Болест, значение и географско разпространение
Черната ръжда, причинявана от гъбата Puccinia helianthi Schwein., е болест по листата на слънчогледа (Helianthus annuus L.). Болестта засяга повечето региони където се отглежда тази култура. P. helianthi е облигатен паразит, който заразява растения през вегетация и особено в години с чести превалявания. Ръждата намалява добива, като редуцира зелената листна маса, което води до намаляване на фотосинтезата, а оттам и до по-малък потенциал за производство на енергия. Заразяването на слънчогледа се влияе от условията на околната среда, поради което разпространението и степента на тежест на болестта са различни през отделните години. Инфекцията с ръжда води до значително намаляване на размера на семената, абсолютното тегло, масленото съдържание и до загуби на добив до 50%. В Европа заразата с ръжда по слънчогледа е най-силно в Русия и Украйна и в по-малка степен в Румъния, България, Северна Турция и Унгария. Съществуват различни раси Puccinia helianthi, които могат да еволюират с течение на времето. Могат да се наблюдават разлики в генетичната толерантност между хибридите, но в Европа все още не съществува определена номенклатура на расите на болестта.
Симптоми
Патогенът на ръждата по слънчогледа преминава през пет стадии на спорите през своя жизнен цикъл, четири от които се виждат с просто око. Най-ранният видим стадий е стадият на пикнидиите. Този стадий често не се забелязва, но се характеризира с малки жълто-оранжеви точици (0,63 cm или по-малки) по горната страна на семеделите или долните листа (фигура 1). В следващия етап на болестта под листата се появяват ецидиоспорите. Те представляват струпвания от оранжеви чашки с подобен на пикнидиите размер (фигура 2). Ако бъдат открити ецидиоспорите, най-типичният стадий на ръждата (уредоспорите) обикновено се наблюдава в рамките на две седмици. Пустулите на уредоспоте са малки (0,16 cm) и могат да се открият по горната и долната страна на листата (фигура 3a и 3b). Пустулите са пълни с канеленокафяви спори, които може да са заобиколени от хлоротичен венец и могат лесно да се изтъркат, оставяйки прашна кафява ивица от спори (фигура 4). Уредоспорите са най-разпознаваемите симптоми на патогена и могат да се появят по листата, прилистниците, дръжките и стъблата. В края на сезона уредоспорите се превръщат в телиоспори (фигура 5), черно образувание, което не може да бъде изтъркано.
Фигура 1-5. Отделните стадии от развитието на ръждата (Friskop et al, 2011)
Цикъл на болестта и епидемиология
Ръждата по слънчогледа може да се появи по всяко време през сезона, но началото на болестта зависи от околната среда и източника на инфекция. Когато болестта се появи рано, това обикновено се дължи на инфекция на презимували телиоспори по слънчогледови остатъци (остатъци от предишна година или диворастящи слънчогледи). Заразяването през късния сезон е резултат от донесени от вятъра уредоспори от отдалечени полета. P. helianthi преминава през гореописаните пет стадия на спорите, които се появяват по диворастящи и култивирани слънчогледи. Патогенът може да претърпи полова метаморфоза, което улеснява развитието на нови раси. Половата рекомбинация започва, когато базидиоспори заразят слънчогледово растение и доведат до развитието на пикнидии, при което кръстосано се опрашват приемащи хифи (женски) и спермагони (мъжки). Полученият мицел води до развитието на ецидии след 8 до 10 дни. Ецидиите произвеждат ецидиоспори (разпространявани от вятъра), които заразяват слънчогледа и водят до развитието на урединии – етапът от болестния цикъл, който нанася икономически щети. Уредоспорите се произвеждат в пустулите на урединиите и могат да се разпространяват на далечни разстояния от вятъра. Уредоспорите могат да заразят повечето растителни тъкани, включително стъблата, прилистниците, дръжките и листата (фигура 6). При благоприятни условия със свободна влага (роса) и високи температури (14 – 28ºC) стадият на урединии повтаря цикъла си на всеки 10 до 14 дни. Тъй като инфекцията се благоприятства от свободна влага, тя Тъй като инфекцията се благоприятства от свободна влага, тя може да е най-тежка във вдлъбнатините на листата, по листните жилки или в други области, където се задържа влага. Когато температурите паднат под благоприятния диапазон за заразяване и развитие на болестта, повтарящият се цикъл (на урединии) се забавя и/или спира.
Развитието на болестта обаче може да се поднови, когато условията на околната среда станат благоприятни. Студените температури в късния сезон или зрелостта на гостоприемника инициират преминаването от стадия на урединии в стадия на презимуващи телии. С появата на телиите цикълът на болестта за този сезон на растеж се прекратява. През пролетта телиоспорите покълват и произвеждат базидии, които са видими само под микроскоп. Базидиоспорите заразяват листата, което води до развитието на пикнидии, и цикълът се повтаря. На фигура 7 е показан жизненият цикъл и са описани отделните стадии на спорите.
Фигура 6. Слънчогледово растение, заразено с ръжда, покрито с множество пустули с уредоспори
Фигура 7. Цикъл на болестта на ръждата. Адаптирано от Schuman GL и D’Arcy (2010).
Контрол и борба
Препоръчва се премахване на свободнорастящи растения и диворастящи слънчогледи около границите на полето за възпрепятстване на ранното начало на инфекция и случаи на полова метаморфоза. В допълнение се препоръчва да се избягват големи растителни популации, които осигуряват по-влажен растителен покров (подходяща среда за болестта), и високите азотни норми (по-малко вегетативен растеж и оттам по-малко влажност). И накрая, разработването на устойчиви на ръжда хибриди, адаптирани към европейските условия, се очаква да бъде един от най-обещаващите методи за контрол на ръждата по слънчогледа. В наскоро открития технологичен център в Севиля, Испания, изследователският екип на DuPont Pioneer към момента работи върху разработването на такива хибриди за европейския пазар.
Фигура 8. Оценка на болестта за определяне на степента на тежест на ръждата по листата (Gulya and Masirevic, 1996)
Автор: д-р Алберто Мартин-Санц
Фитопатолог и изследовател на патологията и генетиката на растенията
Библиография
Gulya TJ and Masirevic S. 1996. Inoculation and evaluation methods for sunflower rust. In: Proc. Sunflower Research Workshop, 18th. National Sunflower Association, Bismarck, ND.
Gulya TJ, Rashid KY and Masirevic SM. 1997. Sunflower diseases. In: Sunflower Technology and Production 35. Schneiter AA (Ed). ASA, CSSA, SSSA, Madison, WI. Pp: 263-379
Friskop A, Markell S, Gulya T, Halley S, Schatz B, Schaefer J, M Wunsch, Meyer S, Kandel H, Acevedo M, Venette J and Venette R (2011) Sunflower Rust. North Dakota State University Extension Service.
Friskop AJ and Markell SG. 2016. Rust. In: Compendium of Sunflower Diseases and Pests. In: Compendium of Sunflower Diseases and Pests. Harveson RM, Markell SG, Block CC, Gulya TJ (Eds). The American Phytopathological Society, St. Paul, Minnesota, USA. Pp: 23-24.
Schuman GL and D’Arcy CJ. 2010. Essential Plant Pathology. American Phytopathological Society.