Заболевание проявляется на листьях, влагалищах и стеблях (реже колосьях) злаков в виде белого налета из мицелия гриба, который, уплотняясь, образует сначала белые, затем буреющие подушечки с черными шарообразными клейстокарпиями (плодовые тела).
При поражении в значительной мере снижается масса 1000 зерен и озерненность колоса. В результате зерновая продуктивность растений, пораженных мучнистой росой в сильной степени, примерно в 2 раза ниже, чем здоровых. Болезнь в большей мере распространена в зонах достаточного и умеренного увлажнения.
Возбудитель болезни гриб Erysiphe graminis относится к классу аскомицетов, порядку мучнисторосых. Поражает свыше 200 растений из семейства злаковых. Это сложный вид, имеющий в своей структуре формы, способные заражать один или несколько видов растений. На пшенице, ячмене и овсе паразитируют узкоспециализированные формы tritici, hordei, avenae, заражающие только одну культуру. Пшеничная форма, кроме яровой и озимой пшеницы, заражает пырей ползучий, пырей бескорневищный, мятлик луковичный, кострец полевой. Цикл развития возбудителя на озимых и яровых культурах был впервые детально изучен М. В. Горленко.
В зонах возделывания озимых культур весной после таяния снега на листьях растений образуются конидии, способные заражать здоровые листья при температуре от 4 до 30°С (оптимум 15—18°С) и относительной влажности воздуха 86—99%. При снижении влажности до 50—70% прорастание конидий резко снижается. В оптимальных условиях продолжительность инкубационного периода 3—7 дней. Специальные исследования показали, что влияние температуры на длительность, инкубационного периода в общей дисперсии составляет 74%, а концентрации спор — 11%. В среднем на одно пятно мучнистой росы формируется примерно 120 конидий. Репродуктивный цикл многократно (до 20 раз) повторяется, и при благоприятных гидротермических условиях происходит быстрое распространение инфекции.
Конидии, занесенные воздушно-капельным путем с озимых культур на всходы яровых, вызывают их заражение. К середине лета конидиальная стадия на озимых заканчивается, но продолжает интенсивно развиваться на яровых. К концу вегетации озимых и яровых закладывается сумчатая стадия. Аскоспоры, созревающие той же осенью, вызывают заражение всходов озимых. Таким образом, яровые посевы выполняют в этом случае роль источника возбудителя инфекции для озимых.
Отмечена интересная закономерностью в зонах возделывания озимых культур около 90% клейстокарпиев созревают осенью, в то время как в зоне возделывания яровых количество их не превышает одной трети. По мнению М. В. Горленко, гриб стремится как можно меньше находиться вне живых тканей растений-хозяев. В зонах возделывания озимых и яровых хлебных злаков его пребывание вне своей экологической ниши может быть очень непродолжительным — всего 1,5 месяца. На многолетниках (например, на мятлике) гриб вообще не формирует клейстокарпиев, ограничиваясь только конидиальным спороношением и на еще более короткое время покидая растения-хозяева. В тех же случаях, когда растения имеют короткий период вегетации, гриб быстро и обильно образует сумчатую стадию, пользуясь ею для выжидания встречи с растениями-хозяевами во времени.
Подобная закономерность отмечена Л. А. Ячевским в отношении возбудителя мучнистой росы бобовых: на однолетней пике гриб формировал обильно клейстокарпии, в то время как на многолетнем клевере они образовывались реже и в небольшом количестве.
На зараженных с осени озимых или многолетниках отмечаются мицелиальные подушечки, которые перезимовывают. Весной цикл повторяется. В зонах возделывания только яровых культур передача возбудителя от сезона к сезону, происходит посредством растительных остатков, содержащих плодовые тела закрытого типа — клейстокарпии. В них образуется от 9 до 30 цилиндрических, эллипсоидальных или яйцевидных сумок размером 70—100X15—40 мкм. В каждой сумке формируется от 4 до 8 бесцветных эллипсоидальных одноклеточных сумкоспор размером 20—30×10—13 мкм.
Плодовые тела сохраняются на стерне, неразложившихся листьях и стеблях, в копнах и стогах. Так, по данным М. В. Горленко, зараженность остатков соломы клейстокарпиями после уборки урожая составляла на озимой пшенице 71,2%, на яровой 46,4%. При этом число стеблей с клейстокарпиями в пересчете на 1 га составило Соответственно 513·104 и 369·104. Плодовые тела, в которых весной после перезимовки образуются и созревают сумкоспоры, во влажную погоду набухают, лопаются и освободившиеся аскоспоры воздушно-капельным путем попадают на растения пшеницы. Прорастание аскоспор возможно и без наличия капельно-жидкой влаги, но при высокой относительной влажности воздуха. Мицелий развивается на верхних частях пораженных органов. От гиф мицелия вырастают гаустории (присоски), проникающие в эпидермис клеток. Конидиальное спороношение, формирующееся но всей грибнице, состоит из коротких конидиеносцев с цепочками бесцветных одноклеточных цилиндрических или боченковидных конидий, размером 16—27X7—14 мкм.
Конидиальная стадия служит для массового размножения гриба и распространения его в пространстве воздушными течениями. Споруляция гриба прогрессирует при 6—18°С; оптимального развития процесс достигает при 18—21°С, а начиная с 24°С он понижается. Осадки (>1 мм) вызывают снижение споруляции более чем на 70% и отрицательно влияют на развитие болезни.
