Методы борьбы с сорняками, болезнями и вредителями растений на огороде: эффективные способы

Как избавиться от сорняков: химические, механические, биологические и народные методы борьбы с нахлебниками на своем участке

Это вполне реально даже на запущенном огороде.

Чтобы получить богатый урожай, необходимо должным образом ухаживать за культурными посадками, в том числе регулярно очищать почву от сорных трав. Методов борьбы с нежелательной растительностью много, каждый из них обладает своими плюсами, минусами и различной степенью эффективности. В сегодняшней статье я расскажу о том, как избавиться от сорняков традиционными и народными способами.

Химические методы

Применение ядохимикатов для уничтожения сорняков обеспечит хороший результат, но этот способ требует осторожности по понятным причинам. Гербициды оправданно использовать, когда другие методы отнимают много времени и сил, например на посевах большой площади.

Существуют препараты сплошного действия, губительные для любых растений, и избирательного, которые уничтожают только определенные их виды. Среди первых популярны «Раундап», «Агрокиллер» и «Торнадо». Эффективные гербициды избирательного действия:

  • «Лазурит Т» – от сорняков на томатах;
  • «Чистогряд» – уничтожает осот, свинорой, одуванчик, борщевик и другие назойливые растения;
  • «Миура» – справляется с большинством сорных трав, не нанося вреда сельскохозяйственным культурам;
  • «Деймос» – применяется в уходе за газоном, поможет поддержать его красивый и опрятный вид без зловредных произрастаний.

При использовании гербицидов тщательно соблюдайте дозировку и технику безопасности: работать нужно в перчатках, респираторе и защитных очках.

Механические методы

Для этих методов никакие химикаты не нужны.

Перекопка

Вооружаемся инструментами и перекапываем участок, удаляя из земли все корневища. Метод трудозатратный, но эффективный против многолетних трав, таких как одуванчик, кислица, пырей и сныть. Опытные садоводы советуют использовать вилы вместо лопаты, чтобы не повреждать корни и не провоцировать новое нашествие сорняков.

Вымораживание

Способ аналогичен предыдущему, только на этот раз мы перекапываем и очищаем землю в конце осени после уборки урожая. Остальное за вас доделает природа: с наступлением заморозков остатки корневищ и большая часть семян погибнут. При малоснежной и холодной зиме эффект наиболее высок.

Прополка

Ручная прополка по-прежнему остается одним из самых действенных методов избавления от сорняков, однако для достижения результата важна регулярность. Среди плюсов – высокая эффективность против однолетних трав, таких как лебеда, мокрица, василек, просянка.

Минус – монотонность и продолжительность труда.

Истощение

Суть метода заключается в регулярном подрезании прорастающих растений у основания до тех пор, пока их корни не исчерпают запасы питательных веществ и не погибнут. Эффективно в борьбе с корнеотпрысковыми сорняками – бодяком, вьюнком и горчаком.

Выжигание

Этот способ используют до появления первых всходов. Ненужная растительность истребляется с помощью паяльной лампы скользящим огнем по поверхности. Чтобы не обжечь землю и не повредить культурные семена, нельзя долго задерживаться на одном месте.

Будьте предельно осторожны, поскольку метод пожароопасен. Не применяйте его в жаркую погоду и обязательно полейте грядки после завершения процедуры.

Биологические методы

ЭМ-препараты

Препараты с эффективными организмами – хорошая альтернатива для тех, кто не хочет использовать химические средства. Нужно подрезать сорняки и полить землю приготовленным раствором, в результате чего корневища растений в почве начнут гнить и перерабатываться. Процедура проводится осенью после сбора урожая.

Наиболее известные средства – «Восток ЭМ-1» и «Сияние-3».

Посмотрите видео о том, как сделать раствор с ЭМ-препаратом.

Селитра

Аммиачная селитра – универсальное удобрение, получаемое путем смешивания азота и водорода, которое применяют в том числе для борьбы с сорняками. В ведре воды растворяют 3 кг селитры и полученным раствором опрыскивают растения. Это сжигает бурьян без вреда для почвы и человека, при этом остатки уходят в грунт и становятся отличной подпиткой для полезных культур.

Мульчирование

Мульчирование – это покрытие почвы вокруг культур различными материалами. У этого способа целый ряд преимуществ:

  • уменьшение количества растений-вредителей;
  • защита земли от перегрева, переохлаждения и пересыхания;
  • улучшение внутренней миклофлоры, например повышение активности земляных червей;
  • декорирующая функция.

В качестве мульчи используют сено, солому, опилки и древесную стружку, опавшую листву, хвою, перегной, компост или торф. Они не только защищают почву, но и выполняют роль удобрения.

Мульчирование можно проводить и с помощью неорганических материалов: пленки, керамзита, гальки, щебня, картона или бумаги.

Сидерация

Почва пустоты не терпит, и если после уборки урожая грядки на огороде оставить чистыми, на них скоро прорастут вредители. Чтобы этого не происходило, посейте сидераты – они подавляют жизнеспособность сорных растений, а также служат естественным удобрением для земли.

Какую траву посадить, чтобы сорняки не росли? С этой миссией отлично справятся горчица белая, редька масленичная, гречиха и рожь. Однако последняя угнетает и полезные культуры, поэтому не располагайте их рядом.

Уплотненные посадки

Здесь мы тоже следуем принципу «земля не должна пустовать». Чтобы не допустить появления сорных растений, сажаем культуры плотно друг к другу, правильно их сочетая:

  • поздняя капуста хорошо уживается с цветной капустой, помидорами, луком и фасолью;
  • огурец отлично себя чувствует по соседству с помидорами и капустой;
  • дружат между собой цикорий, лук, огурцы, морковь и свекла.
Читайте также:
Обработка яблонь и груш от болезней: фото и меры борьбы с насекомыми и заболеваниями

И это только некоторые из удачных сочетаний. Есть и плохие соседи: например, огурцы и картофель, лук и бобовые.

Народные методы

Способы борьбы с сорняками, которыми пользовались ваши мамы и бабушки, не такие уж устаревшие.

Обычная поваренная соль – мощное оружие в борьбе с сорняками, а главное, экологически чистое. Используя ее, нужно стараться не попадать на культурные растения, иначе они погибнут. Лучше всего этим способом обрабатывать садовую плитку и землю на дорожках между грядками. Если поблизости есть чужой заброшенный участок, посыпьте солью его границы, чтобы ограничить проникновение сорняков в ваш огород.

Уничтожает сорняки концентрированный щелочной раствор, полученный из пищевой соды. Для его приготовления в литр теплой воды добавляют пять столовых ложек соды и полученной жидкостью поливают нежелательную растительность. Важно сделать это сразу: раствор сохраняет свои свойства не более 2-3 часов.

Чтобы достигнуть лучшего эффекта, старайтесь следовать правилам:

  • проводите обработку в жаркую погоду утром и вечером в течение нескольких дней;
  • используйте раствор против молодой растительности. Разросшиеся сорняки этим способом уничтожить не получится;
  • старайтесь не попадать на культурные растения.

Уксус

Эффективность уксуса против сорняков превосходит многие химические средства, при этом он безопасен для животных и человека. Чтобы не погубить корневую систему овощных культур, уксус используют осторожно, соблюдая дозировку и правила обработки.

Классический способ – полить сорняки 9%-ной уксусной кислотой, после чего они быстро погибнут. Подходит для точечного применения.

Также используют различные растворы:

  • 40%-ную кислоту смешивают с водой в пропорции 1:1. Хорошо помогает против многолетних растений с устойчивой корневой системой;
  • 6%-ный уксус растворяют в литре воды и опрыскивают этим бурьян. Если необходимо, повторяют через 2-3 дня;
  • в литр кипятка добавляют 5 столовых ложек 9%-ного уксуса и 2 столовые ложки поваренной соли. Раствор убивает растительность с первой процедуры.

