Как повысить устойчивость растений к болезням
Содержание
Как повысить устойчивость растений к болезням
Седых Андрей Вячеславович
член Совета АППЯПМ от Тамбовской области, директор ФГУП «Комсомолец», к. с.-х. н.
ДОРОХОВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА
СПЕЦИАЛИСТ АППЯПМ ПО АПРОБАЦИИ И СЕРТИФИКАЦИИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР
ТЕЛ.: 8-953-707-74-49; 8-920-234-05-61; asprus@mail.ru
ОПИСАНИЕ ПОЛЬСКИХ СОРТОВ МАЛИНЫ
(с использованием материалов JANA DANEKA)
СОВРЕМЕННЫЙ СОРТИМЕНТ ГРУШИ
Материал подготовили:
Жбанова Ольга Владимировна
Заместитель исполнительного директора Ассоциации садоводов России (АППЯПМ), ведущий специалист Ассоциации садоводов-питомниководов (АСП-РУС) по ягодным культурам
Жолобицкая Ю.А.
Студентка «Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова»
С использованием материала Rajmund Glinicki
Варшавский сельскохозяйственный университет
Новые иммуностимуляторы растений для повышения устойчивости их к болезням
Внедрение новых сортов, а также использование более эффективных методов выращивания плодовых и ягодных культур ведет к интенсификации использования удобрений и средств защиты растений. Стоит отметить, что ягоды, предназначенные для непосредственного употребления в свежем виде, должны быть не только здоровыми и вкусными, но и полезными, т.е. без содержания вредных веществ.
Одна из задач, поставленных на сегодняшний день перед садоводами – это производство ягод высокого качества, которые не содержат остатков пестицидов. Задача трудная, требующая поиска новых, эффективных, но экологически чистых методов и специалистов, которые одновременно обеспечат рентабельное производство. Но существуют ли такие методы?
Фото 1. Экологичность производства – важный аспект сохранения пользы ягод и здоровья человека
Стимуляция процессов защиты
Развитие науки дает все более новые знания о процессах и явлениях, происходящих в растениях, мы знаем специфику питания и защиту растений от вредителей. Это позволяет разрабатывать и производить легкопоглощаемые удобрения. В последние годы все больше, говорят о возможности стимулирования работы собственных механизмов иммунитета растений.
Растения, как животные и люди имеют свой собственный иммунитет, который защищает их от различных угроз. Впервые это явление наблюдали в девяностые годы прошлого века как проявление устойчивости растений под влиянием определенных факторов стресса. В настоящее время ученые тщательно изучили данный вопрос. В ходе исследований удалось выявить вещества, способствующие увеличению устойчивости растений. Естественная устойчивость растений к неблагоприятным факторам определяется группой веществ, называемых иммуностимуляторами и антистрессантами. Они могут быть как биологические, так и химические, но также известны физические факторы, имеющие аналогичные свойства.
Работа растительных клеток начинается с процесса, в котором соответствующая информация передается в ядро. Это приводит к экспрессии генов, отвечающих за выработку специфических, генетических, информационных белков. Как следствие этих процессов, появляются белки и другие вещества, которые имеют антибактериальные и противогрибковые свойства. Также происходит накопление вторичных веществ (фитоалексинов), что позволяет укрепить клеточные стенки.
Метаболические процессы защиты могут быть локальными и комплексными. Результатом этих процессов является регуляция метаболизма всего растительного организма.
Таким образом, можно сделать выводы о том, что увеличение устойчивости сопровождается различными факторами и в значительной степени зависят не только от иммуностимуляторов, но и от вида и даже сорта культуры.
Салициловая кислота
Салициловая кислота является не только антистрессантом, но также способствует делению клеток, способствует повышенной устойчивости к биотическим факторам (вирусы, бактерии, грибки) и абиотическим (например, засуха, холод, УФ-излучение). Кроме того, было обнаружено, что обработка растений этим соединением и его производными может также оказывать воздействие на переход от вегетативной стадии растения к генеративной и, тем самым, ускорить цветение. Однако роль салициловой кислоты имеет особо важное значение в защите растений от болезней. Ее соединения обладают свойствами подавления развития патогенных микроорганизмов. В исследованиях естественной резистентности растений обнаружили, что виды и сорта растений с высоким содержанием салициловой кислоты в тканях были более устойчивы к инфекциям и патогенам.
Проведенные на плантациях внекорневые обработки растений салициловой кислотой привели к уменьшению развития заболеваний. Эту кислоту применяли на различных стадиях развития: во время вегетативного роста, затем в процессе созревания ягод и после сбора урожая (обработка ягод). Использование кислоты позволило сохранить качество ягод. Их хранили в течение 14 дней в холодильнике (при 2 °C) и затем в течение 24 часов при комнатной температуре (20 °C).
Фото 2. Ягоды земляники, пораженные серой гнилью
Применение салициловой кислоты в период вегетативного роста и в период созревания ягод оказалось менее эффективным, однако результат был удовлетворительным.
