Основные болезни и вредители растений.

Основные болезни и вредители растений.

Под болезнями растений понимается сложный патологический процесс, происходящий в растениях, сопровождающийся нарушением их физиологических функций, изменением структуры, снижением продуктивности и зависящий от свойств растений, возбудителей болезней и условий окружающей среды. В результате болезни задерживается рост и развитие растений, происходит отмирание отдельных частей и органов, а нередко и гибель всего растения.

Заболевания могут быть местные и общие. Местное заболевание характеризуется поражением отдельных органов или их частей — листьев, цветов, стеблей. При общем заболевании болезнь распространяется диффузно, обычно по сосудистой ткани, и часто приводит к гибели всё растение.

В зависимости от причин все болезни делят на две группы — непаразитарные, или неинфекционные, вызываемые факторами неживой природы (состав почвы, температура, влажность), и паразитарные, или инфекционные, вызываемые факторами живой природы (грибы, бактерии, вирусы и цветковые растения—паразиты).

Для распознавания болезней необходимо знать их отличительные признаки.

Болезни растений весьма многообразны, однако их можно свести к следующим основным типам.

Основные типы болезней растений.

Гнили.

При загнивании растений происходит растворение межклеточного вещества, а также оболочек клеток. При этом поражённые ткани и органы растений превращаются в кашицеобразную или сухую порошащуюся массу (гнили плодов, корнеплодов и древесины). Гнили вызываются грибами и бактериями.

Увядание.

Характеризуется тем, что всё растение или отдельные органы его теряют тургор, увядают и засыхают. Это объясняется недостатком или полным прекращением доступа воды в растение. Недостаток или прекращение подачи воды может произойти вследствие разрушения или закупорки грибами и бактериями проводящей ткани растения. Часто увядание вызывается цветковыми паразитами, которые отнимают у растения воду и питательные вещества.

Налёты.

Образуются чаще на листьях, могут быть на побегах и плодах. Представляют собой грибницу и спороношение паразита, покрывающие поражённую поверхность сплошь или отдельными участками. Болезни этого типа вызываются мучнисторосяными, ложномучнисторосяными и несовершенными грибами (например, мучнистая роса дуба, клена) или возникают от оседания пыли, копоти, сажи.

Некрозы или отмирание тканей и органов растений.

Эти болезни возникают в результате местного поражения ткани или отмирания отдельных органов растений. Они могут быть вызваны грибами, бактериями, вирусами и причинами неинфекционного характера. Сюда включаются пятнистость листьев, плодов и ветвей, засыхание и пожелтение листьев и хвои, ожоги побегов, цветов, плодов, рак стволов и ветвей.

Деформация органов растений.

К этому типу относятся курчавость листьев, различные искривления, образование разрывов тканей, трещин, наплывов, ведьминых метёл. Все эти изменения могут быть вызваны возбудителями болезней и неинфекционными причинами. К деформации также относят кармашки слив и мумификацию плодов и семян, вызываемых различными грибами.

Камедетечение (гоммоз) и слизетечение.

При этом типе болезней происходит постепенное разрушение и растворение оболочек клеток, с превращением содержимого клетки в жидкость, вытекающую из мест поражения, часто клейкую, постепенно застывающую (камедь). Камедетечение и слизетечение наблюдаются главным образом на стволах, ветвях или стеблях и являются результатом физиологических изменений, происходящих в растениях под воздействием грибов, бактерий и других причин, например камедетечение косточковых или слизетечение лиственных древесных пород.

Пустулы.

Представляют собой подушковидные или слегка приподнятые над субстратом образования, возникающие в результате спороношения некоторых грибов, например ржавчинных.

Болезни непаразитарные.

К этой группе относятся заболевания, вызываемые неблагоприятными климатическими и почвенными условиями, механическими повреждениями и действием ядовитых газов, дыма, копоти и пыли, содержащихся в воздухе, особенно в условиях городов и фабричных посёлков. При воздействии этих факторов наблюдаются образование пятнистостей и налётов на листьях и побегах, засыхание листьев и хвои, увядание и гибель сеянцев и однолетних побегов, отмирание и усыхание побегов и вершин деревьев, ожоги коры, образование ран на стволах, ветвях.

Так, повреждения насаждений в городах вызываются вредными примесями в воздухе, в частности сернистого газа, который вызывает отмирание листьев и хвои у древесных пород и кустарников. При соприкосновении с влажным воздухом (особенно в дождливую погоду) сернистый газ частично превращается в серную и сернистую кислоты, попадает в почву, где повреждает корни растений. Гибель листьев и повреждение корневой системы приводят к усыханию и отмиранию побегов, ветвей, вершин деревьев, а иногда погибает целиком всё растение.

Оседание сажи, копоти на растениях вызывает образование налётов, при значительном слое которых происходит нарушение фотосинтеза и ассимиляции.