Гербицидное мыло

Классический рецепт гербицидного мыла: соль, уксус (5 % или 9 %) и жидкое мыло смешивают в равных пропорциях. Можно использовать твердое мыло, натертое на терке, либо средство для мытья посуды. Полученную смесь выливают на сорняки, желательно в жаркий день. Культурные растения лучше предварительно прикрыть плотной бумагой для защиты.

Спирт

Этот способ применяют примерно за месяц до начала посевов. Спиртом, водкой или самогоном опрыскивают почву: алкоголь провоцирует ускоренный рост сорняков, причем прорастет сразу все, что есть в земле. Остается только удалить всходы.

Кипяток

Способ простой как пять копеек: берем чайник кипятка и заливаем нежелательную растительность. Повторяем в течение нескольких дней до результата. Некоторые садоводы советуют использовать горячую воду после варки яиц – от нее эффект будет сильнее.

Предупредительные методы

Важно не только уничтожить вредные растения, но и предотвратить их повторное проникновение на участок. Вот несколько полезных советов.

  1. Не оставляйте почву открытой надолго. Выше мы уже говорили о том, чем ее засеять, – сидераты станут отличным вариантом. Либо покройте землю мульчей.
  2. Не ленитесь скашивать бурьян вокруг участка. Тогда семена сорных растений будут реже попадать на вашу территорию.
  3. Если есть возможность, установите систему капельного орошения посевов. Влагу будут получать только полезные культуры, а сорнякам станет трудно расти.
  4. Ежегодно чередуйте места посадки культур. Почва дольше сохранит плодородность, и для нахлебников не будут создаваться привычные условия обитания.
  5. При заготовке компоста не кладите в него сорняки с созревшими семенами и корнями.

Заключение

Прямо скажем: уничтожить все сорняки на участке раз и навсегда не получится. Универсального способа, который даст стопроцентный результат, также не существует. Но применяя перечисленные методы терпеливо и комплексно, можно значительно сократить количество нежелательной растительности в своем саду. А как вы боретесь с сорняками?

Массовые инфекционные и вирусные заболевания сельскохозяйственных растений: особенности вирусов, инфекций и этапы патогенеза

Вирусные инфекции. Особенности патогенеза вирусных инфекций. Основные этапы патогенеза вирусных инфекций.

В основе патогенеза вирусных инфекций лежит взаимодействие генома вируса с генетическим аппаратом чувствительной клетки. Исключая поражения, вызываемые вирусами, распространяющимися по нервной ткани, патогенез вирусных инфекций сопровождает вирусемия (виремия)— циркуляция возбудителя в крови. В кровоток возбудитель проникает прямым путем или из лимфатической системы. Многие вирусы (например, ВИЧ, вирусы гриппа, кори, герпеса) поражают иммунокомпетентные клетки, что чаще проявляется в нарушении функций и уменьшении числа Т-хелперов, увеличении содержания и активации Т-супрессоров или В-клеток. Некоторые возбудители образуют внутриядерные или цитоплазматические тельца включений (например, тельца Бабеша

Нёгри). имеющие диагностическое значение.

Рис. 5-9. Органы-мишени наиболее распространённых вирусных инфекций человека. ВЭБ — вирус Эпстайна-Барр, ВГА — вирус гепатита А, ВГВ — вирус гепатита В, ВГС — вирус гепатита С, BID — вирус гепатита D, ВГЕ — вирус гепатита Е, ВПЧ — вирус папилломы человека, ВПГ — вирус простого герпеса, ТЛВЧ — Т-пимфотропный вирус человека, ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, ПЛЭП — прогрессирующая лейкоэнцефалопатия, РСВ — респираторно-синцитиальный вирус, ПСПЭ — подострый склерозирующий панэнцефалит, ОРВИ — острая респираторная вирусная инфекция, СПИД-аЭП — СПИД-ассоциированная энцефалопатия.

Основные этапы патогенеза вирусных инфекций

Проникновение вируса в организм. Основные входные ворота для возбудителей вирусных инфекции человека — дыхательные пути и ЖКТ, реже — кожные покровы. В некоторых случаях развиваются локальные поражения, но чаще в месте проникновения не возникает каких-либо проявлений или они носят стёртый характер, а возбудитель мигрирует в чувствительные ткани. Распространение возбудителя в организме может носить локальный или системный характер.

Читайте также:
Опасные болезни и насекомые-вредители картофеля: фото, описание, лечение, обработка посевов для защиты

Локальные поражения вирусами типичны для возбудителей респираторных и кишечных инфекций, а также для некоторых кожных заболеваний. Продолжительность инкубационного периода большинства подобных инфекций составляет 2-3 сут. Первичную репликацию часто сопровождает вирусемия. Она обычно протекает бессимптомно или по типу продромальных явлений, но может возникать и на фоне выраженной клинической картины, не вызывая развития дополнительной симптоматики. Для подобных заболеваний характерно повторное заражение, так как циркулирующие AT не проявляют протективный эффект, а секреторный иммуноглобулин А (IgA) оказывает лишь кратковременное нейтрализующее действие на слизистой оболочке. Системные поражения. Из места проникновения возбудители попадают в кровоток, вызывая вирусемию, и постепенно фиксируются в чувствительных тканях. Первичное распространение обычно вызывает продромальные явления. Поскольку вирусемия предшествует поражению чувствительных тканей, то продолжительность инкубационного и продромального периодов подобных инфекций могут увеличиваться до 2-3 нед. Вирусемия при системных инфекциях обычно носит двухэтапный характер. Первый этап заканчивается поглощением циркулирующих вирусов клетками ретикулоэндотелиальной системы.

В дальнейшем возможно несколько вариантов:

• полная элиминация возбудителя (абортивная инфекция);

размножение вирусов в фагоцитах с последующим выходом и развитием выраженной вторичной вирусемии, сопровождающейся появлением характерных клинических признаков заболевания (например, энцефалитов);

некоторые вирусы (например, вирус гепатита В, пикорна- и тогавирусы) слабо поглощаются фагоцитами и могут циркулировать в крови в свободном состоянии, а возбудители колорадской клещевой лихорадки и лихорадки долины Рифт внедряются в эритроциты.

Основные органы-мишени наиболее распространённых вирусных инфекций представлены на рис. 5-9. Многие из указанных на рисунке возбудителей могут поражать, кроме названных, и другие ткани (так, полиовирусы способны вызывать поражения ЖКТ, а вирус эпидемического паротита обладает тропностью к эпителию извитых канальцев яичек).

Патологический процесс

Процесс возникновения и развития болезни называют патогенезом, который можно разделить на отдельные этапы.

Заражение. Развитие любого инфекционного заболевания начинается с заражения, т.е. с момента, когда возбудитель проникает в ткани и начинает паразитировать на них. До этого возбудитель попадает на растение, а у грибных патогенов прорастают споры, проникающие затем при сочетании определенных условий внешней среды через покровные ткани. Простое механическое «загрязнение» растения спорами гриба еще не означает заражения.

Для различных видов возбудителей условия температуры и влажности, при которых происходит прорастание спор грибов, неодинаковы. Важны также такие факторы, как свет, кислород, вещества, выделяемые растениями и диффундирующие в инфекционную каплю.

Рассмотрим, как происходит заражение пшеницы возбудителем бурой листовой ржавчины. Весенние или летние споры гриба с потоками воздуха попадают на поверхность листьев. Если они влажные или вскоре выпадает роса, у спор начинает прорастать ростковая трубка (температура должна быть в пределах 3. 250). В этот период рост идет за счет запаса питательных веществ споры. Ростковая трубка продвигается в направлении к устьичной щели листа, где гифа гриба при помощи плоского образования (аппрессория) прикрепляется к эпидермальной клетке листа. Из аппрессория вырастает как бы продолжение гифы, которая внедряется в устьице и разрастается в ткани листа. Между растением й паразитом устанавливается биологическая связь, при которой гриб использует для питания продукты синтеза растения.

Проникновение возбудителей болезней в растения происходит различными путями. Большая часть патогенов, как в приведенном примере, попадает в ткани через естественные отверстия: устьица, чечевички, гидатоды. Такой путь присущ бактериям и некоторым грибам.

