Фунгициды помогают снизить заболеваемость кукурузы

Треугольник болезней

Существуют три фактора, способствующие развитию болезней, которые принято называть треугольником болезней. Этими тремя факторами являются патоген (грибковый, бактериальный или вирусный), восприимчивое растение-хозяин и благоприятные условия окружающей среды. Высокая влажность, такая как дождь, туман, продолжительная роса или верхний полив, может стать благоприятной средой для образования спор грибов и развития инфекции. Температурные условия также играют определенную роль, поскольку некоторые патогены предпочитают более низкие температуры, в то время как другие процветают в тепле.

Как фунгициды защищают растения кукурузы

Фунгициды — это препараты, которые могут предотвратить или уменьшить воздействие болезней, вызываемых грибками. Хотя кукуруза может быть заражена грибковыми, бактериальными или вирусными заболеваниями, фунгициды действуют только на грибковые заболевания. Некоторые фунгициды препятствуют росту и размножению болезней, другие создают барьер, который препятствует прорастанию спор. Кроме того, существуют фунгициды, которые могут вызывать изменения в растении, снижающие восприимчивость к грибковым инфекциям, но не являются специфически токсичными для патогена.

Поля с высоким риском грибковой инфекции

Непрерывные кукурузные поля, поля с предыдущей историей грибковых заболеваний, а также такие методы обработки почвы, как no-till или консервативная обработка, при которых на поверхности почвы остается большое количество остатков, могут повысить риск развития инфекции. Посадка восприимчивых семян или семян с историей проблем со здоровьем стеблей может повлиять на вероятность развития болезни. Также могут влиять участки поля, граничащие с деревьями, ручьями или водоемами. Для снижения вероятности развития болезней, ограничивающих потенциал урожайности, может быть оправдано упреждающее применение фунгицидов.

Преимущества защиты верхнего полога

В период налива зерна кукурузы развивающиеся зерна являются основным поглотителем фотосинтата, вырабатываемого растением. Потребность развивающихся зерен в фотосинтезе является приоритетной, и в результате растение кукурузы делает все возможное для получения зерна, иногда в ущерб здоровью других частей растения, включая корни и нижний стебель.

Период налива зерна с низким уровнем стресса может помочь максимизировать потенциал урожайности культуры, в то время как высокий уровень стресса во время налива зерна может привести к его повреждению, а также способствовать развитию стеблевой гнили. Здоровье верхнего листового аппарата особенно важно для достижения максимального наполнения зерна. Некоторые исследования показывают, что верхний листовой полог, от колоса до самого верхнего листа, обеспечивает не менее 60% фотосинтеза, необходимого для налива зерна.

Те, кто занимается производством кукурузы, исторически отмечали «повышение устойчивости» и «эффект озеленения» при применении фунгицидов. Эти наблюдения были подтверждены университетскими исследованиями, проведенными в ходе испытаний фунгицидов. Исследовательская группа из Университета штата Айова в 2016 и 2017 годах провела серию экспериментов, в которых частично изучалось влияние применения фунгицидов на полегание стеблей кукурузы. Результаты подтвердили эти наблюдения: при применении фунгицидов на стадии роста R1 среднее снижение полегания стеблей составило 9,3%, а урожайность кукурузы увеличилась на 4,1 бушелей с акра. Также наблюдался эффект «озеленения», хотя исследователи предупреждают, что этот эффект может привести к повышению влажности зерна при уборке. Высказывалось опасение, что фунгициды, используемые для достижения эффекта «озеленения», могут привести к повышению риска устойчивости патогена к фунгициду.

Классификация фунгицидов

Фунгициды классифицируются по нескольким признакам, в том числе по способу действия, контактному или системному, профилактическому или лечебному.

Способ действия

Способ действия характеризует процесс, на который воздействует гриб, и обозначается буквенным кодом. Существует одиннадцать классов МОА фунгицидов, среди которых наиболее распространены ингибиторы дыхания © и ингибиторы биосинтеза стеринов (G). Одиннадцать классов МОА подразделяются на группы, которые характеризуют цель, или специфический участок, фунгицидной активности. Группы 7 и 11 — это наиболее часто используемые ингибиторы дыхания кукурузы, а группа 3 — наиболее распространенные ингибиторы биосинтеза стеринов.