Часто встречаются заболевания непаразитарного характера, вызываемые действием высоких и низких температур. При ранних осенних заморозках погибают невызревшие одногодичные побеги древесных пород. От поздних весенних заморозков сильно страдают плодовые деревья. В суровые зимы некоторые плодовые погибают полностью.

Древесные породы — клён, ясень, граб, бук — часто страдают от обмораживания коры стволов и ветвей. В местах поражения кора и камбий погибают, кора отпадает и обнажается древесина. Позднее вокруг ран образуются наплывы вследствие деления здоровых камбиальных клеток. При действии морозов в последующие зимы эта ткань также может повреждаться и разрушаться, а вокруг неё вновь будут образовываться наплывы. Обнажённый участок древесины из года в год увеличивается. Подобные образования на стволах деревьев называются открытым морозобойным раком.

Ожог коры происходит в результате сильного нагревания ствола солнечными лучами (чаще с южной стороны), кора в этом месте отмирает и отпадает, обнажая древесину. Солнечные ожоги чаще всего встречаются у плодовых деревьев.

Заболевание сеянцев хвойных и лиственных древесных пород, известное под названием «ожог» или «опал шейки», вызывается сильным нагреванием почвы, температура которой в ясные солнечные дни достигает +55°С. Такая температура является гибельной для проростков и сеянцев лиственных пород. Горячая почва обжигает корневую шейку сеянцев, вызывая их полегание и отмирание.

Заболевание и отмирание растений может быть вызвано недостатком или избытком влаги в почве. В летнее время на сухих почвах происходит увядание сеянцев лиственных пород, а у взрослых деревьев наблюдается увядание, засыхание и опадение листьев. В некоторых случаях недостаток влаги приводит к усыханию вершин деревьев. Угнетение роста и засыхание могут быть вызваны и излишней влажностью почвы, например на болотах и заболоченных участках, так как в этих случаях доступ кислорода к корням затруднён.

Заболевания непаразитарного происхождения не могут передаваться от одного растения к другому. Поэтому непаразитарные заболевания называются неинфекционными, незаразными. Однако почти при всех таких заболеваниях создаются условия (ослабленность растений, наличие ран), благоприятные для проникновения и развития паразитных организмов в тканях растений.

Болезни паразитарные.

Паразитарные заболевания вызываются грибами, бактериями, некоторыми паразитическими цветковыми растениями и вирусами. Они передаются от одного растения к другому и могут вызвать массовые заболевания (эпифитотии), причиняющие значительный ущерб насаждениям.

Паразитарные заболевания растений представляют сложный патологический процесс, являющийся следствием взаимоотношений паразита с питающим растением. Результат этих взаимоотношений, т. е. развитие болезни и исход её, зависит от вида растения, его состояния, активности возбудителя и воздействия внешней среды. Не все растения одинаково подвержены заболеваниям и реакция их на внедрение и распространение паразита также разная. Есть растения устойчивые к одним заболеваниям (а также к повреждениям вредителей) и неустойчивые к другим.

Свойство растения противостоять заражению называется устойчивостью, или иммунитетом, а способность заражаться — восприимчивостью. Устойчивость и восприимчивость растения к болезням является наследственным свойством, которое в процессе развития организма может меняться под влиянием внешней среды.

Устойчивость определяется особенностями живой клетки растения. Большую роль в этом играют анатомические и морфологические особенности растения, наличие ответной реакции растения на внедрение и распространение паразита в его тканях.

При ответных реакциях растение может выделять токсины, убивающие клетки вокруг внедрившегося паразита, и этим изолировать его. Некоторые растения при ответной реакции образуют вещества — антитела, уничтожающие паразита.

Устойчивость растений к заболеваниям или вредителям изменяется в зависимости от возраста растения, фазы его развития и состояния.

Воздействием внешних условий можно значительно повысить пли понизить устойчивость растений к вредителям и болезням.

Чем благоприятнее условия для развития растений, тем устойчивее они будут к вредителям и болезням.

Устойчивые или иммунные растения можно создавать путем отбора и селекции.

Распространение болезней растений осуществляется воздушными течениями, водой, животными (включая насекомых), деятельностью человека. Источником сохранения инфекции являются заражённые растения, их остатки, семена и почва.

Грибы как возбудители болезней растений.

Грибы принадлежат к низшим растениям. Они не имеют хлорофилла и не способны к самостоятельному (автотрофному) питанию, поэтому они питаются готовыми органическими веществами, поселяясь на живых растениях или их остатках.

Грибы, живущие исключительно за счет живых клеток растений, называются облигатными или чистыми (полными) паразитами (например, мучнисторосяные).

Грибы, питающиеся только мёртвыми тканями растений, называются сапрофитами (домовые грибы и многие плесневые грибы).

Однако большая часть грибов—возбудителей болезней растений относится к факультативным паразитам, то есть обычно они живут за счёт мёртвых тканей растений, но могут развиваться и на живых растениях (серая плесень семян, опёнок).