Возбудители, относящиеся к факультативным паразитам, проникают в основным через различные механические повреждения.

Некоторые грибы-возбудители настоящих мучнистых рос, цветковые паразиты могут внедряться через целостные покровные ткани, используя для их разрушения ферменты. Дальнейшее развитие проходит также в основном на поверхности пораженных растений.

Инкубационный период. Первое время после заражения процесс протекает скрытно. Первые симптомы болезни, как правило, появляются спустя несколько дней, реже — недели и месяцы.

Период развития болезни от момента заражения до проявления визуальных признаков заболевания называют инкубационным. Продолжительность его зависит в первую очередь от вида патогена, а также от минимального температурного порога, ниже которого возбудитель не может развиваться. Например, у фитофтороза картофеля средняя продолжительность инкубационного периода при благоприятных условиях составляет 4—5 дней. Кроме того, имеет значение степень восприимчивости растения.

Для краткосрочного прогнозирования развития болезни очень важно знать продолжительность инкубационного периода и уметь его рассчитать. Это позволяет своевременно провести защитные мероприятия и предотвратить распространение болезни на здоровые растения, незараженные площади.

Проявление болезни. Симптомы болезни свидетельствуют о том, что в результате взаимодействия патогена, растения-хозяина и факторов внешней среды произошли патологические изменения, характерные для данной болезни. Визуальные симптомы могут быть самыми разнообразными и зависят преимущественно от вида возбудителей. Например, при церкоспорозе свеклы на листьях появляются мелкие (до 2—3 мм) серовато-белые пятна с темно-бурой каймой. При инфекционных болезнях, вызванных грибами, в конце инкубационного периода часто отмечается спороношение. При этом образовавшиеся споры могут вызвать новые заражения, дать начало новой генерации патогена.

Читайте также:
Бронзовка (бронзовый хрущ)

Выздоровление больного растения, в отличие от человека и животных, наблюдается очень редко, хотя и возможно при некоторых болезнях.

Первичная и вторичная инфекция. Сохранение инфекции

На однолетних растениях и при болезнях, поражающих листья и приросты текущего года многолетних культур, заболевание начинается с вегетацией и продолжается в течение сезона. Это первичное заражение, или первичная инфекция, т.е. заражение, которое происходит впервые в данный сезон и обычно обнаруживается на единичных растениях. Первичное заражение вызывает возбудитель, который находался в зимующей стадии либо в поле, либо на растительных остатках прошлого года, либо был занесен с семенами и посадочным материалом. Первичное заражение может вызвать также инфекция, перенесенная потоками воздуха.

Заражение растений рядом болезней происходит только один раз за вегетационный сезон. Такие болезни называются моноциклически-ми. Типичным примером служит пыльная головня пшеницы, возбудитель которой заражает культуру только в период цветения. При большинстве других болезней после завершения инкубационного периода формируется инфекция, способная вызвать заражение новых растений в этом же вегетационном сезоне (споры грибов, бактериальные клетки). Время от момента заражения растений до образования инфекционных единиц, способных вызвать новое заражение, называется периодом генерации, или генерацией.

В зависимости от биологических особенностей патогена, степени устойчивости сорта, складывающихся погодных условий один и тот же возбудитель болезни может дать за вегетационный сезон несколько генераций (иногда до 8—10 и более). Такие болезни называются поли-циклическими.

Источники и формы сохранения возбудителей инфекционных болезней могут быть разными. Наиболее распространенные из них следующие.

Почва. Служит резерватором и накопителем инфекции. В ней сохраняются спорообразующие бактерии, некоторые очень стойкие вирусы, семена цветковых растений-паразитов. Покоящиеся формы грибов представляют собой цисты, ооспоры, телиоспоры, хламидоспоры, склероции. Особенно стойки цисты, они не теряют жизнеспособности до 10—15 лет. Ряд грибов находится в почве в сапротрофной стадии и выдерживает конкуренцию постоянных обитателей почвы. В почве сохраняются возбудители рака картофеля, корневых гнилей зерновых, зернобобовых и других культур, ложных мучнистых рос, склеротинио-за озимых и др.

Растительные остатки. Остатки пораженных в истекшем вегетационном сезоне растений являются источником инфекции большинства фитопатогенных бактерий, многих полупаразитических грибов. Грибы, относящиеся к облигатным паразитам, сохраняются на растительных остатках в покоящихся формах.

Одни возбудители могут сохраняться на растительных остатках, находящихся как в почве, так и на ее поверхности, другие — только на поверхности почвы.

Семена и посадочный материал. Представители всех фитопатогенных микроорганизмов, а также цветковые растения-паразиты сохраняются с семенным и посадочным материалом. В зависимости от вида возбудителя инфекция может быть внутренней, поверхностной или в виде примеси. Так, возбудитель пыльной головни пшеницы находится
в форме зачаточного мицелия в зародыше зерновки, возбудитель твердой головни — в форме телиоспор на поверхности семян. Склероции возбудителя спорыньи ржи присутствуют в семенах как примесь. Подавляющее число возбудителей болезней картофеля сохраняется в посадочных клубнях.

Растения. Пораженные растения (многолетние сорняки, озимые, культуры, выращиваемые в теплицах) при возобновлении болезни на следующий год становятся источником первичного заражения новых растений. Так, сохраняются вирусы, микоплазмы, бактерии, реже — грибы.

Некоторые фитопатогенные вирусы и бактерии сохраняются в зимний период в теле насекомых. Чем больше численность перезимовавших насекомых-переносчиков, тем больше вероятность возобновления болезни на растениях.

Пути распространения возбудителей болезней

Чаще всего инфекционные болезни рспространяются воздушным путем (анемохория), с водой (гидрохория), животными (зоохория) и человеком (антропохория).

Воздушными потоками преимущественно распространяются споры грибов. Они поднимаются на высоту в несколько километров и переносятся на тысячи километров. Инфекционность спор зависит от их жизнеспособности, а также температуры, влажности воздуха, солнечной радиации и т.д. Например, летние споры возбудителя стеблевой ржавчины злаковых культур сохраняют жизнеспособность долго, а зооспорангии возбудителя фитофтороза картофеля теряют ее быстро.

Фитопатогенные бактерии попадают в воздушные потоки с мельчайшими частями пораженных тканей, расстояния, на которые переносятся бактерии, небольшие.

С поливной водой, дождем и при орошении распространяются возбудители грибных и бактериальных заболеваний (фузариозного увядания ряда культур и некоторые бактериозы).

Насекомые, клещи, нематоды, дикие и домашние животные переносят вирусные и бактериальные патогены. Для некоторых фитопатогенных вирусов и микоплазм развитие в теле насекомых является частью биологического цикла. Бактерии могут находиться внутри тела насекомого или на его поверхности. Например, личинки жука щелкуна-проволочника, питаясь растительными тканями, разносят возбудителей бактериальных болезней картофеля — кольцевой гнили и черной ножки.

Насекомые переносят и споры грибов. Примером может служить распространение конидиальной стадии возбудителя спорыньи ржи.

При образовании конидий спорыньи в завязях колосков выделяется сладковатая жидкость — «медвянаяроса». Насекомые, питаясь ею, «загрязняют» тело спорами и переносят на другие цветки ржи.

Распространение человеком болезней растений происходит при проведении ручных операций по уходу за растениями и при механических обрабопсах. Кроме того, возбудители болезней заносятся в новые районы с семенным и посадочным материалом, а также с сельскохозяйственной продукцией.

Читайте также:
Солнечные ожоги плодовых деревьев: защита, меры борьбы, лечение растений, фото повреждений коры

Эпифитотии означают массовое развитие инфекционного заболевания растений на определенной территории в течение определенного времени. Они подчиняются конкретным закономерностям и складываются в зависимости от сочетания 3 условий: а) накопление в определенной зоне большого запаса инфекции возбудителя болезни; б) возделывание на больших площадях сортов, восприимчивых к данному патогену; в) наличие оптимальных условий внешней среды для развития патогена.

