Pūslėtųjų kūlių kukurūzų pasėliuose galima aptikti kiekvienais metais, tačiau 2021-aisiais vyravę karšti ir sausi orai buvo viena pagrindinių šios ligos išplitimo priežasčių. Jai itin jautrūs nuo sausros nukentėję augalai.

Praėjusių metų liepa buvo karščiausia Lietuvoje nuo 1961 m. Lietuvos hidrometeorologijos tarnybos duomenimis, liepą vidutinė oro temperatūra siekė 22,1 °C (vidutinė daugiametė 17,8 °C). Todėl nenuostabu, kad kukurūzų pasėliuose pūslėtosios kūlės pasireiškė intensyviau.

Pūslėtosios kūlės (Ustilago maydis) – tai kukurūzų liga, kurią sukelia patogeninis grybas. Ji gali apimti visas augalo dalis, bet dažniausiai pažeidžiamos burbuolės. Ligos židinio vietoje susiformuoja baltos pūslelės, kurios būna pilnos tamsios kuliasporių masės. Paprastai infekcija augalų visai nesunaikina, nebent jie užsikrečia labai ankstyvose augimo stadijose.

Išaugusios pūslės gali būti labai mažos ir nesimatyti per burbuolę dengiančius lapus, o kartais išauga net iki 13 cm skersmens. Grybo vaisiakūniui senstant jos tamsėja ir galiausiai praplyšta, paskleisdamos juodas, sausas, panašias į miltus grybo sporas. Vėjas išpučia sporas ir jos patenka į dirvožemį arba ant aplinkinių augalų. Labai daug šių sporų į aplinką patenka ir kuliant. Dirvožemyje sporos gyvybingos išlieka apie 4 metus.

Užsikrėtimo kelias ir sąlygos

Kukurūzai užkrečiami, kai sporos patenka ant jaunų, sparčiai besivystančių arba ant neseniai pažeistų augalo audinių. Analizuojant ligos simptomus, pastebima dvejopa patologija. Vienu atveju, užsikrėtimo vietoje susiformuoja dikarionas, kuris įauga į audinius per sužalotą augalo vietą ar net sveikas ląstelių sieneles. Užkrėstos ląstelės stimuliuojamos augti ir greitai daugintis, kol audinys pavirsta į aiškiai matomą pūslę – grybo vaisiakūnį.

Kartais galimi ne tokie aiškūs pažeidimai, kai pūslelės nesusiformuoja, bet burbuolėje galime aptikti pavienius arba grupę nesveikų grūdų. Grūdai būna tarsi sutraiškyti, įdubę, neišsivystę. Tai dar vadinama „tuščiavidurių grūdų“ simptomu.

Pirminis veiksnys, skatinantis kukurūzų burbuolių užsikrėtimą, yra aplinkos sukeliamas stresas per tam tikras augimo stadijas: kai pradedamos barstyti žiedadulkės ir kai skleidžiasi siūlai (purkos). Purkos yra jautrios infekcijai tik prieš apdulkinimą. Po apdulkinimo jos greitai suformuoja atsiskyrimo zoną prisitvirtinimo vietose, o tai apsaugo nuo grybo įaugimo į dar nesubrendusį grūdą.

Taigi, nepalankios oro sąlygos, tokios kaip karštis ir sausra, šioje kukurūzų augimo stadijoje paprastai ir lemia burbuolių užsikrėtimą pūslėtosiomis kūlėmis. Kukurūzų hibridai, kurie yra ganėtinai atsparūs šiai ligai, gavę streso jautriausiu augimo laikotarpiu, lygiai taip pat gali užsikrėsti ir gali pasitaikyti didelių ligos protrūkių.

Didelė aplinkos drėgmė, taip pat gali lemti ligos išplitimą, nes tai skatina grybo sporų sudygimą, tačiau, kukurūzui jau užsikrėtus, šiltas ir sausas oras toliau grybui vystytis yra palankesnis.

Nustatyta, kad infekcija stipriau išplinta, kai dirvožemyje yra daug azoto. Manoma, kad azotas skatina greitą minkštų ir lengvai pažeidžiamų kukurūzų audinių, kuriuos lengviau užkrėsti, augimą. Užsikrėtimą lengvina kruša, kultivavimas ir įvairūs kiti mechaniniai pažeidimai.

Paprastai dėl užsikrėtimo pūslėtosiomis kūlėmis derlius sumažėja vidutiniškai apie 10 proc., tačiau esant dideliam ligos protrūkiui galima prarasti iki 60 proc. derliaus. Be to, paveikiama galutinė produktų kokybė: burbuolės gali būti trumpesnės, mažesnio skersmens ir svorio, taip pat mažesni arba nesveiki grūdai. Nukenčia ir higieninė kukurūzų grūdų ar siloso kokybė.

Hibridai nuo ligos nukentėjo nevienodai

Lietuvoje pūslėtosios kūlės apninka ne kiekvienais metais. 2021 m. šalyje auginta 49,1 tūkst. ha kukurūzų. Grūdams skirti plotai sudarė apie 19,9 tūkst. ha. Vasarą, kukurūzams jautriu augimo periodu, užsitęsus sausiems ir karštiems orams, susidarė palankios sąlygos pūslėtosioms kūlėms plisti.

LAMMC Žemdirbystės institute 2021 m. atlikti tyrimai parodė, kad skirtingi grūdams augintų kukurūzų hibridai (Lapriora ir Duxxbury) nuo pūslėtųjų kūlių nukentėjo nevienodai. Burbuolių pažeidimas skyrėsi beveik 4 kartus. Duxxbury buvo pažeista 44 proc., o Lapriora apie 12 proc. burbuolių, tačiau Lapriora turėjo 3 kartus daugiau neišsivysčiusių burbuolių, palyginti su Duxxbury. Amerikoje atlikti tyrimai tik patvirtina, kad hibridų atsparumas šiai ligai yra nevienodas, todėl prieš sėjant svarbu pasirinkti šiai ligai atsparesnius hibridus.

Vertindami ligotas burbuoles pastebėjome, kad Duxxbury pažeistos kur kas intensyviau ir šio hibrido burbuoles pagal pažeidimus pūslėtosiomis kūlėmis suskirstėme į 5 grupes: nuo sveikų iki visiškai pūslėtųjų kūlių sunaikintų burbuolių.

Grūdus išdžiovinus, buvo atlikti pagrindiniai kokybės rodiklių tyrimai. Sausųjų medžiagų ir vandenyje tirpių angliavandenių kiekis tiek sveikose, tiek ligotose burbuolėse reikšmingai nekito, tačiau tirdami kitus rodiklius pastebėjome, jog, didėjant pažeidimo intensyvumui, daugiau kaip 9 kartus sumažėja vieno svarbiausių rodiklių, apibūdinančių kukurūzų grūdų mitybinę vertę – krakmolo kiekis. Beveik tiek pat kartų padidėja žalios ląstelienos kiekis, o tai sunkina pašaro virškinamumą.

Sveikas burbuoles lyginant su skirtingo pažeidimo grupėmis buvo pastebėta, kad žalių riebalų sumažėja 2–31 proc., kita vertus, žalių baltymų padaugėja 4–25 proc. Šį baltymų padidėjimą galėjo lemti tai, kad pagrindinę sausųjų medžiagų dalį šio grybo cheminėje struktūroje sudaro baltymai.

Taip pat tiriant pastebėta, kad mineralinių medžiagų, tokių kaip fosforas, kalcis, cinkas, geležis ir magnis, kiekiai atitinkamai padidėjo 77, 36, 74, 56 ir 27 proc. Mineralinių medžiagų kiekio kitimą skirtingo pažeidimo burbuolėse nulėmė ne augalo, bet grybo cheminės sudėties rodikliai. Meksikoje atlikti tyrimai taip pat parodė, kad grybai turi didesnį kiekį svarbių mineralinių medžiagų: magnio, fosforo, kalcio ir natrio.