Факультативными сапрофитами являются грибы, живущие в основном как паразиты, но способные продолжать развитие и на мёртвом субстрате.

Существуют ещё микоризные грибы, сожительствующие с корнями высших растений. Мицелий этих грибов обволакивает корни растений и способствует получению из почвы питательных веществ. Микориза наблюдается главным образом у древесных растений, имеющих короткие сосущие корешки (дуб, сосна, лиственница, ель).

Бактерии как возбудители болезней растений.

Бактерии представляют бесхлорофильные мельчайшие одноклеточные растительные организмы. Для своего питания они используют только готовые органические вещества живых или мёртвых тканей растений. При благоприятных условиях бактерии быстро размножаются путём деления клеток.

Бактерии находятся повсюду — в воздухе, в почве, на растениях. Среди них имеются полезные и вредные виды. К последним относятся и фитопатогенные бактерии, вызывающие заболевание растений.

Бактерии проникают в растения через устьица, чечевички, уколы насекомых и поранения. Для развития бактерий оптимальной является температура +18 — +30°С; размножению их, распространению и заражению ими растений благоприятствует повышенная влажность воздуха и почвы.

Распространение бактерий происходит при помощи насекомых, воды, ветра, дождя, а при уходе за растениями — и человеком. Перезимовывают бактерии в корнях, корнеплодах, семенах, растительных остатках и в почве, откуда весной они вновь попадают на здоровые растения. Бактерии сохраняют жизнеспособность до 3—4 лет.

Бактериальные болезни проявляются в виде гнилей, увядания, пятнистостей, наростов и камедетечений. Из бактериальных заболеваний зелёных насаждений широко распространены рак яблони, груши, виноградной лозы, ивы, герани, черноплодной рябины и пятнистости листьев многих растений.

Вирусы как возбудители болезней растений.

Вирусы — это мельчайшие живые неклеточные белковые тела, вызывающие инфекционные заболевания человека, животных и растений.

Вирусы являются облигатными паразитами, их жизнедеятельность может протекать только в живых клетках растений.

Вирусные болезни растений чаще всего проявляются в виде мозаики и желтухи.

Мозаика.

При этом заболевании листья приобретают пёструю (мозаичную) расцветку, в них происходит уменьшение хлорофилла, уплотнение клеток губчатой паренхимы, исчезновение межклеточных пространств, уменьшение клеток палисадной паренхимы. Все эти нарушения вызывают ослабление роста и развития растения.

Желтуха.

Вызывает хлороз, деформацию и угнетение растений, на листьях появляются жёлтые пятна и полосы.

Сохраняются вирусы в основном в живых тканях многолетних растений, в семенах, в луковицах, клубнях, корнеплодах и корнях растений. Заражение растений вирусами и распространение болезни происходит главным образом через насекомых, переносящих инфекцию от больных растений к здоровым при питании, а также при соприкосновении больных растений со здоровыми, при прививках, подрезке, уходе за растениями, больными семенами, луковицами, клубнями и корнями.

Такие болезни, как мозаика листьев розы и тополя, инфекционный хлороз жасмина, жимолости, наносят значительный ущерб в зелёном строительстве.

Растения—паразиты.

Паразиты из цветковых растений относятся к высшим растениям, однако в связи с паразитическим образом жизни корневая система у них развита слабо или её совсем нет. Эти растения имеют присоски — особые выросты, которыми они присасываются к растению—хозяину и перехватывают у последнего воду и растворённые в ней питательные вещества. Поражённые растения отстают в росте, плохо плодоносят, а иногда усыхают.

К наиболее известным из этой группы относятся повилика и омела.

Повилика (лат. Cuscuta).

Вьющееся, незелёное однолетнее или многолетнее растение, не имеющее корней и листьев. Цветки мелкие белые или розовые. Стебель красноватый или желтоватый, простой или ветвистый, с особыми отростками, называемыми присосками, или гаусториями. Гаустории внедряются в ткани растения—хозяина и перехватывают необходимые для себя питательные вещества.

Повилика поражает многие растения, из древесных и кустарниковых пород она поражает тополь, дуб, ясень, акацию, лох, иву. У поражённых растений уменьшается прирост, снижается плодоношение и в течении 1—2 лет они усыхают.

Омела (лат. Viscum).

Относится к многолетним кустарникам с вечнозелёными или опадающими на зиму листьями. Паразитирует на ветвях деревьев и кустарников. Плоды — сочные ягоды, поедаются некоторыми птицами, что обеспечивает распространение паразита. На ветвях растения—хозяина семена омелы прорастают, образуя корневые и воздушные побеги.

Инфекционные и вирусные болезни растений: особенности патогенеза

Вирусные и инфекционные заболевания сельскохозяйственных растений – постоянная «головная боль» тех, кто ухаживает за полезными культурами. Нисколько не меньше хлопот доставляют они и дачникам, ведь вирусы и прочие патогены обладают уникальной способностью в кратчайшие сроки приспосабливаться к изменяющимся внешним факторам и очень быстро адаптируются даже к самым новым препаратам.

