Паразитические грибы вызывают заболевания злаковых культур. Эти болезни наносят значительный ущерб сельскохозяйственному производству истощая растения и снижая урожай.
Мало того, что грибы поражают зерно, снижают его качество, они также содержат вещества, ядовитые для человека и животных. Это представляет опасность для здоровья человека.
Поэтому необходимо изучать болезни зерна, а также проводить борьбу с паразитическими грибами.
Головня — заболевание, вызываемое грибами, относящимися к классу базидиальных. Это заболевание у злаков известно давно. Еще в XVIII в. в. России были известны формы головни, поражающие пшеницу и рожь. Одна форма — пыльная головня («закоптелая» головня) целиком охватывает колосья злаков. Другая — мокрая (вонючая) головня повреждает непосредственно зерно, превращая его в мешочек, в котором находятся споры гриба.
Пыльная головня пшеницы практически полностью разрушает колоски, оставляя один голый стержень.
Споры гриба, возникшие на месте зерна, разлетаются в виде черной пыли по полю и заражают другие растения пшеницы. Споры проникают в завязь цветков пшеницы, а затем оказываются внутри зерна. При высеве зерна они прорастают и полностью разрушают завязь цветка пшеницы. В результате от колоса остается лишь стержень, покрытый спорами головни. Таков цикл развития пыльной головни пшеницы. Необходимо следить за зерном, содержащим споры головни. Такое зерно обычно имеет морщинистость и более темную окраску. Для борьбы с головней применяют замачивание зерна в воде температуры 25-30°С в течение 5-6 ч. Если затем грибницу головни прогреть до 52°С, то она погибнет, и зерно пшеницы станет здоровым. Головня поражает также ячмень, овес и просо.
Существует также твердая головня ячменя, споры которой не разлетаются, а остаются на колосе в твердом состоянии. Заражение же происходит в момент прорастания зерна.
Мокрая, или вонючая, головня — это заболевание значительно снижает качество зерна. В мешочках головни, образовавшихся вместо зерен, практически остаются лишь плодовые и семенные оболочки зерна, все содержимое зерна уничтожается грибом.
Черные споры мокрой головни имеют неприятный селедочный запах, обусловленный наличием триметиламина. В ходе обмолота происходит разрыв головневых мешочков, в результате споры пачкают здоровые зерна. Такие зерна называют головневыми («мараными» или «синегузочными»). При посеве «мараного» зерна споры прорастают и заражают здоровые растения. Для борьбы с мокрой головней осуществляют протравливание семян перед их посевом. Наиболее распространена мокрая (вонючая) головня пшеницы и ржи. Согласно стандартам на пшеницу головневых зерен должно быть не более 10%, а спор головни перед помолом в муку — не более 0,05%.
Спорынья — паразитный гриб, который поражает злаки, он относится к сумчатым грибам (аскомицетам). Заболевание поражает прежде всего рожь, значительно реже пшеницу, овес или ячмень и др.
На пораженных колосьях к моменту созревания вместо зерна образуются черно-фиолетовые рожки — это грибница (склероций) гриба. Рожки частично опадают в поле, а частично попадают в зерно. Весной они прорастают. Во время цветения споры спорыньи ветром разносятся на цветы ржи и проникают в завязь. Колос покрывается особой жидкостью — «медвяной росой». Насекомые, привлеченные сладким вкусом этой жидкости, разносят споры на другие растения ржи. К осени вместо зерна на колосьях появляются склероции. Гриб обладает настолько сильными ядовитыми свойствами, что отравление им вызывало гибель тысяч людей.
Болезнь, вызываемая отравлением спорыньей, называется эрготизмом (от французского слова «ergot» — спорынья) и известна в двух формах. Первая, называемая в России XVIII в. «злая корча», проявляется в онемении членов, ползании «мурашек» по коже, судорогах, рвоте и головной боли, при сильном отравлении наступает смерть. Вторая форма, наблюдаемая при хроническом отравлении спорыньей, выражается в сухой гангрене конечностей (пальцев рук и ног) — «антонов огонь» (Россия), «сатанинский огонь» (Франция). Первые сведения об эпидемиях эрготизма в Европе относятся еще к VI в. (591). Сильная вспышка этой болезни наблюдалась в Париже в XI в. (1094-1095), когда в результате нее умерло около 40000 человек. Далее эпидемии эрготизма свирепствовали в Европе по нескольку раз в столетие.
Первые сведения об эрготизме в России относятся к 1723 г., когда по указу Петра I врач Шобер обследовал эту эпидемию в Москве и Нижнем Новгороде. Далее приблизительно каждые 10-15 лет наблюдались вспышки «злой корчи» в различных местностях (Украине, Северном крае, средней России), что совпадало с сырым дождливым летом. В 40-е гг. XIX в. сильные эпидемии эрготизма обратили на себя внимание правительств: была сделана попытка борьбы со спорыньей. В специально изданных брошюрах («О рожках или спорынье, появляющихся в ржаных колосьях и болезни, происходящей от употребления их в пищу», первое издание, Москва, 1838; второе издание, Москва, 1842) излагались вред, причиняемый этим грибком, и способы его удаления из зерновой массы. Однако, спустя почти 30 лет, в 1863 г., вопрос о спорынье поднимается снова ввиду почти повсеместного появления рожков во ржи и многочисленных смертных случаев от эрготизма. Крупнейший русский химик того времени, академик Зинин, предложил способ количественного определения спорыньи в муке и разработал вместе с другими профессорами Медико-хирургической академии систему мероприятий по борьбе с эрготизмом. Но только значительно позже, уже в XX в., оказалось возможным осуществить, планомерную борьбу со спорыньей, и в настоящее время благодаря строжайшему контролю за качеством зерна опасность эрготизма полностью устранена.
