ОПИСАНИЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Рис. 3. Конидиальная стадия гриба. Увелич. 275 раз.
Паразит относится к классу сумчатых грибов, семейству Erysiphaceae и носит название Uncinula necator (Schw.) Burr. (Uncinula spiralis Berk. et Curt.).
В своей конидиальной стадии гриб (OidiumTuckeri Berk.) является облигатным паразитом, причиняя описанные выше повреждения винограда. Мучнистый налет на больных кустах винограда состоит из бесцветной многоклетной грибницы, на которой возникают цепочки бочковидных и бесцветных конидий (рис. 3), размером 27,6—33,0 X 16,5—20,3 р. Гриб живет, в отличие от возбудителя мильдью, исключительно на поверхности пораженных органов, и при атом грибница образует лапчатые аппрессории, которые посылают свои присоски в верхний эпидермический слой клеток, не проникая в нижележащие слои ткани. Посредством присосков грибницы происходит питание гриба.
Оидиум распространяется на виноградниках при помощи конидий, которые отрываются от конидиеносцев и уносятся воздушными течениями, а затем, попадая на здоровые, кусты винограда, производят их заражение.
Рис. 4. Перитеций. Увелич. 115 раз.
Гриб перезимовывает при помощи покоящейся грибницы на однолетних побегах винограда. Аппель (1903) в своем предварительном сообщении указал, что он обнаружил на красновато-коричневых пятнах, образуемых оидиумом на однолетних побегах, узловатые утолщения и нити грибницы с неравномерно утолщенной оболочкой, которые весною образовывали молодую грибницу и конидиеносцы с конидиями. Фоэкс (1912) считает, что перезимовка оидиума происходит в виде грибницы внутри почек винограда. Однако нельзя признать этот вопрос разрешенным. Учитывая симптомы заболевания рано весной на побегах винограда, можно сказать, что наиболее вероятна перезимовка гриба в почках, но и в этом случае остаются неясными морфология и экология, а также пути проникновения и место сохранения покоящейся грибницы.
Сумчатые плодоношения или перитеции (рис. 4) группами или разбросанные, шаровидной формы, слегка приплюснутые, темнокоричневого цвета, 90—110 р в диаметре, с 15—25 до половины коричневыми у основания придатками, заканчивающимися спиралью. Сумок в перитеции 3—5, широко-эллипсоидальные, почти шаровидные, 45—60 Х 30—45 р. Споры числом 6 эллипсоидальные, бесцветные, 20—25 X 10—12 р.
Перитеции долгое время оставались неизвестными в Европе, и лишь в 1892 г. они были найдены Кудерком во Франции. В 1893 г. Прилье установил идентичность европейских образцов с перитециями, наблюдавшимися в Америке. В 1900 г. перитеции были обнаружены Люстнером в Германии, затем в 1904 г. Истфанфи в Венгрии, позднее и в других странах, впрочем, представляя в первое время довольно редкое явление. В пределах СССР сумчатая стадия гриба впервые была обнаружена М. П. Антокольской и К. Н. Декенбахом на Южном берегу Крыма в 1925 г.
На виноградниках Южного берега периодически наблюдается массовое появление перитециев. К числу сортов винограда, на которых наблюдается обильное образование сумчатой стадии гриба, относятся: Мускат белый, Кабернэ, Саперави, Педро-хименес, Серсиаль, Рислинг, Фурминт, Шасла белый, Альбурла и Ркацители. Перитеции образуются на больных листьях, побегах, усиках и кистях винограда в окрестностях Ялты, начиная обычно с сентября, редко и с начала августа. В массе они появляются в октябре и ноябре. Созревание перитециев, в общей совокупности, протекает в течение двух месяцев и заканчивается к началу периода листопада винограда. После опадения листьев находить на виноградниках перитеции трудно, так как они в дальнейшем отрываются от субстрата или разлагаются на нем: единичные перитеции, обнаруживаемые в январе на пораженных однолетних побегах, в этот период оказываются покрытыми сапрофитными грибами и содержимое их заполненным бактериями.
Галловей (1895) в Северной Америке, проверяя возможность передачи заболевания при помощи сумчатой стадии, получил на этот вопрос отрицательный ответ. Наши исследования, произведенные в конце 1935 и в начале 1936 года с крымским материалом, привели к аналогичным результатам: этим путем не удалось заразить виноград. Таким образом, биологическое значение сумчатой стадии гриба остается невыясненным.
Следует упомянуть о CicinntbulusCesatii D. В, относящемся к порядку пикнидиальных грибов, встречающемся совместно с оидиумом и являющемся его паразитом. Раньше полагали, что пикниды входят в цикл развития мучнисто-росяных грибов, но впоследствии была установлена принадлежность их к другому организму. Паразит распространяет свои гифы внутри грибницы оидиума и образует плодоношения в конидиях хозяина.
ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ НА РАЗВИТИЕ ПАРАЗИТА
Развитие оидиума в зависимости от хода метеорологических условий до сих пор недостаточно изучено. Имеющиеся в настоящее время данные выясняют роль температуры, как важнейшего фактора в распространении оидиума, тогда как степень влияния влажности воздуха остается неразрешенным вопросом.
Марес (1856) на основании своих наблюдений во Франции впервые установил, что понижение температуры до +5° и повышение ее до 40°С не вызывают гибели гриба. Влажность воздуха он рассматривает как фактор, имеющий второстепенное значение в развитии оидиума. Мюллер (1930) считает, что для распространения гриба летом требуется определенная влажность; влиянию же температуры он придает меньшее значение. Принц и Кобиашвили (1937) установили, что конидии оидиума не нуждаются для прорастания в наличии капель воды и что оно может происходить в пределах 25—100% относительной влажности воздуха. Выяснено ими также, что очень слабое прорастание конидий начинается при 5°С. Кобиашвили, кроме того, вывел инкубационную кривую оидиума. Р а в а з (1937) высказался о том, что рост гриба в почках винограда весной начинается при 10—11°, т. е. при температуре ниже, чем это необходимо для распускания самих почек.
Автор занимался в Крымском институте защиты растений (КрымИЗРа) в течение 1936 и 1937 гг. изучением влияния температуры и влажности воздуха на прорастание конидий оидиума, инфекцию винограда, продолжительность инкубационного периода и проявление болезни. Ниже приводятся некоторые результаты исследований.
Конидии оидиума прорастают, в условиях константной температуры, при 5—33 °C. При 5—7° прорастание происходит очень слабо и лишь при наличии высокой влажности воздуха (90—100%), а также на поверхности капель воды, причем прорастают только единичные конидии, что наблюдается через 2—4 дня. Нормальное прорастание конидий начинается с 8°'. Лучше всего оно протекает в зоне температуры от 10 до 30°. Оптимум 20—25°. В обычных термических условиях конидии могут прорастать в пределах 8—100% относительной влажности воздуха. Возможность прорастания при более низкой влажности не проверена, что, впрочем, не имеет практического значения. На поверхности капель влаги прорастание конидий происходит до 30°. При 30—33° оно имеет место в условиях 50—100% относительной влажности воздуха. Конидии, погруженные в каплю воды, не прорастают.
Рис. 5. Кривая прорастания конидий оидиума.
Прорастание конидий начинается вскоре после отчленения их от конидиеносцев, что может происходить на разнообразных субстратах. Прорастание состоит в том, что конидия выпускает из себя росток, в который переходит ее содержимое и заканчивается образованием аппрессория, в благоприятных условиях в течение 1—2 часов.
На рис. 5 представлена кривая, изображающая срок наступления прорастания молодых конидий оидиума трехдневного возраста в зависимости от температуры воздуха. При наличии капель влаги прорастание наступает несколько позже. Как видно из кривой, при температуре 25° конидии начинают прорастать уже спустя 2 часа после отделения их от конидиеносцев. Старые конидии начинают прорастать позже и в общем в небольшом количестве: конидии со спороношений оидиума четырехдневного возраста могут прорастать до 80—82%, тогда как взятые со спороношений двадцатидневного возраста прорастают в количестве менее 10%. Степень прорастания конидий не зависит от условий влажности, в то время как влияние температуры оказывается весьма заметным. Так, в пределах 10—25° прорастают все конидии, сохранившие способность к прорастанию, а при более высокой температуре, вследствие неблагоприятного ее действия, процент проросших конидий снижается довольно резко. Общая, продолжительность периода прорастания конидий зависит от температуры и влажности воздуха: в условиях 50—100% относительной влажности прорастание длится при 15° — 4 дня, при 20° — 2 дня, при 25° — 1,5 дня и при 30° — 18 часов. При 15—30° и в обычных в природе условиях влажности воздуха в течение первых 6 часов прорастает более половины конидий, способных к прорастанию при различных температурах.
Конидии гриба, отделившиеся от конидиеносцев, при температуре воздуха выше 33°С быстро гибнут. Так, при 35° гибель их наступает в течение 7 часов, при 38° через 2 часа и при 40° через 1 час.
Рис. 6. Кривые продолжительности инкубационного периода оидиума. Пунктирная линия показывает инкубационные периоды при постоянной температуре, сплошная — при переменной.
Гибель конидий происходит еще быстрее под влиянием действия прямых солнечных лучей: при 35° (температура измеряется в тени) они полностью теряют свою всхожесть через 3,5 часа; конидии, помещенные впоследствии в благоприятные условия, проросли нормально. При температуре —21° в течение 5 часов основная масса конидий теряет способность к прорастанию, а единичные конидии прорастают с большим опозданием. При температуре 0о и 98% относительной влажности конидии сохраняют всхожесть до 13 дней. Наиболее длительное сохранение конидий гриба, до 25—30 дней, наблюдается при 4—50, и высокой относительной влажности воздуха. Учитывая непродолжительность сохранения всхожести конидий оидиума при различных термических условиях, можно констатировать, что возможность перезимовки гриба при помощи конидий совершенно исключена.