Инфекционные, или паразитарные, болезни растений вызывают патогенные микроорганизмы (фитопатогены). Основной признак инфекций болезней — заразность, т. е. способность передаваться от растения к растению. Начинаются они, как правило, с единичных растений в агроценозе, а впоследствии могут приобретать массовый характер распространения. Развитие инфекции растений и ее интенсивность не являются постоянными для одной и той же местности, а колеблются от малозаметных случаев до массового поражения растений — эпифитотии. Для возникновения эпифитотий имеют большое значение способности патогена к накоплению инфекции, к образованию новых рас, скорость распространения инфекции, длительность сохранения жизнеспособности патогенного организма, а также устойчивость растений и условия окружающей среды.

Вирусы растений — это группа облигатных внутриклеточных паразитов, характеризующихся ультрамикроскопическими размерами, отсутствием клеточного строения и размножением только в клетках живых организмов. Первоначально открыты как возбудители болезней растений (мозаичная болезнь табака) в 1892 году русским ученым Д. И. Ивановским. Свое название эти патогены получили в 1898 году от голландского микробиолога М. Бейеринка, продолжившего исследования мозаики табака. Вирусы способны вызывать серьезные заболевания растений, приводящие к потере урожая и к ухудшению его качества; теряется сорточистота, холодостойкость, зимостойкость растений. Поражение вирусами, вызывающими заболевания растений, отрицательно влияет на пищевую и кормовую ценность продукции, пригодность ее к промышленной переработке. Особенно вредоносны они при выращивании семенного и посадочного материала. Вызываемое вирусами у растений явление стерильности и несовместимости отрицательно отражается на результатах работы селекционеров.

Патогенез инфекционных заболеваний

Различают местные эпифитотии, развивающиеся из года в год на определенной ограниченной территории (поле, сад, теплица). Возбудители их медленно накапливаются в природе (фузариозное и вертициллезное увядание многих культур). Прогрессирующие эпифитотии возникают на обширных территориях, но в сильной мере зависят от условий погоды. Часто отмечают прогрессирующие эпифитотии бурой, желтой и стеблевой ржавчины пшеницы. Для вирусных и фитоплазменных болезней определяющим фактором является массовое отрождение или миграция насекомых-переносчиков. Повсеместные эпифитотии (панфитотии) могут охватывать целые страны и континенты, но случается редко. К широко известным примерам повсеместных эпифитотий можно отнести вспышки фитофтороза картофеля в Европе в 40-х годах XIX века, ржавчины на зерновых на юге России в начале XX века.

Любой фитопатоген воздействует на клетки растения при помощи продуктов своего обмена веществ (токсинов, ферментов, физиологически активных веществ), забирает из них органические вещества и может распространяться по растению, нарушая нормальный процесс жизнедеятельности, т. е. вызывая патологический процесс. Этот процесс может возникнуть и развиваться только при наличии восприимчивого к определенному патогену растения-хозяина, достаточного количества инфекционного материала, контакта паразита и растения-хозяина в определенных условиях окружающей среды.

Все возбудители болезней растений обладают патогенностью, т. е. способностью вызывать заболевания растений, приводящие к снижению их продуктивности или гибели; вирулентностью — качественным признаком, который обозначает патогенность по отношению к отдельным культурам и сортам; агрессивностью — количественным признаком патогенности, отражающим интенсивность развития болезни (симптомов) на растении (сорте), варьирующимся в зависимости от условий окружающей среды.

Растение как среда обитания также оказывает определенное воздействие на возбудителя болезни. Восприимчивые растения не способны противостоять заражению и дальнейшему развитию патогена. Толерантные (выносливые) растения поражаются болезнью, возникает патологический процесс, но при этом продуктивность растений практически не снижается. Устойчивые сорта или виды растений поражаются болезнью в очень слабой степени и фактически не снижают урожайность. Иммунные к определенным болезням сорта вообще ими не поражаются.

Большую роль в возникновении и развитии болезни играют погодно-климатические условия, которые влияют как на самого возбудителя болезни, так и на растение-хозяина, ослабляя его, или, наоборот, повышая его комплексную устойчивость. Причем оказывают влияние не только колебания погоды в течение вегетационного сезона на обширной территории, но и изменения микроклимата на ограниченных площадях из-за различий рельефа, качества обработки почвы.