Стоит отметить, что устойчивость ягод к инфекциям после сбора урожая значительно уменьшается. Также происходит снижение естественной резистентности в период накопления питательных веществ в плодах (увеличение содержания сахара). Очень важные и опасные инфекции ягод: Botrytis cinerea или Colletotrichum acutatum.
Фото 3. Антракноз земляники
Возбудители поражают цветы, а симптомы болезни появляются на ягодах после сбора урожая.
Было обнаружено, что салициловая кислота увеличивает качество ягод и уменьшает выделение этилена, который способствует развитию серой гнили. Результаты ясно показывают, что более частые применения антистрессантов дают лучший эффект, но салициловая кислота в высоких концентрациях может быть фитотоксична и приведет к обратному эффекту.
Фото 4. Скрученные листья земляники – первые симптомы проявления мучнистой росы
Использование производной салициловой кислоты под названием ацибензолар, выступая в качестве активного вещества в Бионе, также доказали свою эффективность в экспериментах по защите растений земляники против мучнистой росы (Sphaerotheca macularis).
Фото 5. Мучнистый налет на нижней стороне листа – мицелий и споры Sphaerotheca macularis
Использование ацибензолара в опыте выращивания земляники уменьшило поражение растений серой гнилью.
Индукция иммунной системы
Салициловая кислота и ее производные, а также другие органические вещества, такие как хитозин или ненасыщенные жирные кислоты, обладают свойством активировать иммунную систему растения. Среди неорганических солей, таких как силикаты, бикарбонаты или хлориды кальция также вызывают процессы защиты растений. Хорошо известный пример неорганического иммуностимулятора является силикат калия, хотя механизм его действия до конца не изучен.
В исследованиях, проведенных в Соединенных Штатах, наблюдалось, что применение силикатных солей или натриевых солей привело к менее серьезным поражениям мучнистой росой, более высокому содержанию хлорофилла и стимуляции роста растений.
Кроме того, были получены положительные результаты выращивания земляники в гидропонике при добавлении силиката калия к раствору.
Растения после посадки опрыскивали раствором, содержащим споры мучнистой росы. После двух месяцев от начала эксперимента у растений, которые получили меньшую дозу силиката калия, были обнаружены признаки проявления болезни, а где доза достаточно высокая, не проявилось никаких признаков болезни.
В эксперименте было выявлено, что использование кремния в гидропонной среде эффективно защищает растения от Sphaerotheca macularis. Листья обработанных растений имели более высокое содержание кремния и характеризовались более высокой прочностью.
Ученые считают, что увеличение толщины листа сокращает возможность поражения возбудителем мучнистой росы.
К сожалению, силикат калия не был столь же эффективен как лечащий препарат. Возможно, это было связано с гораздо меньшим увеличением концентрации кремния в этих органах.
Во всем мире силикат калия используется в защите земляники от вредителей, таких как паутинный клещ или тля. Действие силиката калия против клещей является двунаправленным, т.е. укрепление и утолщение листьев затрудняет питание клещей, что приводит их к гибели. Важно отметить, что механическое воздействие силиката калия не вызывает появление устойчивости у вредителей.
Может ли минеральное питание влиять на заболевания растений?
Как известно, профилактика лучше, чем борьба с инфекцией. Заболевания растений являются одним из серьезных ограничивающих факторов в сельскохозяйственном производстве. Большинство фермеров используют тонны химии для контроля заболеваний своих культур, не зная, что надлежащее минеральное питание играет ключевую роль в управлении здоровья растений. В дополнение к росту затрат на производство, использование пестицидов ставит вопросы перед проблемой сохранения окружающей среды и безопасности пищевой продукции.
Все основные питательные элементы растений оказывают влияние на здоровье растений и их восприимчивость к болезням. Растения, испытывающие питательный стресс, будут более восприимчивыми к заболеваниям, в то время как адекватное питание делает растения более устойчивыми к болезням.
Устойчивость растений к заболеваниям, прежде всего, связана с их генами. Однако, способность растений проявлять заложенную генами устойчивость к конкретному заболеванию связано с минеральным питанием.
Некоторые элементы оказывают большее влияние на сопротивляемость растений к заболеваниям, чем другие. Однако справедливости ради следует отметить, что конкретное питательное вещество может оказывать противоположное воздействие на различные заболевания в различных условиях, т.е. то же самое питательное вещество может уменьшить заболеваемость одной болезнью, но усугубить заболеваемость других.
рН почвы, форма азота и доступность питательных веществ играют важную роль в управлении болезнями. Управление питательными веществами может быть достигнуто напрямую — путем применения соответствующих удобрений или косвенно — посредством использования различных культурных практик, таких как известкование для регулирования pH, орошения, внесения органики, обработки почвы и др.
Интегральный подход к выбору сортов, культурных практик, химических обработок и минерального питания — лучший подход к борьбе с болезнями растений.
Как минеральное питание может воздействовать на заболевания растений?
Минеральное питание воздействует в основном на два важных защитных механизма у растений:
- Формирование механического барьера (т.е. толщина клеточных стенок).
