14816 (Обоснование системы мероприятий по защите лугового клевера), страница 5

В основе инфекционных болезней лежит явление паразитизма, суть которого состоит в том, что патоген не способен самостоятельно вырабатывать органическое вещество и потому вынужден забирать его у растения. В результате нарушается нормальная жизнедеятельность растения.

В зависимости от того, развиваются ли патогены главным образом на поверхности растения или внутри клеток и в межклетниках, их делят соответственно на экзопаразитов и эндопаразитов. По степени паразитизма (типу питания) можно выделить три категории фитопатогенных организмов: факультативные сапрофиты, факультативные и облигатные паразиты.

Стратегия защиты растений от патогенов этой группы должна быть направлена на подавление процессов накопления и распространения инфекционного начала в период вегетации или на предотвращение накопления покоящихся структур возбудителей болезней.

Вирусы

Вирусы — мельчайшие (субмикроскопические) возбудители болезней растений, животных и человека, не имеющие клеточного строения и способные размножаться только в живых клетках организма-хозяина. Зарегистрировано примерно 600 фитопатогенных вирусов; точное число указать трудно, так как некоторые вирусы представлены многими штаммами, иногда описываемыми как самостоятельные виды.

Вредоносность вирусных заболеваний проявляется главным образом в снижении урожайности растений и ухудшении качества продукции. Особый вред вирусы наносят при выращивании семенного и посадочного материала. Поражение вирусами отрицательно влияет на пищевую и кормовую ценность продукции, пригодность ее к промышленной переработке.

Вироиды — возбудители болезней растений

К этой группе фитопатогенов относят вирусоподобные инфекционные агенты, которые не образуют характерных для вирусов нуклеопротеидных частиц. Они представляют собой только низкомолекулярную одноцепочную РНК, являющуюся носителем инфекционности и использующую для своей репликации биосинтетическую систему клетки растения-хозяина. Приоритет открытия вироидов принадлежит Теодору О. Динеру, который в 1971 г. при изучении клубней картофеля с вретеновидностью установил новый тип возбудителей, по свойствам отличающийся от вирусов.

Известны такие вироидные заболевания, как веретеновидность (готика) картофеля, экзокортис цитрусовых, карликовость хризантем, бледноплодность огурца, хлоротичная крапчатость огурца, карликовость хмеля и др. Основные симптомы вироидных болезней: угнетение роста растения или его отдельных органов, изменение окраски (хлороз, антоцианоз), деформация различных органов. Вироиды отличаются высокой инфекционностью, стойкостью к химическим и термическим воздействиям. Они распространяются с посадочным материалом, с семенами, контактно-механическим путем. К основным методам диагностики вироидов относят визуальную диагностику, метод растений-индикаторов, электронную микроскопию, метод гель-электрофореза, метод ДНК-зондов. Защита растений от вироидных болезней сходна с защитой их от вирусных патогенов. Основной упор должен быть сделан на профилактические мероприятия, предотвращающие заражение растения вироидами и их дальнейшее распространение. Против вироидов практически неэффективны культура верхушечных меристем in vitro и термотерапия. Многие вопросы, связанные с вироидными патогенами, еще не выяснены, требуются дальнейшие исследования.

Бактерии

Из 1600 известных видов бактерий около 100 видов вызывают болезни растений. Бактерии - одноклеточные организмы. Длина бактериальной клетки 1...3 мкм, ширина 0,3...0,6 мкм. Почти все фитопатогенные бактерии имеют палочковидную форму (исключение Streptomyces, котрые имеют нитчатое строение). Большинство фитопатогенных бактерий подвижно благодаря наличию жгутиков, неподвижных форм немного. Бактерии могут иметь один или несколько жгутиков. В зависимости от характера расположения жгутиков все подвижные бактерии делят на монотрихов — с одним полярным жгутиком, лофототрихов — с пучком жгутиков на одном из концов клетки и перитрихов — со жгутиками, расположенными по всей поверхности клетки. У большинства подвижных фитопатогенных бактерий жгутики полярные, реже встречаются перитрихальное их расположение.

Фитоплазмы

Фитоплазмы — специфическая группа фитопатогенных организмов, занимающих промежуточное положение между бактериями и вирусами. Они представляют собой полиморфные организмы. Клетки их, как правило, округлы, но некоторые имеют удлиненную или гантелевидную форму. Один и тот же фитоплазменный организм может иметь клетки неодинаковых размеров и форм. Так, в клетках флоэмы столбурных растений табака присутствуют фитоплазменные организмы сферической, овальной, вытянутой и другой формы. Диаметр клеток 0,1...1 мкм.

Фитоплазмы не имеют настоящей клеточной стенки; они окружены трехслойной элементарной мембраной, чем и отличаются от бактерий. В отличие от вирусов для фитоплазм характерны клеточное строение и способность размножаться на искусственных питательных средах.