Выделяют три основных этапа патогенеза инфекционных заболеваний сельскохозяйственных растений:

1. Заражение, или проникновение возбудителя в ткани растения. Большая часть патогенов проникает через естественные отверстия: устьица, чечевички, гидатоды, рыльце пестика (возбудители ложных мучнистых рос, многие бактерии). Другие патогены проникают через различные макро- и микротравмы тканей растений (возбудители монилиозной плодовой гнили, цитоспороза, черного рака плодовых, ряд вирусов и бактерий). Небольшая группа грибов может внедряться через неповрежденные покровные ткани растения (возбудители настоящих мучнистых рос). Большое значение для успешного проникновения патогена имеют выделения растений, их количественный и качественный составы, которые зависят от вида, сорта растения, его возраста, физиологического состояния.
2. Развитие, или накопление биомассы. В этот период, попав на благоприятный субстрат, патогены начинают питаться и размножаться способом, зависящим от их биологических особенностей (делением, бесполым и половым размножением, саморепликацией). Заселение патогенов может быть локальным (пузырчатая головня кукурузы), а при системной реакции они распространяются по всему растению (пыльная и твердая головня пшеницы). В процессе взаимодействия растения и возбудителя болезни возникают общие физиологические и биохимические изменения, а вслед за ними — и анатомо-морфологические изменения.
3. Появление симптомов, или визуализация болезни. На этом этапе в результате взаимодействия фитопатогена, растения-хозяина и факторов внешней среды происходят патологические изменения, характерные для данной болезни. Тип симптомов зависит в первую очередь от вида возбудителя. Для большинства грибных болезней окончательным симптомом является появление спороношения на поверхности растения.

В патологическом процессе период от проникновения патогена в растение до появления массовых симптомов заболевания растений называется инкубационным периодом. Его продолжительность зависит от биологических особенностей возбудителя (скорости его развития и распространения в тканях растения), степени восприимчивости растения и условий окружающей среды, особенно температуры. Например, у головневых грибов инкубационный период продолжается несколько месяцев, а у мучнисторосяных грибов — несколько дней. Инкубационный период возбудителя фитофтороза картофеля (Phytophthora infestans) при среднесуточной температуре 18-20 °С равен 4 дням, а при температуре 13-15 °С увеличивается до 10 дней. Влажность окружающей среды также может оказывать влияние на длину инкубационного периода, особенно при грибковых заболеваниях.

Для проведения краткосрочных прогнозов развития болезни важно знать продолжительность инкубационного периода и уметь правильно его рассчитать, это позволит своевременно провести, например, опрыскивание растений фунгицидами и предотвратить распространение болезни на другие участки.

Возбудители инфекций растений

Возбудители болезней растений (грибы и псевдогрибы, бактерии, фитоплазмы, вирусы, вироиды, цветковые растения-паразиты) весьма многочисленны, их описано свыше 40 000 видов. Они различаются по уровню организации, систематическому положению, типу паразитизма, специализации и другим признакам. Фитопатогенные организмы широко представлены во всех биоценозах благодаря таким биологическим особенностям, как скорость размножения, высокая биохимическая активность, генетическая изменчивость, адаптивность к неблагоприятным факторам среды, возможность длительно пребывать в состоянии анабиоза и переходить к активной жизнедеятельности при благоприятных условиях.

По степени паразитизма можно выделить три типа фитопатогенных организмов. Факультативные паразиты основную часть жизненного цикла питаются органическим веществом мертвых клеток растений — сапротрофно. Они первоначально поражают ослабленные, имеющие повреждения растения, заселяя вначале участки отмерших тканей. Это самая многочисленная группа возбудителей болезней, включающая все фитопатогенные бактерии и большинство грибов. Один из эффективных приемов защиты от этой группы патогенов — создание наиболее благоприятных условий для роста и развития растений, в результате чего они становятся менее подверженными заболеваниям.

Облигатные паразиты питаются органическим веществом живых клеток, развиваются только в живых тканях растений. К ним относятся все фитопатогенные вирусы и вироиды, грибы — возбудители ржавчины, ложных и настоящих мучнистых рос. Изменение условий внешней среды, как правило, влияет только на сроки появления и интенсивность заболевания. Использование устойчивых сортов и гибридов является радикальным способом борьбы с облигатными паразитами. Однако для эффективной защиты следует сочетать использование устойчивых сортов, средств защиты растений, подавляющих процессы накопления и распространения возбудителей в период вегетации, и агротехнических приемов, направленных на сокращение количества инфекционного начала.

Факультативные сапротрофы являются небольшой промежуточной группой, которая чаще питается органическим веществом живых клеток, быстро приводя их к гибели. К ним относятся Phytophthora infestans — возбудитель фитофтороза пасленовых, Venturia inaequalis — возбудитель парши яблони, Ascochyta pisi — возбудитель аскохитоза гороха.

Принято выделять несколько типов специализации возбудителей болезней. Филогенетическая специализация проявляется в приспособленности патогенов к питанию на растениях определенного семейства, рода, вида и даже сорта. Широко специализированные патогены, или полифаги, паразитируют на растениях разных семейств или внутри одного семейства на разных родах.