- Синтез натуральных защитных компонентов (антиоксидантов, фитоалексинов и флавоноидов)
В принципе, все болезни имеют циклы, состоящие из 3-5 частей, и любое заболевание можно предотвратить или подавить, если какой-то из циклов прерван. Различные патогены имеют разные механизмы заражения.
Грибы проникают в поверхностные клетки (эпидермис), проходя через клетки или через них. Стены клеток оказывают физическое сопротивление грибу, и более сильные стенки клеток могут противостоять и предотвратить инфекцию. Некоторые питательные вещества, такие как кальций, играют важную роль в способности растения развивать более сильные стенки и ткани клеток.
Растения выделяют различные компоненты. Когда некоторые питательные вещества находятся ниже определенного уровня, высвобождаемые соединения содержат большее количество сахаров и аминокислот, которые стимулируют закреплению и развитию грибка.
Минеральное питание также влияет на производство противогрибковых соединений в растениях. Бактерии поражают ткани растения через раны, сосущих насекомых и через устьица. Затем они распространяются в межклеточных пространствах. Бактерии выделяют ферменты, которые растворяют растительную ткань. Кальций известен своей способностью ингибировать такие ферменты.
Способность бактерий распространяться в ткани растения зависит от прочности внутренних клеток, на которые сильно влияет минеральное питание.
Другой механизм, в котором бактерии распространяются внутри растения, находится в ксилеме (сосуды, которые транспортируют воду на растении). Бактерии образуют слизь внутри сосудов и блокируют их. В результате стебли и листья увядают и отмирают. Некоторые питательные вещества растений подавляют способность бактерий образовывать эту слизь.
Вирусы передаются растениям через сосущих насекомых и грибы. Было обнаружено, что кремний, хотя он и не является питательным веществом для растений, препятствует способности некоторых всасывающих вредителей, таких как тли, проникать сквозь кутикулу листа. В результате нагрузка от вирусной инфекции снижается.
Практика культивации и почвенные условия
Многие заболевания растений классифицируются как болезни характерные для высокого рН или низкого рН, высоким содержанием аммония или нитратов, высокой или низкой влажностью и т.д. Практика выращивания, которая влияет на внесение азотных удобрений различной формы, также влияет на рН почвы и, следовательно, развитие болезни.
Например, такие заболевания как вертициллёз на овощах, корневая гниль Phymatotrichum на хлопке, корневая гниль Тиелавиопсис на табаке, характерны для щелочных почв.
Парша снижается при снижении рН почвы. Сера и аммоний NH 4+ используются для снижения рН почвы и снижения нагрузки от парши, в то время как Ca, K и NO3— наоборот повышают рН почвы.
Один и тот же элемент — разный эффект
Различные окисленные формы одного и того же элемента часто оказывают противодействующее действие на болезнь растений. Это прежде всего справедливо для азота, серы, марганца и железа. Например, азотистые формы нитратов (NO3 — ) и аммония (NH4 — ) имеют разные метаболические пути и, следовательно, различные эффекты на болезнь растений.
Чрезмерный азот
Адекватные нормы внесения азота необходимы для обеспечения устойчивости растений к заболеваниям. Однако и избыток азота может способствовать благоприятным условиям для развития заболеваний.
Причины для этого следующие:
- Чрезмерный азот стимулирует формирование более тонких и слабых клеточных стенок
- Повышенная плотность растений и, следовательно, высокая влажность и низкий уровень освещенности.
- Избыток азота замедляет созревание растительных тканей и, следовательно, увеличивает риск заражения и развития.
- Несбалансированное соотношение N:K влияет, как на урожайность, так и на сопротивляемость к болезням.
Дефицит кальция
Кальций регулирует целостность клеточных мембран. Это важно для надлежащего функционирования механизма поглощения питательных элементов клеткой также как и для предотвращения их потери из клеток.
Он также является основой защитного механизма растений, который помогает растению определить и отреагировать на стрессовые условия внешней среды. Обе роли, как защиты растения, так и твердости его ткани важны для устойчивости к атакам патогенных организмов и процессам распада во время хранения. В плодах очень легко может возникнуть дефицит кальция, особенно в периоды быстрого роста, что приводит к отмиранию кончика плода, часто определяемое как вершинная гниль у овощей, или к таким физиологическим нарушениям как горькая ямчатость у семечковых культур.
Вершинка является общим физиологическим расстройством и, как правило, проявляется в условиях жаркой погоды. Плоды поражаются на ранней стадии развития (10-15 день после завязи плодов). Причина кроется в более высокой скорости роста растения по сравнению с поступлением кальция. Это сказывается на разрушении определенных тканей плода, которые проявляются в виде вершинной гнили плода.
Другие факторы, влияющие на проявление вершинки, непосредственно связаны с потреблением и передаче кальция растению, такие как высокий уровень солей, высокая температура, высокая освещенность и нехватка воды.
Источник http://asprus.ru/blog/novye-immunostimulyatory-rastenij-dlya-povysheniya-ustojchivosti-ix-k-boleznyam/
Источник https://yug-poliv.ru/article/mineralnoe-pitanie/
Источник
Источник