Visiškai kūlių apimtuose kukurūzuose neutraliame tirpale tirpios ląstelienos (NDF) kiekis padidėjo 3,5 karto, o rūgščiame tirpale tirpios ląstelienos (ADF) kiekis padidėjo 4,5 karto. Nėra tikslios informacijos, kaip tai lemia grūdų virškinamumą, bet užsienyje atlikti tyrimai su kukurūzų silosu, užkrėstu pūslėtosiomis kūlėmis, parodė, kad, esant didesniam užsikrėtimui, NDF kiekis didėja ir kartu gerėja NDF virškinamumas, tačiau prastėja bendras sausųjų medžiagų virškinamumas.

Kaip apsisaugoti nuo pūslėtųjų kūlių

Cheminės apsaugos nuo pūslėtųjų kūlių nėra, o sėklų beicavimas nuo šios ligos apsaugo tik pradinėse augalo vystymosi stadijose. Priemonės nepadeda dėl išskirtinio vystymosi ciklo – užsikrėtimas nebūna sisteminis ir liga nesivysto gilyn į dirvą, o apima tik lokalizuotas antžemines augalo dalis.

Rekomenduojama:

• Sėti kukurūzus tose vietose, kur prieš tai pūslėtųjų kūlių nebuvo ir liga nepasireiškė kelerius metus. Geriausia prevencija – sėjomainos taikymas: pasireiškus ligai, kukurūzus toje pačioje vietoje sėti praėjus ne mažiau kaip 4 metams.
• Sėti pūslėtosioms kūlėms ne tokius jautrius hibridus.
• Vengti mechaninio augalų pažeidimo kukurūzų priežiūros metu.
• Pasirūpinti subalansuotu tręšimu, kad nebūtų per didelis kiekis azoto.
• Jei kukurūzų auginama labai nedaug – pūsleles, kurios dar iki galo neišsivysčiusios ir nepagaminusios sporų, galima pašalinti rankomis.

Jauni vaisiakūniai nekenksmingi ir net vartojami maistui

Jauni ir su dar nesubrendusiomis sporomis vaisiakūniai yra nekenksmingi ir toksinų neišskiria. Subrendusių sporų masėje aptinkama alkaloidų – ustilagino ir ustilaginės rūgšties. Tai – bioaktyvūs junginiai, apie kurių toksiškumą iki šiol nėra tikslių duomenų, bet liaudies medicinoje plačiai naudojami moterų ligoms gydyti ir vėžio prevencijai. Taip pat teigiama, kad rudenį, kai intensyviai byra dideli kiekiai sporų, pajautrėja žmonių, sergančių bronchine astma arba rinitu, oda ir gleivinės.

Dėl didelio baltymų ir mažo riebalų kiekio pūslėtosios kūlės taip pat naudojamos mažai kaloringoms dietoms sudaryti. Be to, turi antioksidacinių savybių, dėl sudėtyje esančių beta gliukanų ir fenolio junginių, o dėl ergosterolio pasižymi savybėmis nuo uždegimų, širdies ir kraujagyslių apsauginiu poveikiu.

Meksikoje pūslėtosios kūlės reprezentuoja grupę medicininių grybų, kuriais gydomi įvairūs susirgimai. Šie grybai natūraliai gamina tokias medžiagas, kaip glikolipidai, organinės rūgštys, polioliai, sekreciniai fermentai, todėl paskutiniu metu kelia didžiulį susidomėjimą biotechnologijų srityje, siekiama patobulinti išgaunamų medžiagų specifiškumą, išplėsti jų įvairovę ir kiekį. Pūslėtųjų kūlių genomas buvo visiškai išnagrinėtas, jį genetiškai modifikavus sukurta vakcina nuo choleros.

***

Pūslėtosios kūlės Lotynų Amerikos šalyse ir Turkijoje vartojamos maistui kaip delikatesas. Šiose šalyse net specialiai kukurūzus stengiamasi užkrėsti šia liga – maišomas vanduo su grybo sporomis ir purškiama ant kukurūzų per apdulkinimą, kai skleidžiasi purkos. Vien Meksikoje liepą–rugpjūtį parduodama apie 400–500 t šių grybų.