Так, возбудитель серой гнили Botrytis cinerea поражает землянику, огурец, капусту, морковь, фасоль и многие другие культуры. К узкоспециализированным возбудителям болезней, или монофагам, поражающим растения одного рода или вида, относится, например, гриб — возбудитель рака картофеля Synchytrium endobioticum, поражающий картофель. Патогены одного вида подразделяются на еще более специализированные формы — физиологические расы, различающиеся только по способности паразитировать на определенных сортах растения-хозяина. Онтогенетическая, или возрастно-физиологическая, специализация определяет способность патогена поражать растения, находящиеся в определенной фазе своего развития. Такая приуроченность связана с различным состоянием продуктов метаболизма растения и питательными свойствами его тканей в различные периоды роста и развития. Органотропная, или тканевая, специализация характеризуется приуроченностью патогенов к определенным органам и тканям растения. Для иллюстрации тканевой специализации можно привести
возбудителей настоящих мучнистых рос, питающихся в основном в тканях эпидермиса.

Для организации эффективной защиты от болезней необходимо знать, каким образом и где может сохраняться возбудитель конкретной болезни, а также — как он распространяется в период вегетации. В связи с этим выделяют понятия источников первичной и вторичной инфекции.

Источник первичной инфекции, или первичная инфекция, — это болезнетворное начало, которое впервые в данный вегетационный период после сохранения в неблагоприятных условиях способно вызвать заражение растений. У грибов она может быть представлена различными формами: склероция-ми, цистами, ооспорами, клейстотециями, телиоспорами и др. На практике под источником первичной инфекции понимают место (субстрат-носитель) сохранения патогена в неблагоприятный для него период. Это может быть почва, растительные остатки, семена и т. п. Хотя первичное заражение происходит обычно за счет перезимовавшей инфекции, она может появиться и с приобретенным посадочным материалом, семенами или извне, перенесясь в виде спор грибов с далекого расстояния. Зимующие стадии возбудителей болезней иногда бывают очень стойкими и могут сохраняться (например в почве) в течение нескольких лет (покоящиеся споры возбудителя килы капусты — Plasmodiophora brassicae). Длительность сохранения первичной инфекции следует учитывать при составлении севооборотов.

Источником вторичной инфекции называют болезнетворное начало, обеспечивающее перезаражение растений в течение вегетационного периода и основной способ его распространения. Вторичная инфекция у грибных патогенов может быть представлена различными формами: зооспорами, спорангиоспорами, конидиями, урединиоспорами, обрывками мицелия. Заражение растений некоторыми болезнями происходит только один раз за вегетационный период. Такие болезни называютмоноциклическими, вторичная инфекция у них отсутствует. К ним относятся, например, головневые болезни, курчавость листьев персика, красная пятнистость листьев сливы. При большинстве других заболеваний их называют полициклическими, после завершения инкубационного периода формируется инфекция (генерация), способная вызвать перезаражение других растений в этот же вегетационный период, причем происходит это неоднократно. Примеры полициклических болезней — американская мучнистая роса смородины и крыжовника, парша яблони (за вегетационный период образуют более 10 генераций конидий), корончатая ржавчина овса (образуется 2-3 генерации урединиоспор).

Способы сохранения патогенов. Возбудители болезней растений, в основном грибы и бактерии, могут сохраняться в растительных остатках (стерне, листьях, плодах, корнях и т. п.), находящихся на поверхности почвы или в неглубоком почвенном слое. В послеуборочных остатках обычно сохраняются бактерии; в форме ооспор в них зимуют многие возбудители ложных мучнистых рос. Почва также может служить резерватором и накопителем инфекции. Некоторые почвообитающие фитопатогенные грибы из родов Fusarium, Rhizoctonia, бактерии рода Agrobacterium могут жить в почве и вне пораженных растений, при благоприятных условиях переходя к паразитическому образу жизни. Однако большая часть патогенов не способна к длительному существованию в почве и лишь сохраняется в ней в форме покоящихся структур, таких, как склероции, хламидоспоры, цисты, ооспоры.

Почва является основным источником первичной инфекции для возбудителей склеротиниоза озимых зерновых, ложной мучнистой росы подсолнечника, корневых гнилей зерновых, рака картофеля. В почве сохраняются семена цветковых растений-паразитов — повилики, заразихи. Представители всех фитопатогенных микроорганизмов могут сохраняться в семенном и посадочном материале. Они могут быть в виде примесей (склероции грибов), на поверхности, например, семян (телиоспоры твердой головни пшеницы), внутри семян (мицелий пыльной головни пшеницы) и посадочного материала (вирусы и бактерии в клубнях картофеля). Пораженные многолетние растения (в т. ч. сорняки, озимые, тепличные культуры) при возобновлении болезни на следующий год становятся первичными источниками инфекции для здоровых растений. Таким способом сохраняются многие вирусы, фитоплазмы, бактерии, некоторые грибы. Дополнительными источниками сохранения инфекции могут быть насекомые и клещи-переносчики, а также другие организмы, в теле которых могут зимовать многие фитоплазмы и вирусы. Например, вирус полосатой мозаики пшеницы сохраняется в теле галообразующих клещей рода Eriophyes.