Фитоплазмы размножаются почкованием или бинарным делением. Эти организмы очень вредоносны. Пораженные ими растения часто вообще не дают урожая или он резко снижается. Это объясняется тем, что при фитоплазмозах нарушаются рост и развитие растений, наблюдается карликовость.

Грибы

Грибы представляют собой обособленную группу организмов с нитчатым строением вегетативного тела и настоящими ядрами. Это гетеротрофные организмы, отличающиеся слабодифференцированными тканями и размножающиеся припомощи спор.

Насчитывают около 120 тысяч видов грибов, среди которых довольно много возбудителей болезней растений. Грибы выделены в особое царство, занимающее промежуточное положение между растениями и животными. От растений их отличает гетеротрофный способ питания, наличие у большей части грибов в клеточных оболочках хитина, содержание в продуктах обмена веществ мочевины и образование запасного вещества гликогена.

Грибы делятся на 3 отдела: Слизевики (Myxomycota), Разножгутиковые (Heterocorta) и Настоящие грибы (Eumycota). Все отделы делятся на классы, но только у Настоящих грибов в подавляющем большинстве классов имеются фитопатогенные виды. В каждый отдел грибоподобных протистов входят только по одному классу, содержащему возбудителей болезней растений.

1. Отдел Слизевики (Myxomycota). Небольшой по численности отдел с примитивной организацией. Вегетативное тело представляет собой голый комочек многоядерной цитоплазмы; плазмодий не имеет собственной оболочки и постоянной формы и способен к амебообразному движению. В цикле развития слизевиков имеются подвижные формы - «бродяжки» с 2 неравными гладкими жгутиками. Половой процесс идет по типу изогамии; при этом происходит слияние разнополых гаплоидных зооспор и образуется диплоидный плазмодий. Бесполое размножение осуществляется зооспорами.

2. Отдел Разножгутиковые (Heterocorta). Этот отдел объединяет более 600 видов — от примитивных водных организмов до высокоспециализированных паразитов наземных растений. Делится на 3 класса: Labyrinthulomycetes, Hyphochytriomycetes, Oomycetes. Фитопатогенные представители входят в в класс Оомицеты.

3. Отдел Настоящие грибы (Eumycota). У настоящих грибов вегетативное тело имеет вид мицелия, находящегося на поверхности питательного субстрата или внутри него. В состав клеточной стенки настоящих грибов входит хитин, отсутсвующий у большинства грибоподобных протистов. Примерно 98% всех относимых к грибам организмов относятся к этому отделу. Отдел делится на 6 классов: Хитридиомицеты. Трихомицеты, Зигомицеты, Аскомицеты, Базидиомицеты и Дейтеромицеты. Класс Трихомицеты рассматривается как формальный таксон, выделенный из класса Зигомицеты. Среди представителей этого класса возбудителей болезней растений нет. Виды этого класса обитают в кишечнике или на хитиновом покрове членистоногих.

Цветковые растения - паразиты и полупаразиты

Большинство высших цветковых растений обладает способнотью к автотрофному питанию; они имеют хорошо развитую корневую систему и надземный ассимилирующий аппарат. В процессе эволюции некоторые виды частично или полностью утратили такую способность и перешли к паразитическому существованию за счет других растений. Переход происходил путем приспособления к жизни на корнях или надземных органов растений — хозяев, соответственно сформировались группы корневых и стеблевых паразитов.Частично или полностью присасываясь к корням или стеблям растений - хозяев, паразиты с помощью гаусторий извлекают из проводящей системы питательные вещества и воду, что приводит к значительному ослаблению растений, а иногда ик гибели. Некоторые виды растений настолько приспособилиськ паразитическому образу жизни, что у них нет корневой системы и ассимиляционного аппарата; это бесхлорофильные паразиты. Растения, сохранившие свой листовой аппарат и получающие отрастения - хозяина только минеральное питание, названы полупаразитами.

Среди цветковых паразитов, причиняющих ущерб сельскохозяйственному производству, следует выделить представителей семейств Ремнецветниковые, Повиликовые и Заразиховые.

1.6 Понятие об иммунитете растений

Под иммунететом растений к инфекционным заболеваниям понимают явление полной невосприимчивости к инфекционным болезням при наличии жизнеспособного возбудителя и условий, необходимых для заражения.

Устойчивыми считают те растения (виды, сорта), которые поражаются болезней, но в очень слабой степени. Если иммунитет абсолютен, то устойчивость всегда относительна.

Толерантностью (выносливостью) называют способность растений не снижать продуктивность (количество и качество урожая) при поражении заболеванием или снижать е настолько незначительно, что практически это не ощущается.

Восприимчивость — неспособность растения противостоять заражению и распространению патогена в его тканях.

Изучение причин и закономерностей иммунитета растений к инфекционным заболеваниям — одна из самых актуальных задач не только современной фитопатологии, но и биологии вообще. Только на основе познания этих закономерностей возможно выведение устойчивых к болезням сортов сельскохозяйственных культур.

Иммунитет может быть естественным и искусственным.

Врожденный, или естественный, иммунитет — свойство растения не поражаться той или иной болезнью, передающееся по наследству. В пределах естественного, врожденного иммунитета различают пассивный и активный иммунитет.

Пассивный иммунитет определяется конституциональными особенностями растения независимо от взаимодействия с патогеном. Факторы активного иммунитета действуют только при контакте растения и возбудителя.

Приобретенный иммунитет формируется в процессе онтогенеза, не закрепляется в потомстве и действует в течение одного либо нескольких вегетационных периодов.

Выделяют специфический и неспецифический иммунитет.

Неспецифический иммунитет — это неспособность растения поражаться определенными видами патогенов. Например, капуста не поражается возбудителями головневых болезней злаков, картофель — килой капустных, зерновые — возбудителем парши яблони и т.д.

Иммунитет, проявляющийся на уровне сорта по отношению к специализированным возбудителям, называется специфическим.

1.7 Методы учёта вредителей и болезней

Все виды обследования по времени их проведения можно разделить на три группы: осенние, весенние, в вегетационный период.

Задача осенних обследований – получить данные о зимующем запасе вредителей и болезней, на основании которых разрабатывается прогноз численности вредителей и распространения болезней на следующий год, намечаются возможные объёмы обработок.

Задача весенних обследований – уточнение годичного прогноза. Эти обследования проводятся в тех местах, где осенью отмечалась наиболее высокая численность вредителей.

Обследования в вегетационный период проводят с целью определения сроков развития вредных объектов, их численности, повреждённости сельскохозяйственных культур, назначения сроков борьбы. Эти обследования наиболее разнообразны по методике выполнения и проводятся несколько раз за сезон.

Учет клеверного семяеда. В фазу всходов оценивают численность перезимовавших особей (на 8-12 пробных площадок по 0,25 м²).

Учет клубенькового долгоносика. В фазу всходов оценивают численность перезимовавших особей (на 8-12 пробных площадок по 0,25 м²).

Учет люцернового клопа. В фазу бутонизации учитывают численность люцернового клопа (кошение сачком по 10 взмахов в 10 местах).

1.8 Прогноз развития и распространения вредителей и болезней

Прогноз распространения вредителей растений – научно-обоснованное предсказание численности, распространения и времени появления вредных организмов.

Для прогнозирования болезней растений необходимо знать биологические особенности возбудителей инфекционных заболеваний (циклы развития, особенности размножения и сохранения его и так далее), устойчивость сортов возделываемых культур. Различают три вида прогноза: многолетний, долгосрочный и краткосрочный.

Многолетний прогноз предсказывает события не менее чем на два года. Его разрабатывают научно-исследовательские учреждения на основе анализа опасности вредителей на конкретной территории, влияние на них изменения структуры посевных площадей, работ по мелиорации земель, внедрение новых сортов и гибридов, новых технологий, возможных изменений в организации защиты растений. Многолетний прогноз болезней помогает предсказать уровень вредности наиболее опасных болезней, ожидаемый прогноз отклонений развития каждого заболевания по годам, появление новых рас патогенна. Главная цель этого прогноза - сократить объём истребительных мероприятий. Задачи – предсказание вспышек заболеваний, вредителей с указанием возможных потерь урожая; установление сроков появления наиболее опасных болезней и вредителей.

Долгосрочный прогноз предсказывает события в наступающем вегетационном периоде, сезоне или году. Его составляют с целью обоснования текущего планирования и своевременной организации защиты растений. При этом учитывают динамику численности вредных организмов и их качественные изменения под влиянием разнообразных факторов среды; информацию о плотности, структуре популяции, физиологическом состоянии её особей перед уходом на зимовку, необходимо знать климатические условия, в которых формировалась популяция; учитывать количественный запас и качество зимующего возбудителя и так далее. Цель этого прогноза – проведение конкретных профилактических мероприятий и планирование приёма истребительных мер защиты в конкретной ситуации. Задачи – предсказать наиболее опасные вспышки заболеваний и предоставить возможные потери сельскохозяйственной продукции.

Краткосрочный прогноз предсказывает события в срок от нескольких дней до 1 месяца. Его составляют для динамичных видов, способных быстро изменять свою численность под воздействием экологических факторов окружающей среды. Для составления прогноза на следующий год учитывают условия развития популяции в текущем году, данные о распределении вредителей и состоянии популяции перед уходом на зимовку. Так же этот прогноз базируется на точных сведениях биологии возбудителя. Цель прогноза – определить фитосанитарную обстановку в агроценозе, предсказать конкретные сроки первичности последующих заражений. Задачи – проведение мероприятий со своевременной локализацией, информирование о предстоящих зараженьях производителей сельскохозяйственной продукции.