Профилактический и лечебный режимы действия

Для того чтобы фунгицид считался лечебным, необходимо, чтобы действующее вещество системно переносилось в растение, что позволяет ему ингибировать (лечить) существующие в листе патогены. Лечебные фунгициды можно применять сразу после заражения. Они являются системными и могут всасываться в лист и распространяться по ксилеме внутри листа (локальная система) или растения (акропетальная система). Помимо борьбы с патогенами, уже проникшими в растение, лечебные фунгициды обладают более длительной остаточной активностью, поскольку защищены от смывания и выветривания. Благодаря системному действию лечебные фунгициды способны проникать в ткани растений, которые в противном случае труднодоступны для опрыскивания.

Профилактические фунгициды, напротив, характеризуются контактным действием (но могут проявлять и системную активность), оставаясь на поверхности листа, где они могут защитить растение от прорастания вновь высаженных грибных спор. Защитные фунгициды необходимо применять до заражения патогеном. Трансламинарные фунгициды (местносистемные), такие как стробилуриновые, перераспределяют фунгицид с верхней, опрыскиваемой поверхности листа на нижнюю, неопрыскиваемую поверхность. Некоторые триазольные (защитные и ранозаживляющие) фунгициды также могут обладать трансламинарной активностью.

Три основные группы внекорневых обработок кукурузы следующие:

1. Триазолы (группа 3) ингибируют любой фермент, необходимый для выработки стеринов, которые необходимы для развития клеточных мембран грибов. Ингибирование приводит к аномальному росту грибов и, в конечном счете, к их гибели. Как правило, эти препараты относятся к лечебным, но есть и исключения.

2. Стробилурины (группа 11) ингибируют митохондриальное дыхание на уровне комплекса III, что приводит к прекращению выработки энергии и гибели грибов. Эти соединения считаются лечебными и часто оказывают эффект «здоровья растений».

3. SDHI (группа 7) также являются ингибиторами дыхания, блокируя транспорт электронов в комплексе II. Они действуют главным образом путем остановки прорастания спор.

Комбинирование режимов действия

Чтобы замедлить развитие резистентности к фунгицидам в популяции грибов, важно по возможности сочетать эффективные способы действия при каждом применении.

Поскольку различные способы действия по-разному реагируют на болезни и условия произрастания, комбинирование способов действия может способствовать повышению эффективности и снижению вероятности развития резистентности. Препарат с двумя или более способами действия может обеспечить защиту даже в том случае, если грибок устойчив к одному из химических препаратов. Однако для этого очень важно, чтобы препараты с несколькими способами действия проявляли активность против каждого из важных заболеваний.

Мониторинг и пороги заражения болезнями

Своевременное и регулярное обследование полей на предмет развития болезней может стать системой раннего предупреждения. При обнаружении очагов заболевания можно оценить другие факторы, чтобы определить, следует ли применять фунгицид сразу, после периода ожидания или вообще не применять. При этом учитываются посадочный материал, текущие погодные условия, прогнозируемые погодные условия и стадия развития растений.

Один из принятых порогов — если поле засеяно восприимчивым или умеренно восприимчивым семенным материалом, то применение фунгицида может быть оправдано, если поражения появляются на третьем листе под колосом или выше на 50% растений в период метелки.

Упреждающее применение фунгицидов может быть полезным

Проактивное применение фунгицидов может быть полезным по нескольким причинам:

Упреждающее применение может помочь защитить растение от развития болезни до появления обычных симптомов. Симптомы появляются через несколько дней после заражения. Время между первым заражением и появлением симптомов дает такому заболеванию, как серая пятнистость листьев, время закрепиться и в процессе вторгнуться в клетки растения, что повышает или сохраняет потенциал урожайности. Серая пятнистость листьев имеет двухнедельный латентный период от момента заражения до появления видимых поражений.

Фунгициды помогают снизить воздействие стрессовых явлений, таких как болезни, град, засуха и жара. Растения, находящиеся в состоянии стресса, вырабатывают гормон созревания — этилен. При преждевременной выработке этилена замедляется рост растений, начинается старение листьев, может произойти сброс зерен, что в конечном итоге негативно сказывается на урожайности. Фунгициды, содержащие стробилуриновый компонент, ингибируют выработку этилена, что, наряду с другими эффектами, помогает поддерживать рост растений в период стресса, например, засухи.

В период бурного роста восковой слой на поверхности листа может истончаться, что облегчает проникновение болезней в ткани листа.