Пути распространения патогенов. Разнообразие путей распространения возбудителей болезней растений следует учитывать при прогнозе болезней, мерах профилактики и защиты, сдерживающих появление их в вегетационном сезоне. Наиболее часто встречается распространение воздушным путем (анемохория), с водой (гидрохория), с помощью различных организмов-переносчиков (зоохория) и человека (антропохория). Распространение ряда патогенов происходит при вегетативном размножении растений. Многие грибы, например возбудители ложных мучнистых рос, распространяются воздушно-капельным путем, т. е. одновременно с помощью воды и воздуха, только в таких условиях сохраняя свою жизнеспособность.

Часто в распространении возбудителей болезней растений участвуют насекомые (спорынья ржи), клещи (махровость смородины), нематоды (вирусная кольцевая мозаика малины). Распространение болезней растений человеком происходит при проведении ручных операций по уходу за растениями (при выламывании пасынков томата переносится вирус табачной мозаики), при механических обработках (с прилипшими на деталях культиватора частицами почвы по полю распространяются споры возбудителя рака картофеля). Кроме того, возбудители болезней растений могут быть завезены в новые районы и страны с семенным и посадочным материалом, с сельскохозяйственной продукцией и сырьем.

Вирусы, вызывающие заболевания, и методы защиты растений

Вирусы состоят из одиночной или двойной нити нуклеиновой кислоты (РНК, реже ДНК), окруженной белковой оболочкой—капсидом. Нуклеиновая кислота является носителем наследственных признаков патогена и определяет характер его инфекционное, а белок играет защитную роль и определяет способность вируса проникать в ткани растения-хозяина. Покоящиеся частицы вирусов — вирионы — разнообразны по форме (палочковидные, нитевидные, сферические, бацилловидные), имеют размеры от нескольких десятков до сотен нанометров (нм).

В настоящее время в мире принято англоязычное обозначение для наименования вирусов, часто сокращенное. Основу классификации вирусов, которые вызывают заболевания растений, представляют семейства и роды, которые упорядочены в основном в соответствии с видом нуклеиновой кислоты, характером генома, морфологией частиц, способом передачи и кругом растений-хозяев.

Например, типичный представитель рода (ранее группа) Tobamovirus из семейства Virgaviridae — вирус табачной мозаики (Tobacco mosaic virus), имеет размер вирионов 18×300 нм, состоящих из одноцепочечной РНК и белка с молекулярной массой (м. м.) 18 кДа (килодальтон), широкий спектр растений-хозяев, передается механически и семенами, представлен многочисленными штаммами.

Основное направление защиты растений от вирусных болезней — профилактические мероприятия. Размножение вирусов настолько тесно связано с обменом веществ клетки растения-хозяина, что непосредственное избирательное воздействие какими-либо препаратами на самого патогена отрицательно отражается и на растительной клетке. В связи с этим защитные мероприятия от вирусных заболеваний растений включают: организационно-хозяйственные методы; карантин; использование здорового семенного и посадочного материала (его получают с использованием термотерапии, химиотерапии и культуры апикальных меристем in vitro); селекционный метод по созданию устойчивых сортов и гибридов; борьбу с переносчиками и растениями-резерваторами; использование препаратов, повышающих иммунитет растений (иммуномодуляторов); преиммунизацию (искусственное заражение слабоагрессивными штаммами вируса) и некоторые другие меры. В маточных насаждениях в питомниках регулярно проводят фитосанитарные обследования с выбраковкой пораженных вирусами растений; соблюдают пространственную изоляцию поражаемых культур, маточных и товарных насаждений.

Симптомы и диагностика заболеваний растений, пораженных вирусами

Основными симптомами вирусных болезней — вирозов — являются угнетение роста, изменение окраски (чаще мозаики), деформация (морщинистость, скручивание, нитевидность, измельчение или нарушение зубчатости листовых пластинок, реже цветков и плодов), некрозы на листьях, стеблях, плодах, нарушение функций репродуктивных органов. Эти симптомы проявляются самостоятельно или в комплексе.

Мозаика плодов, лепестков цветов, а также хлоротичные кольца, дуги, извитые узоры являются достоверными симптомами многих вирусных болезней (шарка сливы, кольцевая мозаика томата). В некоторых случаях на растениях, зараженных вирусами, симптомы проявляются очень редко или не появляются вообще (вирус-Х картофеля), т. е. имеет место латентная, бессимптомная инфекция. Филогенетическая специализация вирусов может быть как узкой (вирус зеленой крапчатой мозаики огурца), так и широкой (вирус обыкновенной мозаики огурца).