Наибольшее количество конидий в воздушной среде и максимальное поражение растений отмечены возле источника инфекции. При увеличении расстояния до 30 м развитие болезни снижалось почти в 3 раза по сравнению с удалением от источника на 5 м. Осаждение конидий из воздушной среды на листья растений происходит путем столкновения и седиментации их кучками (по 2 и более). Как и аскоспоры, они могут прорастать без наличия капельно-жидкой влаги, но при высокой относительной влажности воздуха. При взаимодействии прорастающих конидий с клетками растений-хозяев образуются папиллы, что указывает на активное протекание процесса заражения. Однако в целом в зонах возделывания яровых культур мучнистая роса появляется сравнительно поздно и не столько вредоносна, как на озимых, особенно ячмене.
При интенсивных технологиях возделывания зерновых вредоносность мучнистой росы возрастает. В некоторых зонах она превосходит по этому показателю ржавчину. К факторам, способствующим развитию болезни, относятся: возделывание восприимчивых сортов, разреженные посевы, поздние сроки посева яровых н размещение их вблизи озимых, усиленная подкормка вегетирующих растений азотными удобрениями.
Большое влияние на развитие мучнистой росы оказывает минеральное питание растений. Одностороннее азотное питание стимулирует развитие болезни, в то время как калийное и фосфорное — угнетает. Сбалансированное азотно-фосфорное питание стабилизирует развитие болезни на уровне контроля (без удобрений). Знание этого чрезвычайно важно, так как позволяет сократить применение фунгицидов.
Интересная закономерность выявлена на посевах ячменя: при заражении нижних листьев на верхних развиваются немногочисленные колонии возбудителя со слабым ростом гиф. Размер колоний гриба на нижних листьях составлял, например, 7,5 мм2, а на флаговых — только 0,8 мм2. Причем защитная реакция верхних листьев возрастает при усилении заражения нижних. Не исключено, что при защите нижних листьев от мучнистой росы с помощью фунгицидов возможна потеря естественного защитного эффекта верхними листьями. С учетом того, что нижние листья зерновых культур заканчивают свои функции на пятом-шестом этапах органогенеза (когда появляются стеблевые листья) может быть стоит сознательно допускать их заражение патогенами. Это предположение подкрепляется нашими данными об отсутствии или слабой вредоносности других болезней, например, гельминтоспориозной гнили при поражении нижних (прикорневых) листьев.
Мучнистая роса злаков представляет собой сформировавшуюся паразитарную систему, возбудитель которой значительные усилия затрачивает на тактики P и T. Конидии, образовавшиеся на поверхности органов растений, легко подхватываются воздушными течениями и успешно осуществляют поиск растений-хозяев в пространстве. При благоприятных гидротермических условиях формируется до 20 поколений репродуктивных структур. Хорошо развитая тактика Т позволяет возбудителю находить растения-хозяева в фитоценозах и тем самым реализовать тактику Р даже в неблагоприятных условиях.
При попадании на многолетние растения-хозяева возбудитель не формирует плодовых тел, обеспечивающих тактику В во времени, а все усилия тратит на многократное воспроизводство потомков с помощью бесполого конидиального спороношения. На примере возбудителя мучнистой росы хорошо прослеживается различный характер реализации потенциальных стратегий жизненного цикла в зависимости от биологии растений-хозяев. Даже изменение химизма метаболитов растений-хозяев при интенсивной технологии возделывания злаков в агроэкосистемах существенно стимулирует репродуктивную способность патогена, особенно при избытке азотного питания. Этим объясняются частые эпифитотические вспышки болезни, особенно на ячмене.
Интегрированная защита растений от болезни должна предусматривать снижение скорости нарастания инфекции в агроэкосистемах путем разрыва воздушно-капельного механизма передачи возбудителя. Лучшим средством является использование устойчивых сортов. Повышенной устойчивостью к мучнистой росе из сортов яровой пшеницы обладают Алтайка, Лютесценс 25, Сибирская 62, Московская 35, Ранг, Харьковская 46, из сортов озимой пшеницы — Донская безостая, Партизанка, Альбидум 114, Заря, Чайка; снижение поражения посевов ячменя достигается использованием смесей сортов (это приводит к повышению и стабилизации урожая).
Особое внимание, как уже отмечалось, следует уделять технологии применения удобрений. Во избежание развития болезни азотные удобрения рекомендуется вносить дробно (2—3 раза), а микроэлементы — в соответствии с почвенной и растительной диагностикой.
Запахивание стерни и предотвращение самосева снижает осеннее развитие мучнистой росы на озимых более чем в 4 раза. Это обусловлено разрушением и гибелью плодовых тел и других пропагул гриба.
Достаточно высока роль фунгицидов в сохранении зеленой поверхности листьев при защите их от мучнистой росы. Установлена линейная корреляция между зерновой продуктивностью одного растения и площадью зеленой листовой поверхности (r = 0,986). Это свидетельствует о том, что вредоносность болезни на ячмене связана с нарушением фотосинтеза. Поэтому борьба с заболеванием направлена на максимальное сохранение зеленой листовой поверхности. Опрыскивание фунгицидами проводят в фазе трубкования, а при необходимости в фазы колошение — начало цветения. При этом используют 1—2%-ную суспензию коллоидной серы, бенлат топоин М, тилт, байлетон, смеси байлетона и серы, фундазола и серы в половинных нормах каждого препарата. При авиаопрыскиваниях расходуют 50 л/га рабочей жидкости, при наземном способе — 200—300 л/га. Сроки ожидания те же, что и при применении фунгицидов против ржавчинных заболеваний.