В результате исследований было установлено, что наиболее ядовиты мелкие рожки спорыньи, причем сразу после уборку урожая зерна. В процессе хранения ядовитые свойства спорыньи ослабевают, этому также способствует сушка зерна. В состав склероций гриба входят такие алкалоиды, как эрготамин и эрготоксин, которые и обуславливают ядовитые свойства спорыньи.
К мерам борьбы со спорыньей относится тщательная очистка от рожков посевного материала и зяблевая обработка почв после уборки урожая. Склероции спорыньи погибают при запашке. По стандарту на пшеницу ГОСТ 9353-90 содержание спорыньи допускается в заготовляемом зерне не более для использования на продовольственные цели.
Фузариоз — заболевание, поражающее главным образом пшеницу, рожь, овес и ячмень. Его еще называют «пьяный хлеб». Болезнь вызывают грибы из рода Fusarium, которые относятся к классу сумчатых грибов. Токсическими свойствами обладают несколько видов грибов из рода Fusarium, например Fusarium gramineanma. Кроме ядовитых свойств, зерно, пораженное фузариозом, теряет свое качество.
Попадая в зерно, грибница развивается и к моменту уборки урожая уже образует споры. Фузариум легко распространяется при дождливой погоде, либо при хранении влажного зерна. Иногда на поверхности зерна образуется розовый налет — грибница фузария. Это явная форма фузариоза. Однако следует отличать зерна розового цвета, появившегося вследствие развития бактерий (бактериоз). Существует также скрытая форма фузариоза, обнаружить которую можно при проращивании зерна, при этом пораженные зерна покрываются чуть розовым налетом грибницы. Для зерна, пораженного фузариозом, характерна развитая морщинистость.
Зерно, пораженное фузариозом, ядовито для человека и животных. Мука из такого зерна непригодна для питания. При употреблении в пищу хлеба из такой муки происходит отравление, которое похоже на опьянение, появляются дурнота, головокружение, рвота, сонливость; эти явления постепенно проходят и более тяжелых последствий не наблюдается. Появление «пьяного хлеба» связано с влажной, дождливой погодой.
Для борьбы с фузариозом необходимо быстро убирать урожай, особенно в плохую погоду, а также использовать сушку зерна. Немаловажное значение имеет протравливание семян перед посевом. Если нагревать пораженное зерно до 60-80°С в течение часа, то ядовитые свойства гриба начинают ослабевать. Фузариум погибает при нагревании до 100°С в течение 1 ч.
Зерно, имеющее признаки фузариоза более 1%, нельзя использовать на продовольственные нужды. В практике такое зерно подмешивают к нормальному, здоровому зерну. Разработан стандарт на фузариозное зерно ГОСТ Р 51916-2002 «Зерновые культуры. Метод определения содержания фузариозных зерен».
Особое внимание необходимо уделить зерну, перезимовавшему в поле под снегом. Такое зерно может стать ядовитым. На нем развиваются грибы, прежде всего из рода Fusarium, например F. sporotrichiella и F. girtmineanmi, которые выделяют токсичные для человека и животных вещества; употребление такого зерна в пищу вызывает болезни — микотоксикозы. Наиболее токсичны просо и гречиха, перезимовавшие под снегом, а также пшеница и рожь. Болезнь, которую вызывает перезимовавшее в поле зерно, назвали «септической ангиной»; при этом ослабляется кроветворная функция костного мозга, затем развивается ангина. Медицинское название заболевания: «алиментарнотоксическая алейкия». При скармливании пораженного зерна животным наблюдаются их заболевание и падеж.
Если зерно, перезимовавшее в поле, при этом сохранило всхожесть, оно не содержит ядовитых соединений. Также важно отметить, что зерно приобретает ядовитые свойства не только после перезимовки под снегом, но и при хранении во влажном состоянии, при нахождении долгое время под дождем после жатвы и т. п.
Глубокие изменения происходят у перезимовавшего зерна в липидном комплексе — гидролиз и прогоркание жиров. Из зерна ядовитого проса выделен токсический стерин — липотоксол. Он может вызывать у человека ряд заболеваний сердца, кожи и крови. Поэтому необходим постоянный контроль за обсемененностью микроскопическими грибами зерна, а также продуктов его переработки. Нельзя допускать употребления в пищу перезимовавших злаков После обеззараживания такое зерно можно использовать на корм скоту.
Однако не все виды грибов из рода Fusarium обладают одинаковой токсичностью. Так, например, кукуруза повреждается таким видом (Fusarium monilifortne), в котором содержание ядовитых веществ пока не выявлено. Початки при этом покрываются розовым налетом грибницы. Снижается качество зерна. Резко сокращается всхожесть. Часто происходит загнивание стеблей растения кукурузы.