К вирусам неприменимы традиционные микробиологические методы исследований. Основными методами их диагностики являются: визуальный (по внешним признакам); с помощью растений-индикаторов; метод электронной микроскопии; метод электрофореза; серологическая, или иммунологическая, диагностика, чаще иммуноферментный анализ (ИФА); молекулярно-генетические методы, чаще полимеразная цепная реакция (ПЦР). Для массовой диагностики вирусных инфекций растений в настоящее время используют модификации последних двух методов.

Размножение вирусов, которые вызывают заболевания растений

Механизм размножения вирусов — саморепликация, отличается от размножения других микроорганизмов. В клетках зараженного растения после отделения нуклеиновой кислоты вируса от его белковой оболочки происходит репродукция вируса путем синтеза отдельных молекул нуклеиновых кислот и белков, а затем последующая сборка из них вирионов. Вирусы влияют на генетический аппарат растения, изменяя его работу в сторону синтеза необходимых вирусу нуклеотидов и аминокислот. Некоторые вирусы размножаются в цитоплазме, а другие — в ядре клетки. Впоследствии происходит перемещение вирусных частиц из клетки в клетку по плазмодесмам, по межклеточной жидкости. Также вирусные частицы разносятся по всему растению с током питательных веществ по флоэме, особенно интенсивно при цветении и плодоношении; в меньшей степени они распространяются по тканям ксилемы. Иногда вирионы агрегатируют друг с другом, образуя в зараженных клетках вирусные включения (кристаллы Ивановского).

Вирусы, поражающие растения, не могут свободно проникнуть в растительную клетку, покрытую целлюлозной оболочкой, поэтому заражение растения возможно через мелкие ранки без грубых повреждений клеток при механической передаче и с помощью переносчиков через плазмодесмы от уже инфицированной соседней клетки. Распространение вирусов происходит при вегетативном размножении (все вирусы картофеля), семенами (вирус обыкновенной мозаики фасоли), контактно-механическим путем (вирус томатной мозаики), прививкой (шарка сливы), пыльцой (вирус кустистой карликовости малины), насекомыми (вирус мозаики свеклы), клещами (вирус полосатой мозаики пшеницы), почвенными нематодами, паразитирующими на корнях растений (вирус кольцевой мозаики томата), некоторыми грибами и псевдогрибами, в цикле которых образуются зооспоры (почвопередающийся вирус мозаики пшеницы), и растением-паразитом — повиликой (вирус мозаики люцерны). В агроценозы вирусы обычно попадают с семенным и посадочным материалом, а также с переносчиками. Большинство фитопатогенных вирусов распространяется насекомыми с колюще-сосущим ротовым аппаратом (тли, цикадки, белокрылки, трипсы, клопы), клещи также часто бывают переносчиками вирусов.

Основными источниками сохранения вирусов являются многолетние растения, в т. ч. сорняки. Они могут сохраняться в органах вегетативного размножения, семенах. Эта передача имеет важные экономические последствия, так как способствует сохранению вирусной инфекции длительное время и распространению на дальние расстояния. В переносчиках (насекомые, клещи, нематоды, покоящиеся споры грибов) вирусы также могут сохраняться в неблагоприятный период; единичные вирусы, стойкие к условиям внешней среды, — с растительными остатками и в почве, в гидропонных системах (вирусы мозаики томата).

Вироиды, поражающие растения

Вироиды — субмикроскопические неклеточные организмы, подобные вирусам, но лишенные капсида и состоящие только из низкомолекулярной одноцепочной нуклеиновой кислоты (РНК). Приоритет открытия вироидов принадлежит Теодору О. Динеру, который в 1971 году при изучении клубней картофеля, зараженных веретеновидностью, установил новый тип патогенов. Вироиды, как и вирусы, имеют английские названия. К настоящему времени известно более 30 вироидов, вызывающих такие заболевания, как веретеновидность (готика) клубней картофеля, экзокортис цитрусовых, карликовость хризантем, бледноплодность огурца, кустистость верхушки томата, карликовость хмеля, желтая крапчатость винограда. Основными симптомами вироидных болезней являются угнетение роста, изменение окраски (хлороз, антоцианоз), деформация различных органов.

Их распространение происходит с посадочным материалом, с семенами, контактно-механическим путем, а сохраняются они в многолетних растениях, органах вегетативного размножения и семенах. К основным методам диагностики вироидов относят визуальную диагностику, метод растений-индикаторов, электронную микроскопию, метод гель-электрофореза, ПЦР-анализ. Защита растений от вироидных болезней сходна с защитой их от вирусных патогенов. Основной упор должен быть сделан на профилактические мероприятия, такие, как использование здорового посадочного и семенного материала, отбор устойчивых клонов и сортов, дезинфекция режущих инструментов, используемых при уходе. Против вироидов практически неэффективны термотерапия и получение растений in vitro из верхушечных меристем.

Источник https://semku.ru/article/bolezni-rasteniy

Источник https://kvetok.ru/vrediteli/infektsionny-e-i-virusny-e-bolezni-rastenij-osobennosti-patogeneza

Источник

Источник