Типы инфекционных болезней растений

Обновлено: 18.04.2024

Патологическое состояние растений может быть обусловлено также избытком его элементов питания. Так, при избытке калия замедляется рост, измельчаются плоды, ускоряется их созревание. Высокое содержание в кислых почвах окислов алюминия приводит к накоплению в корнях труднорастворимых соединений фосфора — фосфатов алюминия, из-за чего растения испытывают фосфорное голодание. При избытке в кислых почвах марганца на стеблях и черенках картофеля обнаруживаются коричневые пятна. Стебли и черешки становятся водянистыми, ломкими. Ботва преждевременно засыхает. Многие растения — картофель, малина и др. — чувствительны к избытку в почве хлора, у картофеля утолщается стебель, скручиваются и отмирают листья, особенно резко при недостатке азота и магния. Картофель и лен чувствительны к избытку бора (у картофеля листья свертываются в лодочку, края долек буреют).

Неблагоприятные температуры воздуха и почвы

Степень повреждения (вымерзания) растений зависит от обводненности клеток. Чем она больше, тем менее хладостойко растение. С другой стороны, наличие связанной воды, поглощенной коллоидами клетки, повышает холодостойкость. Следовательно, режим минерального питания, особенно внесение калия, увеличивающего количество связанной воды в клетках, может повысить зимостойкость растений.

Неблагоприятны низкие положительные температуры: так, быстрое понижение температуры до 0. 10 снижает активность антибиоса (естественных защитных веществ типа фитонцидов) в корнеплодах и клубнях картофеля, что служит причиной поражения гнилостными и другими патогенными микроорганизмами. При высокой температуре часто наблюдается неинфекционное скручивание листьев томата, солнечные ожоги коры штамбов или скелетных сучьев плодовых деревьев. Особенно опасна для плодовых резкая смена температур в осенние, зимние и ранневесенние периоды, вызывающая солнечно-морозные ожоги коры.

Недостаток или избыток влаги

Загрязнение окружающей среды

Для предотвращения заболеваний, связанных с действием вредных для растений химических веществ, необходимо исключить случайное их попадание на чувствительные виды растений (тщательное ориентирование при обработке полей с самолета, использование чистой аппаратуры, нельзя допускать снос пестицидов ветром на соседние участки). Следует учитывать, что некоторые виды культурных растений реагируют даже на следы гормонов и других гербицидов. Недопустимо завышение доз пестицидов, а также отступление от рекомендаций по применению препаратов под конкретные культуры.

В индустриальных районах воздух нередко загрязнен веществами, токсичными для растений: двуокисью серы, сероводородом, светильным газом, хлором. Опасна для растений цементная пыль, смог (главным фитотоксичным компонентом смога является пероксиацетил нитрат — PAN — продукт реакции между озоном и углеводородами, содержащимися в выхлопных газах). Симптомы химических повреждений обычно появляются на листьях. Часто это лишь побурение и некрозы, но иногда начинается преждевременное опадание листьев.

Лучевые болезни растений

Проникающие, так называемые ионизирующие, излучения (гамма-лучи, альфа- и бета-частицы, нейтроны и рентгеновские лучи) могут вызвать задержку роста и развития растений.

Понятие о сопряженных болезнях

Нарушения в растительном организме, вызванные неинфекционными причинами, ослабляют растения, предрасполагают к развитию сопряженного патологического процесса. Так, недостаток калия в почве резко снижает устойчивость картофеля к фитофторозу, зерновых культур — к ржавчине. В результате борного голодания отмирают молодые центральные листья в розетке свеклы (отмирание точки роста) и развивается сухая гниль корнеплода, вызываемая грибом Phoma betae. Сопряженными патологическими процессами являются также корнеед свеклы, корневая гниль огурца, корневые гнили пшеницы и многие другие болезни.

Возбудитель болезни растений (фитопатоген) – патогенный организм, вызывающий болезнь растения [2] .

Содержание:

Найти в природе растение без посторонней микробиоты невозможно. Многие здоровые растения содержат возбудителей болезни в латентной форме. Несмотря на этот неопровержимый факт, подавляющее большинство растений здоровы, то есть все основные биохимические и биофизические процессы проходят в определенных, среднестатистических рамках. Под влиянием возбудителя заболевания или неблагоприятных абиотических факторов окружающей среды наблюдается нарушения нормального развития – болезнь растения [1] .

Корневая гниль сеянцев огурца

Возбудители болезни – Pythium debarianum, Pythium spinosum, Pythium spinosum.

1 – Сеянцы огурца, пораженные ризоктониозной корневой гнилью (возбудитель Rhizoctonia solani) [1] ; 2 – Гифы мицелия грибов рода Pythium [1] ; 3 – Зооспорангии Pythium debarianum [1] ; 4 – Ооспоры Pythium spinosum [1] .

Систематические категории возбудителей болезни растений

Возбудителями болезни растений являются различные микроорганизмы:

Вирусы – неклеточные субмикроскопические организмы. Состоят из нуклеиновой кислоты, покрытой белковой оболочкой. Ведут паразитический образ жизни внутри живых клеток [1] .