На рис. 6 приводятся кривые продолжительности инкубационного периода.
При низких температурах конидии сохраняют свою жизнедеятельность также сравнительно недолго, но способны выдерживать кратковременно довольно низкие температуры. Исследование влияния температуры —16,5° при экспозиции в 5 часов в лабораторной обстановке (в криоскопе) не обнаружило вредных ее последствий: периода оидиума при постоянных и переменных температурах воздуха, выведенные в результате математической обработки экспериментальных данных, способом наименьших квадратов. Пунктирной линией изображена кривая продолжительности инкубационного периода оидиума, выведенная на основании материалов опыта при постоянной температуре в лаборатории, а сплошной линией дана кривая, полученная при естественных колебаниях температуры в вегетационном домике в Южнобережном отделении КрымИЗРа в Дерекое, близ Ялты.
Применительно к оидиуму под инкубационным периодом следует понимать промежуток времени, необходимый для образования одной генерации гриба, что в данном случае соответствует периоду от момента нанесения конидий при заражении винограда и до проявления болезни, в виде первых конидий на конидиеносцах.
Как видно из рассмотрения приведенного графика, продолжительность инкубационного периода оидиума различна, в зависимости от условий развития гриба: в природе, при больших суточных колебаниях температуры, в минимальной точке развития продолжительность инкубационного периода короче примерно на 1 день, чем при постоянной температуре, тогда как в пределах оптимума и максимума имеет место обратная зависимость. При этом соответственно меняются и кардинальные пункты развития гриба. Последние характеризуются следующими величинами: при постоянной температуре — минимум 9,1 °C, оптимум 23,9° и максимум 30,8°; при естественных колебаниях температуры — минимум 8,7°, оптимум 22,3° и максимум 27,3°. В пределах этих температур эмпирическая продолжительность инкубационного периода оидиума колеблется от 2,75 до 12 дней и теоретическая — от 3,35 до 9,75 дней.
Сильное развитие оидиума происходит в природе при 19—24°С и в лабораторных условиях при постоянной температуре в пределах 20—28°, когда продолжительность инкубационного периода гриба обычно не превышает 4 дней.
По сравнению с данными Кобиашвили, где продолжительность инкубационного периода оидиума колеблется в пределах от 7 до 25 дней, в наших исследованиях она оказалась короче в два раза. Длительные инкубационные периоды являются вообще не характерными для мучнисто-росяных грибов, и указанное расхождение, могло возникнуть вследствие несовершенства методики опытов.
Степень влажности воздуха не влияет на продолжительность инкубационного периода оидиума. Заражение винограда и проявление болезни происходят при всех наблюдающихся в природе степенях влажности воздуха, а в лабораторных условиях развитие гриба протекает нормально при 25—100% относительной влажности.
Первое появление оидиума весной на виноградниках в Крыму наблюдается в мае. На виноградниках Южного берега болезнь появляется в первой декаде мая, но всегда раньше всего в окрестностях Ялты (в 1936 г. в Магараче 9/V, в 1937 г. в Ливадии 8/V и в 1938 г. в Магараче 9/V), а затем спустя 1—2 декады она отмечается на территории северных виноградников. В Судакском районе оидиум обнаруживается несколькими днями позже, чем в Ялте. На Южном берегу средняя температура воздуха в день первого появления заболевания 14,5° (в Ялте в 1936 г. 16,4°, в 1937 г. 13,1° и в 1938 г. 14,0°). Сумма тепла, необходимая для первого появления болезни на виноградниках весною, начиная от наступления периода набухания почек винограда, по данным трех лет, оказалась равной 236,8°С (в 1936 году 235,9°, в 1937 году 240,1° и в 1938 г. 234,4°). На Южном берегу заболевание сильно развивается, начиная от наступления периода цветения винограда, что имеет место в начале первой декады июня, когда средняя суточная температура воздуха доходит до 19—20°. Такое интенсивное развитие болезни продолжается до средних чисел июля. При средней суточной температуре 24—25° инфекции и вспышки начинают ослабевать и приобретают умеренный характер, а при установлении температуры выше 25° развитие оидиума уже происходит слабо. Когда максимальная суточная температура превышает 40°, инфекции в природе вообще прекращаются. Период затухания оидиума лотом обычно длится от средины июля и до средины августа. В дальнейшем, в связи с понижением температуры воздуха, болезнь снова начинает заметно развиваться, но в этот период она уже не представляет опасности для урожая, вследствие наступления созревания винограда. Инфекции оидиума совершенно прекращаются осенью, при достижении минимальной суточной температуры воздуха 0°, но на пораженных листьях винограда развитие заболевания может продолжаться еще до листопада.