Имеют значение и другие факторы, определяющие значимость перечисленных условий. Так, при накоплении патогена небезразличны его количество и качество. Стеблевая ржавчина принимает размеры эпифитотии к фазе молочной спелости зерна только в том случае, если в фазу колошения на один стебель приходится более 50 шт. летних спор возбудителя. Патоген должен быть высокоагрессивным. Важно наличие рас патогена, вирулентных по отношению к возделываемым сортам. На устойчивость растений влияют также агротехнические мероприятия.

Состояние возбудителя и растений в большой степени зависит от условий внешней среды. Так, заражение пшеницы возбудителем бурой ржавчины происходит только при наличии капельно-жидкой влаги на листьях в течение 4—8 ч при 15. 200 (оптимальная температура для прорастания спор).

Температура и влажность определяют также длительность инкубационного периода патогена, образование спор (у грибов), последующие заражения.

Любая эпифитотия имеет три стадии: подготовительную; собственно эпифитотию; затухающую. В первую происходит накопление инфекционного начала. Она может длиться довольно долго; при болезнях моноциклического характера — несколько лет. Во вторую стадию наблюдается массовое поражение растений, часто заканчивающееся их гибелью. На заключительной стадии интенсивность развития болезни постепенно снижается, что обусловлено или биологическими особенностями патогена, или защитными мерами.

Специализация возбудителей болезней

Под специализацией возбудителей болезней понимают приуроченность их к определенному питательному субстрату. Строго специфичный питательный субстрат д ля каждого вида патогена может быть в тканиях растений или же в конкретные фазы развития растения. Различают несколько типов специализации фитопатогенных микроорганизмов: филогенетическую, органотропную и онтогенетическую.

Филогенетическая специализация патогенов характеризуется поражением определенного семейства, рода, вида и даже сорта. Эта специализация может быть очень значительной, когда патоген паразитирует на растениях, относящихся к разным семействам или родам одного семейства. Так, возбудитель белой гнили гриб Sclerotinia sclerotio-rum поражает подсолнечник, бобы, морковь, огурец и многие другие растения. Возбудитель килы капусты, помимо этой культуры, поражает все растения, относящиеся к семейству крестоцветных. Широкой филогенетической специализацией обладают гриб Botrytis cinerea — возбудитель серой гнили многих культур, бактерия Pseudomonas sola-nacearum — возбудитель сосудистого бактериоза на картофеле, томате, табаке, подсолнечнике, сое.

Патогены с узкой филогенетической специализацией поражают растения одного рода, одного вида. К ним относятся возбудители многих видов головни, ржавчины на злаковых культурах. Ряд патогенов подразделяется на еще более узкоспециализированные формы (forma specialis). Это, например, возбудитель стеблевой ржавчины злаковых культур Puccinia graminis: специализированная форма Puccinia grami-nis f. sp. tritici поражает пшеницу, P. graminis f. sp. avenae — овес. Кроме того, существуют еще расы и биотипы, специализация которых ограничивается сортом. Они условно обозначаются цифрами или латинскими буквами.

Филогенетическая специализация многих патогенов коррелирует со степенью паразитизма. Большинство узкоспециализированных возбудителей относится к облигатным паразитам или организмам, приближающимся к ним. Знание филогенетической специализации патогена помогает более вероятно найти формы и создать сорта, устойчивые против таких патогенов. Эффективным приемом защиты против узкоспециализированных патогенов является севооборот.

Онтогенетическая, или возрастно-физиологическая, специализация — это способность патогена поражать растения в определенный период их развития, что связано с состоянием продуктов метаболизма тканей растения.

Возбудителей болезней по онтогенетической специализации можно разделить на 3 группы. В первую относят патогены, повреждающие молодые ткани или растения в начальные фазы развития. Это свойственно возбудителям мучнистых рос (молодые ткани), корнееда свеклы (от начала прорастания до образования 4 настоящих листьев).

Вторая группа — это возбудители, поражающие возрастно старые ткани, т.е. на завершающих стадиях развития растений (церкоспороз свеклы, антракноз смородины).

В третью группу входят патогены, которые поражают растения на протяжении всего периода развития (пузырчатая головня кукурузы).

Против возбудителей первой и второй групп растения можно защитить приемами, позволяющими ускорить прохождение уязвимой фазы.

Органотропная, или тканевая, специализация характеризуется поражением определенных органов: листьев, плодов, корней или тканей. Возбудитель килы капусты поражает корни, возбудители мучнистых рос — ткани эпидермиса.

Один и тот же возбудитель может иметь несколько типов специализации. Так, возбудитель мучнистой росы пшеницы Erysiphe graminis f. sp. tritici поражает только род Тритикум (это филогенетическая специализация); паразитирует гриб на тканях эпидермиса (тканевая специализация).

Лекция № 11 патогенез и динамика инфекционных болезней растений План

Этапы патологического процесса при инфекционных болезнях растений.

Патологические изменения больного растения.

1. Этапы патологического процесса при инфекционных болезнях растений

Развитие инфекционной болезни представляет собой сложный процесс взаимодействия растения и возбудителя болезни в условиях внешней среды. При этом внешняя среда играет нередко определяющую роль в течение патологического процесса.

Патологический процесс при инфекционных заболеваниях включает несколько этапов: заражение, инкубационный период, собственно болезнь, выздоровление или отмирание пораженных частей либо всего растения.

Заражение. Этот этап патологического процесса включает попадание возбудителя на поверхность растения, прорастание инфекционного начала, проникновение возбудителя в растение. Попадание возбудителя на поверхность растения связано с его способностью распространяться в природе. Возбудители могут распространяться по воздуху, воде, либо с помощью животных, насекомых и человека. Некоторые виды способны к самостоятельному распространению. Чаще этот процесс протекает неспецифично, поэтому на поверхность растения могут попасть как любые сапротрофы, так и патогенные организмы, не свойственные данному растению. Тем не менее, некоторым возбудителям все же свойственна специфичность, например, передача персистентных вирусов осуществляется специализированными насекомыми – переносчиками. Однако не всякое попадание возбудителя на поверхность растения заканчивается его заражением. Произойдет ли заражение при соприкосновении патогена с потенциальным хозяином, зависит от целого комплекса взаимодействующих друг с другом факторов. Некоторые патогены могут инфицировать почти все части растения, однако большинство обладает специализацией по отношению к определенным тканям и органам.

Читайте также:
Многоядные вредители: описание представителей отрядов прямокрылых, жесткокрылых и чешуекрылых насекомых, меры защиты растений

Прорастание инфекционного начала характерно для грибов и паразитических цветковых растений. Причем у первых прорастают споры, у вторых – семена.

Для прорастании спор и семян фитопатогенных организмов необходим комплекс определенных условий внешней среды: температуры, влажности, кислотности, аэрации и т.д. Важное значение среди факторов окружающей среды имеет также присутствие других микроорганизмов, которые могут стимулировать или, наоборот, подавлять прорастание инфекционного начала патогенов. Факторы внешней среды обусловливают не только возможность прорастания инфекционного начала, но и влияют на скорость этого процесса, что имеет иногда решающее значение для заражения растений. При этом разные группы и виды возбудителей болезней предъявляют к факторам среды различные требования (Соколова, Семенкова, 1981).

Прорастание спор у грибов происходит по -разному в зависимости от типа споры и до некоторой степени внешних условий.

Некоторые споры прорастают немедленно после освобождения, тогда как для других спор характерен определенный период покоя, во время которого они обычно не прорастают. Покоящиеся споры возникают как бесполым (хламидоспоры), так и половым путем (ооспоры, зигоспоры, телиоспоры). Покоящиеся споры имеют обычно толстую оболочку, довольно большие размеры и желтую или темную окраску. Они содержат питательные вещества. Прорастанию покоящихся спор должно предшествовать некоторое размягчение их оболочки, повышающее ее проницаемость для воды или облегчающее выход из спор ингибиторов прорастания. При прорастании толстая оболочка покоящейся споры растрескивается или же через ростковую пору в оболочке вырастает ростковая трубка.