Вироиды – вирусоподобные фитопатогены, состоящие из одной циклической молекулы РНК, способной реплицироваться в растении [1] .

Бактерии – одноклеточные безъядерные организмы (прокариоты). Нуклеотид бактериальной клетки состоит из кольцевой ДНК. Нуклеотид не отделен от цитоплазмы мембраной и имеет вид небольших зерен [1] .

Фитоплазмы – специфическая группа организмов, занимает промежуточное положение между бактериями и вирусами [1] .

Грибы и грибоподобные организмы – отдельная группа организмов, отличающаяся от растений и животных типом питания. В отличие от растений, они не являются автотрофами и утилизируют только запасенную в органических соединениях энергию. В отличие от животных грибы – осмотрофы. Питаются всасыванием вещества из окружающей среды [6] .

Представители систематических категории фитопатогенов

1 – Тела включения вируса мозаики томатов в ткани растения-хозяина садовый помидор [12] ; 2 – Культура бактерии Xanthomonas campestris, возбудителя сосудистого бактериоза крестоцветных культур [8] ; 3 – Гифы гриба Verticillium dahlia – возбудитель вертициллеза огурца [13] ; 4 – Грибоподобный огранизм, миксомицет, возбудитель порошистой парши картофеля – Spongospora subterranea [11] .

Свойства фитопатогена

Патогенность

Патогенность – специфическая способность микроорганизма вызывать заболевание [1] .

Агрессивность

Агрессивность – количественный признак патогенности, отражающий способность патогена к размножению в тканях растений, на которых он паразитирует. Агрессивность изменяется в широком диапазоне в зависимости от условий окружающей среды. Агрессивность оценивается в зависимости:

от длины инкубационного периода – быстроты появления симптомов;
скорости распространения патологического процесса по тканям растений;
числа инфекционных единиц, способных вызывать заражение;
от интенсивности спороношения (у грибов) [1] .

Вирулентность

Вирулентность – качественный признак патогенности, ее можно определить, как способность фитопатогена вызывать заболевания у определенных видов и сортов растения-хозяина [1] .

Установлено существование специализированных рас патогенов, которые вирулентны для одних сортов и невирулентны (авирулентны) для других [1] .

Специализированные формы распадаются на физиологические расы, а последние в свою очередь – на биотипы, отличающиеся по патогенности от основной расы [7] .

На одном и том же сорте различные расы ведут себя по-разному: одна устанавливает взаимоотношения с клетками растения, получает от него питательные вещества, другая вызывает в клетках защитную реакцию сверхчувствительности, в результате которой наблюдается гибель и клетки, и патогена [7] .

Состав рас патогена отличается в различных регионах и определяется культивируемыми в данной местности сортами растения-хозяина [7] .

Например, возбудитель стеблевой (линейной) ржавчины зерновых, базидиальный гриб из Порядка Ржавчинные – Puccinia graminis, имеет более 300 рас. Внутри расы могут подразделяться на биотипы, отличающиеся по патогенности от основной расы. В США у расы 15 Puccinia graminis были выявлен биотип 15А, образующий более мелкие пустулы и 15В с более высокой вирулентностью на дополнительном сорте-дифференциаторе [7] .

Физиологические расы обозначаются цифрами, биотипы – буквой, стоящей после цифрового обозначения расы [7] .

Формировать физиологические расы и биотипы способны патогены, относящиеся к различным систематическим категориям фитопатогенов. Физиологические расы и биотипы установлены у слизевиков, грибов, цветковых паразитов. Вирусы и бактерии формируют аналогичные расам группы – штаммы [7] .

Специализация фитопатогенов

Специализация фитопатогенов – приуроченность к определенному питающему субстрату, способность паразитировать на одном или нескольких растениях-хозяевах [7] .

Различают несколько видов специализации:

филогенетическая – проявляется в приспособленности паразитировать на близкородственной группе растений-хозяев;
онтогенетическая (возрастная) – связана с приуроченностью патогенов к определенному этапу развития растения или отдельных органов;
гистотропная – способность поражать определенные ткани растений;
органотропная – способность поражать определенные органы растений.

Фитопатоген может обладать всеми типами специализации либо одним или несколькими. Наиболее важны филогенетическая и онтогенетическая специализации [7] .

Филогенетическая специализация

Филогенетическая специализация – способность патогенного вида к поражению одного или многих видов растений-хозяев. По данной характеристике патогены делят на полифагов и монофагов:

Тип болезни – внешнее типичное проявление болезни, слагающееся из совокупности анатомических и физиологических изменений происходящих в растении при определенном заболевании [2] .

Типы болезней

1. Гниль: корневая гниль сахарной свеклы, возбудитель Rhizoctonia solani J.G. Kuhn. [7]

3. Полегание всходов: черная ножка табака, возбудитель Peсtobacterium carotovorum. [4]

Тип болезни тесно связан с симптомами заболевании. Иногда одинаковые типы болезни могут быть вызваны различными причинами. Типы болезней и симптомы их проявления, говорят о том, что у растений есть определенный, довольно широкий, набор ответных реакций на воздействие абиотических и биотических факторов. В частности, отмирание клеток (некроз) – реакция растения на проникновение фитопатогена. Выделение экссудата приводит к образованию камеди, закупоривающей поврежденные сосуды. Однако, основная группа симптомов – это результат деятельности самих патогенов или травмирующих факторов [1] [3] .

Основные типы болезней

По внешнему виду больных растений выделяют следующие типы болезней:

Гниль – разложение (разрушение) клеток растительной ткани живых и отмерших растений, вызываемое грибами и бактериями. Клетки теряют связь между собой в результате разрушения межклеточного вещества (мацерации). В частности, при заболевании питиозная корневая гниль пшеницы[3][2] .
Головня – разрушение пораженных частей (соцветий, стеблей, листьев) сопровождающееся образованием большого количества спор (хламидиоспор) с темно окрашенными оболочками, имеющее вид черной порошкообразной массы. Характерный пример этого типа болезни – пыльная головня ячменя[2] .
Деформация – изменение нормальной формы какого-либо органа растения (удлинение, укорочение, изгиб). В частности, различают деформацию листьев, ветвей и плодов. Пример – курчавость листьев персика[2] .
Мумификация – характеризуется ссыханием пораженных, обычно мясистых частей растения. К таким болезням относится монилиоз плодовых культур[2] .
Налет (спороношение) – появление на поверхности растения органов размножения или мицелия грибоподобных и грибных патогенов. Частный случай налета – пустулы. Пример типа заболевания – мучнистая роса крыжовника и смородины[1] .
Опухоль – разрастание пораженной ткани под влиянием возбудителя болезни, могут образовываться на различных органах. Различают:
- Галл – ненормальное разрастание различных частей растения, возникающее при механическом раздражении растительных клеток, а так же при выделении токсинов некоторыми фитопатогенами, к этому типу заболевания относится кила капусты[2] .
- Вздутие – результат разрастания внутренних тканей, вызванный воздействием бактерий, грибов, нематод, некоторых неинфекционных факторов, имеет небольшие размеры, например, вздутие ветвей и стволов древесных и кустарниковых растений, вызываемое грибами порядка Ржавчинные[1] .
- Нарост – тип опухоли, характеризующейся шаровидной или полушаровидной формой и развивающейся на одной стороне какого-либо органа растения (стволика, ветви, корня, листа) [2] .
Парша – характеризуется поражением поверхностных тканей листьев, плодов, побегов. Симптомы варьируют. Пример заболевания – парша яблони[2] .
Полегание всходов – характеризуется истончением стебля у корневой шейки, его побурением и загниванием, иногда стебель у корневой шейки покрывается белым налетом. Это приводит к увяданию и усыханию всходов. Пример – черная ножка томата[1][2] .
Некроз – характеризуется появлением на пораженных органах в разной степени ограниченных пятен измененной окраски (красной, бурой, черной, желтой), состоящих в основном из отмерших клеток. Пример заболеваний – белая пятнистость земляники. Частные случаи проявления некроза – пятнистости, язвы, ожог[3] .
Слизетечение (гуммоз, камедетечение) – характеризуется истечением слизистой жидкости из трещин покровных тканей растений, пеньков обломанных ветвей деревьев и кустарников, морозобойных трещин. Характер и продолжительность слизетечения, цвет и консистенция слизи зависят от биологии возбудителя болезни[2] .
Увядание – характеризуется пониклостью листьев, ветвей и прочих органов растения. Может быть обратимым и необратимым. Вызывается потерей тургора вследствие нарушения поступления воды в растения из-за ее нехватки, или закупорки сосудистой системы, отравления токсинами. Частные случаи увязания – трахеомикоз, вертициллез. Например – фузариозное увядание огурца[1] .
Изменение окраски – характеризуется пожелтением или осветлением отдельных участков листьев, зеленых частей растения или всего растения полностью. Частные случаи изменения окраски – хлороз и мозаика. Пример заболевания – вирус русской мозаики озимой пшеницы[3][1] .

Фитопатологическая конвенгенция

Изменение окраски – антоцианоз (появление оттенков фиолетового) у садового томата.

1. Дефицит фосфора [1] .

2. Столбур томата, возбудитель Tomato stolbur phytoplasma (PhLO) [6]

Фитопатологическая конвергенция

Фитопатологическая конвергенция – сходство симптомов поражения и типов болезни, вызванных различными причинами. Это явление встречается достаточно часто [3] .

Хлороз может быть инфекционным и вызываться вирусными или фитоплазменными организмами. Одновременно хлоротическое изменение окраски листвы вызывают и неинфекционные заболевания, связанные с недостатком в почве определенных микроэлементов (меди, железа, цинка) [3] .

Мозаика листовой пластинки может быть вызвана дефицитом марганца или воздействием вирусов и фитоплазм [3] .

Увядание растений вызывается: неблагоприятными абиотичекими факторами внешней среды, повреждением сосудистой системы бактериями или грибами [3] .

Фитопатологическую конвергенцию необходимо учитывать при диагностики заболевания и построения системы защитных мероприятий [3] .

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 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.

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

Читайте также: