

Rozkład roślin wykazujących objawy chorobowe na plantacjach jest niejednorodny. Największe natężenie infekcji obserwuje się w strefach brzegowych pól (około 30-40 m, gdzie nawet 100% roślin może być porażonych). W lokalizacjach o piaszczystym podłożu z przepuszczalnym podglebiem porażenie jest intensywne i może obejmować wszystkie rośliny. Na stanowiskach charakteryzujących się właściwie wyregulowanymi stosunkami wodnymi i lepszymi glebach liczba roślin z naroślami pozostaje niewielka. Większe szkody, nawet przy mniejszym porażeniu, notuje się w uprawie kukurydzy cukrowej, gdzie obecność nawet drobnych naroślów na kolbach prowadzi do dyskwalifikacji całej plantacji.

📋 Metody zwalczania

Ochrona poprzez zaprawianie materiału siewnego umożliwia ograniczenie natężenia porażenia, szczególnie w przypadku infekcji pierwotnych. W tym celu zaleca się stosowanie zapraw zawierających tiuram i karboksynę. Kontrola szkodników może także pośrednio wpływać na redukcję liczby naroślów na roślinach. Zmniejszenie nasilenia choroby można osiągnąć przez usuwanie naroślów we wczesnych fazach ich rozwoju, gdy zachowują jeszcze twardą strukturę. Należy także unikać stosowania obornika pochodzącego od zwierząt, które spożywały kiszonkę z roślin porażonych głownią kukurydzy.

📷 Galeria

Thayne Tuason
Wikimedia · CC BY 4.0