 |
Эпифитотии культурных растений, вызванные патогенными грибами
|
|
|
|
Введение
Понятие о болезни растений является одним из основных положений общей фитопатологии и имеет важное значение для построения системы мероприятия, в основу которой кладутся условия возникновения и характер развития заболевания.
Многие заболевания отличаются друг от друга существенными особенностями, являющимися определенными внешними признаками, как загнивание, увядание, различные пятна, налеты и т. д. Последствия болезни следующие: остановка в росте и развитии, угнетение и даже гибель всего растения, приводящая к снижению или полной потере урожайности.
Болезнь определяется как патологический процесс, развивающийся в растении вследствие внедрения возбудителя болезни или воздействия вредных биотических и абиотических факторов. Патологический процесс выражается в нарушении физиологических функций, в морфологических отклонениях от нормального состояния тканей и органов, их отмирании или усыхании всего растения. Сопровождается он снижением продуктивности растений, распадом древостоя или его гибелью. Различают инфекционные и неинфекционные болезни лесных пород.
Инфекционные, или паразитарные, болезни вызываются грибами (микозы), бактериями (бактериозы), вирусами (вирозы), микоплазмами, цветковыми паразитами (повиликами, омелами, ремнецветниками), микроскопическими червями (нематодами). Наиболее распространены грибные болезни растений, приносящие большой ущерб лесному и сельскому хозяйству.
Понятие эпифитотии
Эпифитотия (от греч. epi — на, у, среди и phyton — растение), массовое развитие инфекционной болезни растений на определенной территории в определенный период.
Эпифитотия — сложный комплекс взаимосвязанных процессов, непрерывно изменяющийся под влиянием множества факторов (генетических, экологических, экономических и др.). Для возникновения и развития эпифитотия необходимо совпадение следующих условий: наличие большого количествава инфекционного начала (например, спор) патогена, обладающего высокой агрессивностью; концентрация на определенной площади большого числа растений, обладающих высокой восприимчивостью к данному патогену; оптимальное сочетание факторов окружающей среды (температуры, влажности и др.), способствующее массовому размножению и распространению патогена, осуществлению заражений или ослаблению и снижению устойчивости растения-хозяина.
|
|
|
Предпосылками затухания эпифитотия могут быть сокращение запаса инфекции или снижение агрессивности патогена, неблагоприятные условия окружающей среды, повышение устойчивости насаждений в связи с возрастными изменениями растений, в результате естественного отбора или введения устойчивых видов и форм и др.
В прошлом Эпифитотия причиняли большой ущерб. Известны значительные потери урожая картофеля от фитофтороза в 40-х гг. 19 в. в Ирландии, подсолнечника — от ржавчины в 60-х гг. 19 в. в России, пшеницы — от стеблевой ржавчины в Амурской области в 1923. С повышением культуры земледелия, с разработкой методики прогнозирования массовых заболеваний растений, применением эффективных мер борьбы с ними Эпифитотия стали более редкими.
Инфекционные болезни растений существенно различаются между собой не только по особенностям патогенеза и внешнему проявлению, но и по характеру их развития в природе. Некоторые болезни распространены повсеместно, но встречаются редко, и уровень их встречаемости почти не меняется. Другие болезни встречаются чаще, но также мало подвержены колебаниям; массовое развитие этих болезней на больших площадях и сильное поражение растений, представляющее угрозу посевам или насаждениям, не наблюдается. К таким болезням относятся многие виды стволовых гнилей древесных пород, выпревание сеянцев и ряд других заболеваний.
|
|
|
Вместе с тем существуют болезни, распространение и развитие которых в определенной местности или в пределах всего ареала непостоянно, подвержено резким колебаниям. Таковы многие виды ржавчины и мучнистой росы, некоторые виды сосудистых болезней и корневых гнилей древесных пород, ряд вирусных и других болезней.
Эпифитотия — это динамический процесс, в развитии которого выделяют ряд последовательно сменяющих друг друга стадий:
1– подготовительную стадию, или предэпифитотию;
2– вспышку болезни, или собственно эпифитотию;
3– стадию депрессии, или затухания эпифитотий.
Во время первой стадии в природе происходят те изменения популяциях патогена и растения-хозяина, которые затем приводят к вспышке заболевания: появление новых, более агрессивны рас возбудителя или более активное, в связи с оптимальным погодными условиями, размножение и накопление уже имеющегося в данной местности патогена, сосредоточение на больших площадях восприимчивых растений (например, при создании чистых лесных культур) или снижение по тем или иным причинам устойчивости насаждений; возникновение благоприятных условий для заражения растений (например, в связи с хозяйственной деятельностью человека, повышением рекреационных нагрузок или воздействием абиотических факторов и т.д.). Продолжительность этой стадии может быть различной, но чаще всего она длится несколько лет.
Вторая стадия (вспышка) характеризуется одновременным поражением большого количества растений, сильной степенью поражения и гибелью значительной части больных растений, высоким уровнем причиняемого болезнью ущерба. Момент кульминации вспышки может быть приурочен к определенному возрасту растений или к периоду с наиболее благоприятными для развития болезни погодными условиями.
Во время третьей стадии (депрессии) наблюдается постепенное снижение количества больных растений и степени их поражения. Обычно уменьшается и зона распространения эпифитотий.
Типы эпифитотий
|
|
|
В зависимости от особенностей развития и масштабов распространения в природе различают следующие основные типы эпифитотий:
Местные эпифитотий, или энфитотии. Характеризуются ежегодным (в течение нескольких лет) сильным развитием болезни на ограниченной территории, иногда в виде отдельных очагов. Возбудители местных эпифитотий, как правило, постоянно присутствуют в данной местности. Они способны долго сохраняться в почве, на растительных остатках, семенах, сорняках и т.п. Инфекционное начало таких патогенов обычно медленно накапливается в природе и сравнительно медленно распространяется. Однако, если запас инфекции достигает высокого уровня, то при наличии восприимчивых растений и благоприятных внешних условиях нередко возникают эпифитотии. Примером местных эпифитотий могут служить энфитотии полегания всходов, ежегодно наблюдаемые в питомниках многих районов страны.
Прогрессирующие эпифитотии. Эпифитотии этого типа начинаются как местные, но со временем охватывают более обширные территории. Они обычно вызываются наиболее агрессивными патогенами, которые имеют высокую энергию размножения, образуют в течение лета несколько генераций бесполого спороношения и способны быстро распространяться по воздуху или с помощью насекомых (например, эпифитотии ржавчины, мучнистой росы, некоторых сосудистых и вирусных болезней).
Причиной возникновения прогрессирующих эпифитотий может оказаться переброска из одних районов в другие зараженного посадочного материала или попадание патогена в новые для него районы, где имеются значительные площади восприимчивых растений-хозяев. Примером такой эпифитотии может служить эпифитотия пузырчатой ржавчины веймутовой сосны, возникшая и быстро охватившая огромные площади, занятые этой сосной в США, после того как возбудитель болезни был завезен в Америку из Европы.
Прогрессирующие эпифитотии часто развиваются в течение многих лет. Так, сильные прогрессирующие эпифитотии голландской болезни ильмовых, распространившиеся на больших территориях в лесостепной, степной и полупустынной зонах России, были отмечены в 1935-1940 и 1955- 1959 гг.
|
|
|
Повсеместные эпифитотии, или панфитотии, характеризуются массовым развитием болезни на территории целой страны, иногда нескольких стран или континентов. Панфитотии — явление довольно редкое, но они могут принимать размеры национального бедствия, как это случилось во время панфитотии фитофтороза картофеля в середине XIX в. В начале XX в. характер панфитотии носило массовое распространение мучнистой росы дуба и мучнистой росы крыжовника, завезенных из Америки в Европу. Повсеместное распространение корневой губки во многих странах Европы и Северной Америки в течение последних десятилетий также достигло уровня панфитотии.
Кроме того, различают медленно развивающиеся, или тардивные, и быстро развивающиеся, или эксплозивные, эпифитотии. Первые чаще всего наблюдаются при поражении многолетних растений (например, древесных) заболеваниями типа голландской болезни ильмовых или корневой губки на хвойных. Они характеризуются плавным ходом нарастания вспышки и постепенным ее затуханием. Вторые вызываются в основном патогенами с высокой скоростью размножения и характеризуются резким нарастанием вспышки и быстрым ее затуханием. Ход эпифитотий этого типа часто подчинен сезонным изменениям и в значительной степени определяется факторами внешней среды. Примерами могут служить эпифитотий парши яблони, полегания сеянцев, мучнистой росы, ржавчины, шютте и др.
Знание особенностей различных типов эпифитотий позволяет предвидеть их возникновение, ход дальнейшего развития и использовать эти данные для составления более точных прогнозов и планирования лесозащитных мероприятий.
В мерах борьбы, по защите растений от инфекционных заболеваний, большое значение имеют профилактические мероприятия:
– создание наилучшего условия для роста и развития сельскохозяйственных культур
– обрабатывание устойчивых сортов
– рациональное семеноводство
– химическое протравливание семян
– сбрызгивание
– опыливание и другие обработки растений
Большое значение имеет лечение зараженных растений, например, термическая обработка семян, оздоровление деревьев, прогревание саженцев, клубней и прививочного материала, которые заражены вирусами. При применении карантинных мероприятий, можно предупредить проникновение возбудителей заболевания из одной страны в другую.
Эпифитотии культурных растений, вызванные патогенными грибами
Спорынья – тип болезней культурных злаков, характеризующийся поражением растения мицелием патогенных грибов. Возбудитель спорыньи ржи гриб Claviceps purpurea. Общеизвестной формой этого гриба являются его склероции (сильно переплетающиеся гифы мицелия) – темно-фиолетовые рожки, слегка изогнутые, высовывающиеся из колосьев ржи. Вред от спорыньи связан с ядовитостью склероциев. Хлеб из муки, содержащей размолотые склероции, вызывает судорожный синдром, головные боли, поражение желудка. Борьба со спорыньей ведется путем очистки посевов ржи от склероциев.
|
|
|
Пыльная головня – тип болезней хлебных злаков, характеризующийся диффузным поражением патогенными грибами соцветий растения. Пыльная головня пшеницы и ржи. Мицелий гриба (грибница) проникает в проросток молодого растения и растет вместе с ним. Незадолго до появления колоса, или метелки мицелий гриба сильно разрастается в области соцветия, поглощает питательные вещества и разрушает соцветие, которое превращается в пыльную массу. Известны эпифитотии: головня проса, овса, ячменя, кукурузы и др. культур. Известны также другие формы головни культурных злаков: пузырчатая, мокрая, твердая и др.
Ржавчина – тип болезней растений, вызываемых ржавчинными грибами. Ржавчина пшеницы и ржи. В отличие от головневых грибов ржавчинные грибы вызывают не диффузное, а местное поражение взрослых растений. Обычно поражаются ржавчиной вегетативные органы.
Вред от ржавчины не меньше, чем от головни, вследствие ее массового распространения. Разрушаются паразитом листья и стебли. Пораженные места приобретают бурую окраску от скопления спор.
Виды ржавчины зерновых культур наносят большой вред урожаю, так как болезнь часто принимает характер эпифитотии и охватывает многие районы. Споры ржавчинных грибов могут переноситься преобладающими ветрами на большие расстояния и быть причиной неожиданной вспышки заболеваний. Ржавчинные грибы уменьшают фотосинтез, ускоряют дыхание и испарение, так что даже при средней степени пораженное болезнью потери урожая составляют 15–30%. При сильном поражении, например, желтой ржавчиной, ущерб может составлять свыше 50%. Виды ржавчины зависят от вида зерновых и географического положения района возделывания.
Мучнистая роса – тип болезней растений, вызываемых мучнисторосяными грибами. Характеризуется появлением на листьях и стеблях белого мучнистого налета, представляющего собой спороношения. Поражает культурные растения, плодово-ягодные культуры, лиственные породы.
На листьях ржи, пшеницы, ячменя паразитирует гриб эризифе граминес, который вызывает мучнистую росу культурных злаков. Листья и стебли покрываются белым налетом, вследствие чего нарушается функция листьев и происходит преждевременное высыхание растений.
Мучнистая роса проявляется в виде белых мучнистых пятен, сначала на верхней, а затем на нижней стороне настоящих листьев огурца, реже на семядолях. При сильном поражении листья и стебли сплошь покрываются мучнистым налетом, листья желтеют, буреют, становятся хрупкими и засыхают. На стеблях налёт спороношения проявляется только на последних стадиях эпифитотии.
Вследствие поражения листьев растения не развиваются, плоды образуются мелкие и в небольшом количестве. В полевых условиях мучнистая роса может снизить урожай овощных культур на 54–70%, в теплицах — до 100%. Развитию болезни способствует резкое колебание температуры и влажности воздуха. Источниками инфекции мучнистой росы могут служить сорняки, зараженные мучнистой росой (осот, бодяк и др.). В средней полосе первые очаги мучнистой росы появляются через 3–4 дня после проливных дождей. При слабой освещенности, а также при резких колебаниях дневных и ночных температур, у растений снижается устойчивость к болезни.
Шютте (нем. Schutte, от schutten — осыпаться), тип грибных болезней, характеризующихся изменением цвета, преждевременным отмиранием и опадением хвои. Широко распространено в ареалах мн. хвойных пород. Источники инфекции — больные растения и опавшая хвоя со спороношениями патогена.
Обыкновенное шютте сосны вызывается грибом Lophodermium pinastri порядка фацидиевых класса аскомицетов. Поражает виды рода Pinus, чаще сосну обыкновенную и кедровую сибирскую. Хвоя заражается сумко-спорами преимущественно с середины второй или с третьей декады июля до середины сентября, в годы с тёплой ранней весной — также в мае — июне. Осенью или чаще весной следующего года хвоя желтеет или становится красновато-бурой и отмирает. Затем на ней образуются пикниды гриба в виде мелких чёрных штрихов или точек, а летом — более крупные овальные чёрные апотеции, которые при созревании раскрываются продольной щелью. На хвоинках часто появляются тонкие тёмные поперечные линии. Рассеиванию спор и заражению хвои способствует умеренно тёплая погода, моросящие дожди и росы. Чаще поражаются и погибают ослабленные растения в питомниках и культурах до 3-летнего возраста и самосев сосны.
Шютте ели вызывается грибом Lophodermium macrosporum порядка фацидиевых. Встречается преимущественно в северных частях ареала ели. Заражение хвои сумко-спорами происходит весной. Хвоя желтеет или буреет, во второй половине лета на ней образуются длинные чёрные апотеции, созревающие весной следующего года. Хвоя опадает. Шютте наиболее опасно для питомников, молодых культур, самосева и подроста, приводя к ослаблению и гибели растений, препятствуя естественному возобновлению ели. Развитию Шютте способствуют загущенность посевов, избыточная влажность.
|
|
|