В отличие от покоящихся спор у пропагативных спор оболочка тонкая, они недолговечны и содержат меньше питательных веществ. К пропагативным спорам относятся многие конидии, пикноспоры, зооспоры, аскоспоры, базидиоспоры, урединиоспоры и др. Они образуются в огромных количествах в течение вегетационного периода и служат больше для распространения. Такие споры при благоприятных внешних условиях обычно прорастают немедленно после созревания и отделения от спороносцев (Тарр, 1975).

Проникновение возбудителя в растение может происходить различными путями. Способ внедрения патогена в растение зависит от биологических особенностей и во многих случаях является специфичным для той или иной группы фитопатогенных организмов.

Многие виды фитопатогенных грибов и бактерий способны проникать в растения через различные естественные отверстия: устьица, чечевички, гидатоды, рыльца пестиков и т.п. На нижней стороне листьев имеется огромное количество устьиц – от нескольких сотен до нескольких тысяч на 1 мм 2 , на верхней стороне их гораздо меньше. Скорость проникновения через устьица зависит от типа возбудителя и внешних условий. В оптимальных условиях прорастание и проникновение занимает несколько часов. Скорость проникновения имеет решающее значение, так как, проникнув в ткань растения, патоген уже хорошо защищен от высыхания, яркого света и других вредных влияний. Так, заражение плодовых деревьев бактерией Erwinia amylovora Bur.Com.S.A.B. происходит через нектарники и устьица. Бактерия распространяется по межклетникам пестика и через устьичные щели в дыхательных полостях, откуда попадает в ветви и ствол дерева. У гриба Lophodermium pinastri Chev.- возбудителя шютте обыкновенного сосны, ростковые трубки проникают в устьице, расширяются там и образуют боковые ветви, проникающие в эпидермис и в замыкающие клетки. Оттуда гифы, распространяясь в мезофилл, проходят по межклетникам эндодермы во флоэму и далее по сердцевинным лучам в древесную паренхиму (Журавлев, Соколов, 1969).

Чечевички обычно заполнены рыхлым скоплением клеток, через которое может проходить воздух и которое, по-видимому, не может оказать сильного сопротивления проникновению грибов. Ростковые трубки или гифы внедряющегося гриба прокладывают себе путь между клетками чечевички, вероятнее всего не проникая в них и не используя их содержимое. Заражение чаще происходит через молодые чечевички. Через чечевички могут проникать возбудители болезней плодов, например, Penicillium expansum – голубая плесень яблони, Sclerotinia fructicola – бурая гниль плодов косточковых. Через чечевички проникает в побеги и возбудитель рака яблони – Nectria galligena Bres., а также ряд корневых патогенов.

Некоторые бактерии, в том числе Erwinia amylovora Bur.Com.S.A.B.и Xanthomonas campestris, проникают в растение через гидатоды, которые располагаются по краям листа и на его кончике. Сведений о проникновении через гидатоды грибов очень мало. Это удивительно, так как гидатоды открыты более или менее постоянно и выделяют капельки раствора органических и неорганических веществ, которые могут использовать грибы. В сравнении с устьицами количество гидатод меньше, поэтому вероятность того, что спора попадет на них или на достаточно близкое от них расстояние, соответственно, меньше.

Читайте также:
Методы борьбы и средства защиты растений от вредителей и болезней: эффективные приемы и препараты

Для ряда фитопатогенных грибов характерно прямое проникновение в растение через неповрежденные поверхностные ткани. Такое проникновение осуществляется путем прободения кутикулы и клеточных оболочек эпидермиса или иных тканей инфекционной гифой, на кончике которой может создаваться достаточно высокое давление. По данным Э.Гоймана (1954) на кончике гифы гриба Botrytis сinerea Pers.создается давление до 7 атм. При таком способе проникновения кроме механического давления грибы оказывают на поверхностные ткани растений также и химическое воздействие, размягчая и растворяя их соответствующими ферментами.

Некоторые грибы и бактерии проникают в растения через незащищенные кутикулой органы: проростки, корневые волоски, цветы и т.п. Так, при заражении проростков хризантемы ложной мучнистой росой гриб Peronospora radii DB, распространяясь бессимптомно по межклетникам, вызывает поражение цветов. Через корневые волоски проникают в корень гифы опенка, грибов – возбудителей полегания всходов и некоторых других грибов, а также фитонематоды. Бактерия Erwinia amylovora Bur.Com.S.A.B.проникает в ткани побегов через цветы.

Достаточно распространено проникновение возбудителей в растения через различные механические повреждения, наносимые человеком, животными, в том числе насекомыми. Немалая роль принадлежит также повреждениям градом, снегом, льдом, молнией, морозом и т.п. Многие возбудители гнилей древесных пород проникают в дерево через ранки, сучки, морозобойные трещины, градобойные ранки. Через поврежденный заболонниками луб ильмовых проникают конидии возбудителя голландской болезни (Graphium ulmi Schwarz.). Бактерия Pseudomonas quercus проникает во флоэму коры дуба через ранки, наносимые пестрой дубовой тлей. Листовые рубцы, остающиеся после опадения листьев и хвои, могут некоторое время служить воротами инфекции.

Вирусы и микоплазмы чаще всего вносятся в ткани растений насекомыми во время их питания, а также через мелкие ранки, возникающие при трении соприкасающихся частей растений или при уходе за растениями.

Инкубационный период

После заражения растения возбудитель продолжает развиваться в тканях. Через некоторое время появляются первые признаки болезни, после чего начинается спороношение гриба. Время от момента заражения до появления первых признаков болезни называется инкубационным (или скрытым) периодом. Продолжительность инкубационного периода при разных заболеваниях различна и зависит, прежде всего, от паразитических свойств возбудителя. Так, у возбудителя мериоза инкубационный период равен 15-20 дням, у возбудителя шютте обыкновенного сосны – до 2,5 месяцев, а у возбудителя пузырчатой ржавчины сосны веймутовой – до 2 лет. На продолжительность инкубационного периода оказывают влияние внешние условия и особенно температурный режим. Кроме того, определенную роль играет и степень устойчивости самого растения против болезни. Обычно у растений имунных или с повышенной устойчивостью инкубационный период продолжительнее.

Собственно заболевание

Патологические изменения в тканях пораженных растений появляются еще во время инкубационного периода. Впоследствии они достигают максимального развития и становятся явными. Появление внешних признаков болезни знаменует начало третьего этапа инфекционного процесса – собственно заболевания. Возбудители болезни в процессе своего развития забирают у растений питательные вещества и воду, выделяют токсины и другие вещества, которые отравляют клетки и вызывают их отмирание. Собственно заболевание чаще всего завершается отмиранием пораженных частей или всего растения. Выздоровление больных растений наблюдается реже.

По характеру распространения возбудителя в растении поражение может быть местным или общим. При местной (локальной) инфекции возбудитель болезни концентрируется только в месте заражения. Иногда он поражает соседние ткани. Это очень распространенный тип заболевания. Чаще всего заболевают отдельные органы или их части, например, листья, стволы, ветки, пораженные различными пятнистостями, ржавчиной листьев, мучнистой росой, а также стволовыми гнилями.

При общих (диффузных) инфекциях возбудитель болезни проникает в ткани и может охватить весь организм. Примером служит вертициллезное увядание растений, вызванное грибом Verticillium aibo-atrum Rkc.Berth. Характер диффузного поражения имеют болезни, вызванные вирусами.

Кроме местного и общего поражения растений существует также ряд промежуточных форм. Из них наиболее распространенными являются очаговые поражения, при которых возбудитель инфекции проникает в одно какое-либо место, откуда токсины распространяются по всему организму. К таким заболеваниям относятся различного рода трахеомикозы, в частности, голландская болезнь ильмовых, трахеомикоз дуба, при которых увядают листья.

Выздоровление растений

Выздоровление растений представляет собой процесс восстановления функций организма, нарушенных заболеванием. Последствиями перенесенной болезни могут быть различные изменения в морфологии растений, расстройство жизненных функций и снижение продуктивности. У древесных пород это может проявляться в виде образований различных наплывов и наростов, искривлении побегов, образовании язв, суховершинности и т.д. В отдельных случаях выздоровевшие деревья теряют декоративную ценность, ухудшается качество древесины. Процесс восстановления и нормализации нарушенных заболеванием функций может происходить естественным путем или при помощи человека. В первом случае выздоровление растений может наблюдаться, когда изменившиеся внешние условия оказываются неблагоприятными для патогена и подавляют его жизнедеятельность в тканях растения-хозяина.

Неблагоприятные условия для патогена может создать и человек, изменяя, например, условия минерального питания пораженных растений, путем внесения удобрений, микроэлементов, либо вводя в растение антибиотики, которые изменяют обмен веществ у растений и вызывают регрессивные изменения у патогена.

Читайте также:
Растения-защитники сада и огорода, обладающие фитонцидными свойствами против вредителей: какие культуры выделяют фитонциды

Выздоровление для деревьев, пораженных некрозно-раковыми заболеваниями, может быть также достигнуто применением ряда лечебных мероприятий: зачистка, дезинфекция и пломбирование ран, обрезка ветвей и т.д.

Инфекционная болезнь

Инфекционная болезнь (паразитарная болезнь) – это заболевание, вызываемое патогенным микроорганизмом (возбудитель болезни). Основной признак инфекционной болезни – способность передаваться от больных растений к здоровым [5] .

Сообщения об инфекционных болезнях растений обнаружены в литературных памятниках Древней Греции, Рима. Древние Греческие и римские философы (Аристотель,Теофраст, Демокрит) указывали на существование заболеваний ржавчина, головня, мучнистая роса, рак плодовых деревьев. В Древней Греции существовал храм «Эризибе». В нем устраивались жертвоприношения богам, защищающим растения от заболеваний. Скорее всего, в связи с этими ритуалами Теофраст дал мучнисторосяным грибам название «Erisibi», позднее, в латинской транскрипции они стали называться «Erysiphe» [4] .

Теофраст (ок. 372–287гг. до н. э.)

Классификация инфекционных болезней

Инфекционные заболевания подразделяются в зависимости от вида возбудителя болезни. Различают:

  1. Вирусные болезни растений (мозаичные болезни, желтухи, болезни увядания, карликовость, пролиферация, закукливание) [1] .
  2. Бактериальные болезни растений или бактериозы (рак растений, черная ножка картофеля, различные виды бактериальных гнилей, бактериальный ожог плодовых деревьев) [1] .
  3. Грибные болезни растений или микофитозы (ржавчина, головня, мучнистая роса, фузариоз, гниль, цитоспороз, аскохитоз) [1] .
  4. Актиномикозы – возбудители актиномицеты (парша картофеля) [1]
  5. Альгофитозы – возбудители паразитические водоросли [1] .
  6. Антофитозы – возбудители паразитические и полупаразитические цветковые растения (заразиха, повилика, омела, очанка) [1] .
  7. Гельминтофитозы – возбудители паразитические нематоды (нематоды галловые (галлообразующие), нематоды настоящие шишкоиглые, нематоды разнокожие) [1] .
  8. Энтомофитозы – возбудители паразитические насекомые (филлоксера, кровяная тля) [1] .
  9. Арахнофитозы – возбудители паукообразные, в основном растительноядные клещи (обыкновенный паутинный клещ, бурый плодовый клещ, клещ красный плодовый, галловый сливовый клещ) [1] .

Гельминтофитоз – поражение клубники
нематодой Рисовый афеленх

Патогенез инфекционной болезни растения

Патогенез – совокупность последовательного развития процессов, определяющих механизмы возникновения и развития болезни [1] .

Особенности патогенеза определяются несколькими факторами: свойствами возбудителя, восприимчивостью растений, условиями окружающей среды. В патогенезе инфекционных болезней растений различают следующие фазы:

  1. Прединфекционная фаза – инфекционное начало (споры, мицелий) с капельножидкой влагой опадают на различные органы растения и при благоприятных условиях через устьица, поранения или другими способами внедряются в ткани растений. В некоторых случаях фитопатогены размножаются и развиваются на уже отмерших растениях в непосредственной близости от растения-хозяина и оттуда внедряются в живые растительные ткани [1] .
  2. Заражение – процесс проникновения возбудителя заболевания в растительные клетки [1] .
  3. Инкубационный период – процесс скрытого развития патологических процессов от заражения до проявления внешних симптомов[1] .
  4. Послеинкубационная фаза – характеризуется усилением симптомов, возрастанием интенсивности заражения, массовым поражением растений. Заканчивается выздоровлением или гибелью растения [1] .

Сорта садового помидора (Solanum lycopersicum)
различные по иммунитету
к заболеванию фузариозне увядание.

Защитная реакция растений

Защитная реакция растения – реакция, возникающая в ответ на внедрение фитопатогена в живые ткани растения, направленная на ограничение и подавление инфекции [2] .

Внедрение возбудителя вызывает у растений усиление активности окислительных ферментов, увеличение количества и активности фитонцидов. Это выражается в опробковении клеточных стенок, отмирании и выпадении вместе с инфекционным началом возбудителя заболевания зараженных клеток. В следствии отдельные группы клеток вокруг первичного очага инфекции, а в некоторых случаях и все растение в целом приобретают повышенную устойчивость к действию фитопатогена. Если возбудитель заболевания не способен преодолеть сопротивление тканей, то поражение ограничивается небольшим пятном хлоротичной или отмершей ткани [1] .

Иммунитет растения

Иммунитет растения к инфекционным болезням (фитоиммунитет) – устойчивость растения по отношению к воздействию фитопатогена или его токсинов. Слово «иммунитет» произошло от латинского «immunitas» – освобождение [2] [6] .

Другими словами, иммунитет растений – это невосприимчивость к болезни при непосредственном контакте с возбудителем в благоприятных для заражения условиях. Различные степени проявления иммунитета называют устойчивостью [6] .

Иммунитет растений, точнее его повышение и укрепление, является важной научной проблемой, тесно связанной с практическими вопросами сельского хозяйства. Один из самых надежных и эффективных путей защиты растений – использование устойчивых к вредным организмам сортов. На посевах таких сортов снижается необходимость использования фунгицидов иинсектицидов. Полное обеспечение страны устойчивыми сортами увеличит общую урожайность на четверть. Учение об иммунитете является теоретической основой селекции растений на устойчивость к инфекционным заболеваниям [6] .

Различают следующие виды растительного иммунитета:

1.Врожденный или естественный – присущее данному сорту (виду) свойство не поражаться каким-либо заболеванием, передающееся по наследству. Врожденный иммунитет подразделяют на:

  • активный – свойство растения активно реагировать на внедрение паразита;
  • пассивный – совокупность свойств растения позволяющих препятствовать внедрению паразита в ткани растения-хозяина и развитию в них, существующих независимо от свойств фитопатогена[6] .

2. Групповой иммунитет – устойчивость к разным возбудителям [6] .

3. Комплексный иммунитет – устойчивость к различным болезням и вредителям [6] .

4. Приобретенный (индуцированный) иммунитет – свойство растения, возникающее в процессе отнтогенеза под влиянием перенесенной болезни или воздействия на растение различными приемами, в частности веществами – индукторами устойчивости [6] .

Читайте также:
Болезни и вредители столовой, сахарной, кормовой свеклы: фото, описание, лечение и меры защиты

Инфекционные болезни растений

Болезнями растений занимается наука фитопатология.

Фитопатология (от греч. phyton — растение, pathos — болезнь и logos — учение), наука о болезнях растений, средствах и методах их профилактики и ликвидации. Тесно связана с анатомией и физиологией растений, микробиологией, микологией, генетикой, селекцией, растениеводством, химией, физикой и другими естественными науками. Частная Фитопатология включает сельскохозяйственную фитопатологию, которая исследует болезни сельскохозяйственных культур, лесную фитопатологию (болезни деревьев и кустарников) и фитопатологию декоративных культур.
Болезни растений – это патологические процессы, протекающие в растениях под влиянием возбудителей болезней и неблагоприятных условий среды; проявляются в нарушении фотосинтеза, дыхания и других функций, вызывают поражения отдельных органов или преждевременную гибель растений. Болезни снижают урожай и ухудшают его качество. Известно свыше 30 тыс. различных болезней растений.
В развитии инфекционных болезней различают несколько фаз:

  • – прединфекционная (накопление инфекционного начала в окружающей среде),
  • – заражение (внедрение возбудителя болезни в растение),
  • – инкубационный период (скрытое развитие возбудителя болезни внутри растения, без видимых визуально симптомов)
  • – послеинкубационный период (появление внешних признаков заболевания),
  • – защитная реакция растения (иммунные реакции).

Инфекционные болезни часто принимают характер массового развития, или -эпифитотий.

К возбудителям инфекционных болезней растений относятся.
1. Паразитические грибы (по ориентировочным подсчетам, существует не менее 10 000 видов фитопатогенных грибов); Грибы предпочитают кислую среду обитания. Сок растений обычно имеет слабокислую реакцию. Грибы образуют особые структуры, с помощью которых проникают через покровы тканей растений и клеточную стенку. Большинство грибов образуют два вида спор, одни из которых служат для распространения, а другие — для выживания в неблагоприятных условиях.

2. Паразитические бактерии (возбудителями болезней растений являются только 150—200 видов); Бактерии лучше растут в щелочной среде. Но они лишены способности активно проникать в ткани растений. Только часть бактерий образует споры, тогда как у остальных для распространения служат сами бактериальные клетки. Бактерии не имеют также специальных органов для перезимовки, благодаря чему их сохранение от одного вегетационного сезона до другого значительно затрудняется.

3. Паразитические цветковые растения, живущие за счет других растений, носящих название растений-хозяев.

4. Паразитические животные или растительные нематоды.
Чаще всего — это обитающие в почве круглые черви, называемые фитогельминтами. Они прокалывают растение, проникают в него и питаются его содержимым. Фитогельминты выделяют ферменты, превращающие сложные органические вещества растений в простые, пригодные для усвоения. Некоторые нематоды выделяют биологически активные соединения, способствующие притоку к ним питательных веществ. Вокруг места проникновения таких нематод начинается усиленное деление клеток и образуются утолщения — галлы. Нематоды способны выделять токсические вещества, подавляющие устойчивость к ним со стороны растений. Многие нематоды и растения-паразиты являются переносчиками вирусов, и в этом состоит их большая опасность.

5. Вирусы — инфекционные болезнетворные агенты, находящиеся на грани между веществами и существами. Вирусы составляют вторую по вредоносности после грибов группу патогенов растений. В настоящее время известно около 600 фитопатогенных вирусов. Все они заражают только живые ткани растений.

Все возбудители болезней растений в порядке убывающей вредоносности могут быть расположены в следующий ряд:
ГРИБЫ — ВИРУСЫ – БАКТЕРИИ — ПАРАЗИТИЧЕСКИЕ ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ

Для того чтобы стать патогеном, микроорганизм должен приспособиться к своему будущему хозяину, или пройти процесс специализации.

Специализация — это приуроченность патогена к одному или нескольким растениям-хозяевам. Различают узко — и широко специализированные группы возбудителей болезней. Широко специализированные вызывают заболевания различных родов внутри одного семейства растений или даже растений различных семейств. Некоторые возбудители болезней, например возбудитель серой гнили (Botrytis cinerea), заселяют и разрушают без разбора всевозможные ткани и органы различных растений. В силу этого их называют полифагами.

Монофаги, или узкоспециализированные патогены, паразитируют только на растениях одного рода или даже одного вида. Внутри вида у таких паразитов часто возникают особые формы, приспособленные только к определенным сортам, которые не отличаются друг от друга во всем, кроме способности поражать одни сорта и не поражать другие. Такие формы получили название специализированных форм или физиологических рас.

Патогены растений отличаются по характеру своих патогенных свойств. Среди них различают несколько групп:

Факультативные патогены (необязательные) — наиболее низкоорганизованные микроорганизмы, которые обычно живут как сапрофиты на мертвых остатках растений, но при определенных благоприятных для них условиях могут нападать на живые растительные ткани, предпочитая при этом старые или ослабленные. Все они полифаги, круг их растений-хозяев достаточно широк. Внутри этой группы также существует специализация. Крайней степенью являются «всеядные» патогены, которые способны поражать сотни видов растений — из самых различных групп. Часто успех заражения у них определяется не принадлежностью растений к той или иной группе, а тем, ослаблена ли в достаточной мере его ткань. В отличие от «всеядных» в группу факультативных патогенов входят также «многоядные патогены», которые имеют уже более ограниченный, но все же достаточно широкий круг хозяев. Патогены этого типа преимущественно поражают ослабленные растения.

Факультативные сапрофиты в отличие от факультативных патогенов, которые преимущественно ведут сапрофитный образ жизни лишь иногда паразитируют, наоборот, преимущественно паразитируют и лишь иногда переходят к сапрофитному образу жизни. Круг их хозяев уже значительно уже.

Читайте также:
Обработка вишни и сливы от болезней и вредителей: как бороться с насекомыми и заболеваниями

Облигатные патогены (обязательные) – в природе живут только за счет живых растительных тканей. Они принадлежат к числу монофагов, т. е. их растением-хозяином является какой-нибудь один растительный род или близкие роды. Облигатами являются примерно 25% всех патогенов растений. Они встречаются во всех главных группах растительных патогенов, за исключением бактерий. Многие облигатные паразиты чрезвычайно вредоносны (ржавчина и мучнистая роса). Облигаты выбирают своей жертвой сильные, активно функционирующие растения. Как правило, эти патогены обладают орудиями, позволяющими им проникать через неповрежденную поверхность растений. Патогены этой группы в природе представлены многочисленными физиологическими расами.

Эта статья – фрагмент издания Елены Евдокимовой “Защита садовых растений”. Полную информацию о нем вы можете получить здесь

ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ: ЭТИОЛОГИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ Текст научной статьи по специальности « Биологические науки»

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Назаров Павел Александрович, Балеев Дмитрий Николаевич, Иванова Мария Ивановна, Соколова Любовь Михайловна, Каракозова Марина Викторовна

За последние годы отмечено увеличение числа заболеваний, вызванных фитопатогенными бактериями , грибами и вирусами . Эти возбудители поражают растения на разных стадиях их роста и производства сельскохозяйственной продукции. В зависимости от погодных условий и фитосанитарного состояния посевов распространенность болезней может достигать 70-80% от всей популяции растений, а урожайность снижаться в ряде случаев на 80-98%. Растения обладают врожденным клеточным иммунитетом, однако специфичные фитопатогены способны его преодолевать. В представленном обзоре рассмотрены фитопатогены вирусной, грибной и бактериальной природы, а также современные концепции защиты растений, методы химического, биологического, агротехнического контроля и идентификации фитопатогенов.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Назаров Павел Александрович, Балеев Дмитрий Николаевич, Иванова Мария Ивановна, Соколова Любовь Михайловна, Каракозова Марина Викторовна

INFECTIOUS PLANT DISEASES: ETIOLOGY, CURRENT STATUS, PROBLEMS AND PROSPECTS IN PLANT PROTECTION

In recent years, there has been an increase in the number of diseases caused by bacterial, fungal, and viral infections. Infections affect plants at different stages of agricultural production. Depending on weather conditions and the phytosanitary condition of crops, the prevalence of diseases can reach 70-80% of the total plant population, and the yield can decrease in some cases down to 80-98%. Plants have innate cellular immunity, but specific phytopathogens have an ability to evade that immunity. This article examined phytopathogens of viral, fungal, and bacterial nature and explored the concepts of modern plant protection, methods of chemical, biological, and agrotechnical control , as well as modern methods used for identifying phytopathogens.

Текст научной работы на тему «ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ: ЭТИОЛОГИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ»

Инфекционные болезни растений: этиология, современное состояние, проблемы и перспективы защиты растений

П. А. Назаров1,2,3*, Д. Н. Балеев4, М. И. Иванова5, Л. М. Соколова5, М. В. Каракозова6 1НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119992 Россия

2Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный, Московская обл., 141700 Россия

3Федеральный научный центр овощеводства, пос. ВНИИССОК, Московская обл., 143080 Россия 4ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений, Москва, 117216 Россия

5Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства – филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства», д. Верея, Московская обл., 140153 Россия 6Центр наук о жизни, Сколковский институт науки и технологии, Москва, 121205 Россия *E-mail: nazarovpa@gmail.com Поступила в редакцию 25.05.2020 Принята к печати 30.06.2020 DOI: 10.32607/actanaturae.11026 РЕФЕРАТ За последние годы отмечено увеличение числа заболеваний, вызванных фитопатогенными бактериями, грибами и вирусами. Эти возбудители поражают растения на разных стадиях их роста и производства сельскохозяйственной продукции. В зависимости от погодных условий и фитосанитарного состояния посевов распространенность болезней может достигать 70-80% от всей популяции растений, а урожайность снижаться в ряде случаев на 80-98%. Растения обладают врожденным клеточным иммунитетом, однако специфичные фитопатогены способны его преодолевать. В представленном обзоре рассмотрены фитопа-тогены вирусной, грибной и бактериальной природы, а также современные концепции защиты растений, методы химического, биологического, агротехнического контроля и идентификации фитопатогенов. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА бактерии, грибы, вирусы, пестициды, фитопатоген, селекция, устойчивость к болезням, интегрированная защита растений, биологический контроль, агротехнический контроль, иммунитет растений.

Считается, что растение подвержено заболеванию, если под действием факторов внешней среды в нем изменяются физиологические процессы, приводящие к нарушению нормальной структуры, роста, функций или других параметров. Болезни растений подразделяются на инфекционные и неинфекционные в зависимости от природы агента, вызывающего болезнь. Симптомы болезни могут зависеть от причины, вызвавшей заболевание, от характера и локализации воздействия, которое оказывается на растение. Факторы, вызывающие болезни растений, могут иметь биотическую и абиотическую природу. Неинфекционные заболевания обусловлены неблагоприятными условиями выращивания, они не передаются от больного растения здоровому, тогда как инфекционные заболевания могут распространяться от одного восприимчивого хозяина к другому, по-

Читайте также:
Болезни и вредители подсолнечника: фото, описание, меры борьбы с заболеваниями подсолнуха и защита от насекомых

скольку инфекционный агент способен размножаться внутри растения или на его поверхности.

Выделяют такие признаки болезней растений, как увядание, пятнистости (некрозы), налеты, пустулы, гнили, опухоли (наросты), деформации, мумификации, изменение окраски и разрушение пораженной ткани. Увядание обусловлено потерей тургора клеток и тканей, оно вызывается как абиотическими, так и биотическими факторами. Пятнистости в большинстве случаев появляются при отмирании части тканей растения под действием биотических факторов. Налеты и пустулы возникают при поражении растений грибами. Гнили приводят к отмиранию как внутриклеточного содержимого (бактериальные мокрые или грибные твердые гнили), так и к разрушению межклеточного вещества и оболочки клеток (грибные, сухие гнили). Опухоли возникают в результате разрастания пораженной ткани под влиянием

возбудителей болезни. Деформации (морщинистости, скрученности, курчавости, нитевидности листьев, уродливость плодов, махровость цветков) могут вызываться различными биотическими и абиотическими факторами вследствие оттока продуктов фотосинтеза, неравномерного поступления в растение питательных веществ и неравномерности роста различных элементов ткани. При мумификации наблюдается поражение органа растения мицелием гриба, что приводит к его усыханию, потемнению и уплотнению. Изменение окраски обычно обусловлено нарушением функций хлоропластов и низким содержанием хлорофилла в листьях, что проявляется светлой окраской участков листа (мозаики) или всего листа целиком (хлороз) [1, 2].

Возбудители инфекционных болезней могут распространяться по воздуху, с водой, переноситься животными и человеком и сохранять инфекционность долгие месяцы и годы. Естественными резервуарами инфекций являются почва, вода и животные, особенно насекомые.

Инфекционные заболевания растений вызываются в основном патогенными организмами, такими, как грибы, бактерии, вирусы, простейшие, а также насекомыми или паразитическими растениями [1]. С развитием сельского хозяйства инфекционные болезни растений становятся все более значимым фактором, влияющим на урожайность и экономическую эффективность. В полевых условиях каждое растение, культивируемое в виде монокультуры, имеет одинаковые стандартные условия и требования к посадке, уходу и уборке, что приводит к большей урожайности и меньшим затратам на производство, чем при использовании поликультуры [3]. За последние полвека современные технологии, в том числе и монокультивирование, сократили количество дополнительной земли, необходимой для производства продуктов питания. Однако ежегодное выращивание одной и той же культуры на одном и том же месте истощает почву и делает ее неспособной поддерживать здоровый рост растений. Другая критически важная проблема – подверженность монокультуры инфекционным заболеваниям. Даже на стадии хранения, транспортировки и распределения до конечного потребителя потери могут составлять до 30% (рис. 1) [4, 5]. Поэтому контролировать и предотвращать развитие инфекционных болезней необходимо на всех стадиях производства растениеводческой продукции: от технологий работы с семенами до доставки и хранения продукта на полках магазинов и в домах потребителей. В данном обзоре обобщена текущая информация о причинах и патогенетических механизмах инфекционных заболеваний растений, вызванных вирусами, бактериями и грибами, которые

поражают основные сельскохозяйственные культуры, включая зерновые, овощные и технические. Рассмотрено современное состояние, проблемы и перспективы защиты растений.

ИММУНИТЕТ РАСТЕНИЙ И МЕХАНИЗМЫ ЕГО ПРЕОДОЛЕНИЯ

Обычно растения обладают устойчивостью к неспецифичным для них патогенам, поскольку имеют восковую кутикулу, покрывающую эпидермальный слой клеток, и постоянно синтезируют различные антимикробные соединения, в то время как специфичные патогены используют разнообразные стратегии для проникновения в растения, что часто делает такую защиту неэффективной. Грибы могут проникать непосредственно в клетки эпидермиса или распространять гифы поверх растительных клеток, а также между ними, что не требует специальных структур или каких-либо особых условий, тогда как бактериям или вирусам часто необходимы либо поврежденные ткани, либо попадание в специализированные структуры (например, устьица), либо нужен специфический переносчик (вектор), которым обычно бывают насекомые, грибы и простейшие. Как же происходит инфицирование растений фитопатогенами? Чтобы представить это, необходимо обратить внимание, что растения, в отличие от животных, полагаются на врожденный иммунитет каждой клетки и системные сигналы, исходящие из мест заражения, а не на подвижные защитные клетки и соматическую адаптивную иммунную систему. При этом инфицирование патогенными микроорганизмами не всегда успешно из-за структурных изменений в клеточной стенке или запрограммированной гибели клеток.

У растений имеются так называемые трихомы -выросты эпидермиса, препятствующие росту и проникновению патогена. Трихомы могут содержать антимикробные соединения или обладать ингиби-рующим действием на микробные гидролитические ферменты, вовлеченные в повреждение клеточной стенки. Роль клеточной стенки невозможно переоценить, она является первым препятствием, которое должны преодолеть патогенные микроорганизмы, а успешная защита на данном рубеже обороны наиболее эффективна против неспецифических патогенов. Клеточная стенка состоит из микрофибрилл целлюлозы и гемицеллюлозы, она армирована лигнином, а также содержит значительное количество белков, выполняющих структурную и ферментативную функции [6]. Гетерогенность строения клеточной стенки растений вынуждает патогены применять разные стратегии для ее преодоления.

Антимикробные соединения растений – низкомолекулярные вещества небелковой природы – под-

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: