Фитопатология растений

Болезнь растения — это нарушение нормального строения и обмена веществ клеток, органов и целого растения под воздействием фитопатогенов, неблагоприятных условий внешней среды, механических повреждений и др. Развитие болезни зависит от особенностей растения, патогенного организма и условий окружающей среды. Болезнь может вызвать гибель как отдельных органов, так и всего растения, посевов, насаждений. Фитопатоген, проникая в растение, воздействует на клетки при помощи продуктов своего обмена веществ, забирает из них питательные вещества и может распространяться по всему растению, нарушая нормальный процесс жизнедеятельности. Растение как среда обитания также оказывает определенное воздействие на патоген. В результате под влиянием окружающей среды создается самостоятельный биологический комплекс с характерными для него закономерностями развития.

Каждой группе возбудителей болезней присущи свои специфические способы воздействия на растение — с помощью токсинов, ферментов, физиологически активных веществ. Под воздействием фитопатогена в растительном организме происходят различные изменения физиологических процессов. Это может проявляться в нарушении фотосинтеза, ферментативных процессов, целостности и полупроницаемости клеточных мембран, осмотического давления, дыхания, углеводного и другого обмена и других физиологических и биохимических процессов. Такие нарушения неизбежно влекут за собой анатомо-морфологические изменения всего растения или отдельных его органов, проявляющиеся в виде некротических пятен, гнилей (сухих или мокрых), опухолей, наростов, деформации цветков, плодов или листьев и т.д. Нарушение роста растений проявляется чаще всего в его угнетении. Некоторые фитопатогены вызывают у растений образование галлов, вздутий, наростов, могут вызывать гипертрофию (увеличение размера и изменение формы клеток), гиперплазию (увеличение количества клеток), гипоплазию (уменьшение количества и размера клеток), некроз (отмирание отдельных клеток или участков ткани). И физиологические, и анатомо-морфологические изменения влияют на продуктивность растений — резко снижается урожайность или ухудшается качество продукции.

Классификация болезней

Современная классификация болезней основана на нескольких принципах. Основной является этиологическая классификация, подразделяющая болезни в зависимости от причин, их вызывающих, на две группы — инфекционные и неинфекционные.

Инфекционные болезни вызывают различные возбудители — патогены. Общий признак инфекционных болезней — их способность передаваться от одного растения к другому. Инфекционные болезни подразделяют на следующие группы:

— микозы — болезни, вызываемые грибами. Многочисленная группа заболеваний с разнообразной симптоматикой и динамикой развития;

— бактериозы — болезни, вызываемые бактериями. Бактериозы, как правило, связаны с поражением сосудистой системы, развиваются чаще всего по типу увядания, гнилей;

— актиномикозы — заболевания, связанные с поражением растений актиномицетами — микроорганизмами, родственными бактериям. Характерный пример — обыкновенная парша картофеля. Распространены значительно реже, чем микозы и бактериозы;

— вирозы — многочисленная группа болезней, вызываемых вирусами. Развиваются по типу карликовости, деформации, мозаик, желтух. У многолетних растений носят хронический характер;

— вироидозы — болезни, вызываемые вироидами. Эта группа возбудителей, обнаруженная сравнительно недавно, отличается от вирусов отсутствием белкового компонента, повышенной агрессивностью и вирулентностью. Диагностика часто затруднена. Дают близкую к вирозам симптоматику. Пример вироидоза — готика картофеля;

— микоплазмозы — возбудителями этой группы болезней являются микоплазмы — прокариоты, не имеющие, в отличие от бактерий, клеточной стенки и способные произвольно изменять форму и толщину, вытягиваясь в достаточно тонкие нити. Благодаря такой способности микоплазмы проходят через бактериальные фильтры и до сравнительно недавнего времени отождествлялись с вирусами;

— болезни, вызываемые цветковыми паразитами.

Неинфекционные болезни возникают в результате неблагоприятных для растений условий вегетации и не способны передаваться от растения к растению. Классификация различает болезни, вызванные:

— неблагоприятными метеорологическими условиями — пониженными и повышенными температурами, засухой, переувлажнением, градобитием и т.д.;

— неблагоприятными почвенными условиями — реакцией среды, наличием токсичных для растений веществ, неоптимальным механическим составом, бесструктурностью и другими отклонениями от оптимума;

— неблагоприятными условиями минерального питания — заболевания, тесно связанные с почвенными условиями, но выделяемые в отдельную группу в связи со спецификой этиологии и симптоматики. Связаны с голоданием растений в отношении различных элементов и входят в предмет изучения агрохимии;

— применением пестицидов (ятрогенные). По существу, это инфекционные заболевания, но возникновение их всегда связано с применением пестицидов, причем применением вполне регламентированным, обоснованным и своевременным. Таким образом, инфекция при ятрогенных болезнях является побочным следствием

применения пестицидов, косвенно изменяющих условия взаимоотношений растения и патогена;

— лучевые — вызваны воздействием на растения проникающей радиации;

— антропогенные — связаны с производственной деятельностью человека (промышленной и сельскохозяйственной), могут иметь химическую (отравления) и механическую (повреждения или раны) природу.

Существует и ряд вспомогательных классификаций, основанных на следующих параметрах:

По продолжительности развития — острые (протекают в течение одного периода вегетации) и хронические (развиваются в течение нескольких лет, как правило, на многолетних растениях).

По способности поражать растения в определенной фазе развития — болезни всходов, болезни питомников (в садоводстве), болезни взрослых растений.

По поражаемым органам — болезни корней, болезни стеблей, болезни листьев и т.д.

По поражаемым группам культур — болезни хлебных злаков, болезни картофеля, болезни овощных культур, болезни плодовых и т.д.

Если для общей фитопатологии основной является первая (этиологическая) классификация, то для сельскохозяйственной — последняя.

В. А. Чулкиной и др. (1987) предложен принципиально новый подход к классификации болезней по способу передачи и распространения инфекции — эпифитотиологическая классификация. Согласно этой классификации все болезни объединены в четыре группы, каждая из которых включает несколько подгрупп.

Почвенные (корневые) инфекции. Ведущее значение в цикле развития возбудителя и заражении растений имеют почва и растительные остатки, где возбудители сохраняются в виде покоящихся структур. Выделяются почвенно-семенные инфекции (кила и черная ножка капусты, рак, порошистая и обыкновенная парша картофеля, корнеед свеклы, белая гниль донца лука и чеснока и др.); почвенно-воздушные (офиоболезная корневая гниль злаков); почвенно-воздушно-семенные (фузариозная и гельминтоспориозная корневая гниль злаков, белая гниль сельскохозяйственных культур, ризоктониоз и фомоз картофеля).

Воздушно-капельные (листостебельные) инфекции. Особенность заболеваний — сезонная передача возбудителей воздушными течениями и каплями дождя: воздушные (аэрогенно-пылевые) инфекции (ржавчины, мучнистые росы); капельно-воздушные (септориозы томатов, смородины, груши, антракнозы смородины, малины, винограда и др.); воздушно-семенные (сетчатая пятнистость ячменя, церкоспороз

свеклы, угловатая пятнистость огурца и др.); капельно-семенные (аскохитоз гороха, септориоз злаков, пероноспорозы, бактериальный рак томатов и др.).

Семенные (матрикально-дочерние) инфекции. Особенность возбудителей — прямая их передача от маточных растений к дочерним через посевной и посадочный материал: типичные семенные инфекции (пыльная головня пшеницы, ячменя, овса, кукурузы и сорго, головня проса); контактно-семенные (твердая головня пшеницы, ячменя, ржи, овса).

Трансмиссивные инфекции.

Особенность — сезонный характер передачи переносчиками, в основном вирусные инфекции: типичные трансмиссивные инфекции (русская мозаика, закукливание злаков, столбур томатов и картофеля, обыкновенная мозаика гороха, филлодия клевера, махровость смородины и др.); трансмиссивно-семенные (мозаика лука, капусты, полосчатая мозаика картофеля, желтуха свеклы и др.); трансмиссивно-контактные (бронзовость томатов, полосатая мозаика злаков, шарка, или оспа, слив); трансмиссивно-контактно-семенные (карликовая мозаика кукурузы, мозаика свеклы,

В качестве основных болезней растений неинфекционного характера рассматривают угнетение роста, изменение окраски, различные пятнистости, некрозы и гнили. Также к числу незаразных заболеваний растений относят всевозможные деформации и появление наростов, язвы, поражение покровных тканей и мумификацию. Нередко все эти недуги вызваны недостатком у растений микроэлементов, но существуют и другие причины поражения культур.

Болезнь растения — это нарушение нормального обмена веществ клеток, органов и целого растения под воздействием фитопатогенов и неблагоприятных условий внешней среды, приводящее к снижению продуктивности растений. Развитие различных заболеваний зависит от особенностей растения, фитопатогена — патогенного микроорганизма и условий окружающей среды.

Об основных видах болезней растений и факторах, влияющих на их появление, вы узнаете в этой статье.

Типы опасных болезней растений в саду и их причины

У растений, пораженных болезнями различного типа, происходят нарушения фотосинтеза, ферментативных процессов, целостности и проницаемости клеточных мембран, изменения осмотического давления, дыхания, углеводного и белкового обмена и других физиологических и биохимических процессов. Такие нарушения приводят в дальнейшем к заметным анатомо-морфологическим изменениям всего растения или его отдельных органов. Эти внешние признаки проявления болезни называются симптомами. В ряде случаев симптомы болезней садовых растений, хотя и вызваны различными причинами и имеют разное происхождение, но могут быть одинаковыми, являться проявлением фитопатологической конвергенции. Например, причиной увядания растений может быть засуха или излишняя влажность почвы, а также поражение сосудистой системы грибами, бактериями. Одна болезнь может проявляться одновременно несколькими симптомами. Выделяют несколько основных симптомов или типов болезней растений, вызываемых фитопатогенными микроорганизмами и абиотическими факторами.

Угнетение роста, карликовость характеризуются уменьшением размеров больного растения или его отдельных органов. Наблюдается как при неинфекционных болезнях растений в саду, например в результате недостатка азота, так и при поражении различными патогенами (вирусная желтая карликовость ячменя).

Изменение окраски возникает из-за разрушения хлорофилла или его недостаточного синтеза в листьях.

Как видно на фото, проявляется эта болезнь растений в виде хлороза и мозаики, реже антоцианоза (фиолетовокрасная окраска):

Иногда встречается в виде неравномерного окрашивания плодов, лепестков. Причинами могут быть плохая обеспеченность макро- и микроэлементами, нарушение водного режима, поражение вирусами (желтая мозаика фасоли), реже некоторыми грибами и бактериями.

Увядание характеризуется потерей тургора клеток и тканей органов растений. Чаще всего возникает от неблагоприятных внешних факторов (недостаток или избыток влаги, высокая температура и др.), но может быть следствием закупорки сосудистой системы растений возбудителями болезни или разрушения выделяемыми ими токсинами (бактериальный рак томата, вертициллезное увядание подсолнечника).

Некрозы, пятнистости, ожоги характеризуются образованием на пораженных органах растений отмерших участков разной формы, цвета, размера. Могут возникнуть в результате поражения растений грибами (септориоз пшеницы), бактериями (угловатая пятнистость листьев огурца), вирусами (стрик томата), в результате неблагоприятных воздействий факторов окружающей среды (солнечные ожоги).

Гнили — размягчение и разрушение тканей различных объемных органов растений (плоды, клубни, корни, семена и т. п.) чаще под воздействием метаболитов грибов и бактерий, реже абиотических факторов (избыток воды). При описании таких болезней растений стоит отметить, что гнили могут быть мокрыми (мокрая бактериальная гниль картофеля), сухими (фузариозная гниль картофеля) и твердыми (фитофторозная гниль клубней картофеля) по сравнению с консистенцией здоровой ткани.

Деформация — изменение формы отдельных органов или всего растения в результате поражения фитопатогенами или воздействия абиотических факторов. Признаками таких болезней растений являются скручивание, морщинистость, курчавость или нитевидность листьев (мозаика томата), махровость цветков (махровость смородины), уродливость плодов (кармашки сливы), повышенная ветвистость побегов («ведьмины метлы» картофеля).

Опухоли, наросты — разрастание пораженной ткани или раневой перидермы в результате гипертрофии (увеличения) или гиперплазии (ускоренного деления) клеток. Такие опасные болезни растений возникают в результате поражения грибами (кила капусты) и бактериями (рак свеклы), реже вирусами и абиотическими факторами.

Налеты, плесень — появление на поверхности, реже внутри пораженных органов растений мицелия и/или спороношения грибов разного цвета и консистенции. Тип проявления, характерный только для грибных болезней, — настоящая мучнистая роса пшеницы, серая гниль земляники.

Пустулы — выходящие через разрывы покровных тканей растений скопления спороношений грибов, главным образом вызывающих ржавчинные заболевания, обычно желто-оранжевого, к осени черно-коричневого цвета (бурая ржавчина пшеницы).

Головня — тип проявления болезни, характеризующийся разрушением пораженной ткани растений (чаще злаковых).

Обратите внимание на фото – при таких заболеваниях на растениях заметны образования черного цвета в виде массы спор грибов (пыльная головня пшеницы):

Парша — локальное поражение покровных тканей объемных органов растений в виде струпьев и коросты на их поверхности. Может быть вызвана грибами (парша яблок) и бактериями (обыкновенная парша картофеля), реже бывает неинфекционной природы (сетчатость кожуры картофеля).

Язвы — локальные поражения объемных органов (стеблей, плодов) растения, характеризующиеся размягчением ткани и образованием углублений, в которых впоследствии обычно развивается спороношение гриба (антракноз фасоли). Такой вид заболеваний растений редко имеет бактериальную или неинфекционную природу.

Мумификация характеризуется усыханием, затвердеванием и потемнением пораженного органа (семени, плода) растения, пронизанного мицелием возбудителя заболевания.

Прямые потери от болезней можно выявить по разнице урожая (или его цены) больных и здоровых растений или сохраненной продукции в период хранения. Косвенные потери, возникающие из-за ослабленного состояния растений, развития сопряженных болезней, учитывать гораздо сложнее, но необходимо для подсчета реальной вредоносности заболевания. С практической точки зрения болезни растений удобно классифицировать по культурам или группам культур, по поражаемым органам, выделять болезни, имеющие сходные признаки проявления и сходные способы распространения. В зависимости от этиологии (причины) все болезни растений делятся на две группы: инфекционные и неинфекционные.

На видео «Болезни растений» показано, от каких недугов могут страдать садовые культуры:

Недостаток питания и другие причины болезней растений

Неинфекционные, или непаразитарные, заболевания являются результатом воздействия неблагоприятных абиотических условий окружающей среды. Эти болезни не передаются от растения к растению и, как правило, имеют массовый характер проявления в период действия повреждающего фактора. К важнейшим повреждающим абиотическим факторам относятся избыток и недостаток воды в почве и воздухе; температура почвы и воздуха; интенсивность освещенности и длина светового дня; гранулометрический состав и кислотность почвы, ее загрязненность и обеспеченность элементами питания (макроэлементами N, Р, К и микроэлементами Са, Fe, Zn, В, Mg и др.); атмосферные явления (ливни, молнии, град, ураган). Эти и другие внешние условия играют очень важную роль в росте и развитии растений. Они вызывают такие широко распространенные и вредоносные последствия, как вымокание или вымерзание озимых зерновых, удушение клубней картофеля, подмерзание древесины плодовых деревьев, гибель цветков и плодов от весенних заморозков. При несбалансированности или недостатке элементов питания у растений может произойти снижение урожайности культур. Часто сказывается отрицательное влияние комплекса абиотических факторов (ложный рак картофеля, ферментативно-микозное истекание зерна, точечный некроз капусты и др.), хотя лимитирующее воздействие на урожай и его качество может оказывать единичный фактор (чаще температура, количество влаги).

Неинфекционные болезни, вызванные нехваткой микроэлементов у растений и другими причинами, не так многочисленны и разнообразны, как инфекционные, но встречаются гораздо чаще, да и бороться с ними в большинстве случаев гораздо труднее. Они вредоносны сами по себе, вызывают массовую гибель, снижение продуктивности растений, их качества, ослабляют растения, предрасполагают их к поражению инфекционными заболеваниями. Поэтому эти болезни часто являются первопричиной сопряженных болезней—когда одна болезнь предрасполагает к появлению другой. Например, недостаток бора на свекле предрасполагает к поражению ее грибным заболеванием — фомозом; морозобойные трещины и отлупы коры способствуют интенсивному поражению плодовых деревьев цитоспорозом, черным и нектриозным раком.

Разные виды и даже сорта культурных растений обладают неодинаковой чувствительностью к неинфекционным болезням. Поэтому выделяют не только общие для большинства растений признаки поражения неинфекционными заболеваниями, но и характерные только для конкретных чувствительных культур, примеры которых приведены ниже.

Суховеи — сухие жаркие ветры, могут вызывать увядание и некрозы листьев, приводя к обезвоживанию растительных тканей. Воздушная засуха в сочетании с высокой температурой в период цветения злаков может вызвать чреззерницу, белоколосость или пустоколосостъ. В результате такого воздействия нарушается процесс оплодотворения, в колосе образуется меньше зерновок или они совсем не образуются. При влажной и жаркой погоде в фазе конца молочной — начала восковой спелости зерновых колосовых культур может произойти гидролиз крахмала и, как следствие, ферментативно-микозное истощение зерна (у кукурузы — бель), сопровождающееся выделением клеточного сока и заселением сапротрофными грибами. Избыточное увлажнение почвы в связи с застоем весенней воды, затрудняющим проникновение воздуха к корням, вызывает вымокание растений, почвенное удушье клубней и луковиц. Длительное залегание высокого (более 30 см) снежного покрова при слабо промерзшей почве приводит к неинфекционному выпреванию, что сопровождается частичной или полной г
ибелью озимых культур.

Неинфекционные заболевания могут вызываться еще недостатком освещения, низкими положительными и отрицательными температурами, в т. ч. при хранении плодов, семян, саженцев, вредными ионизирующими излучениями. Некоторые заболевания вызываются химическими воздействиями из окружающей среды: отравлением токсичными газами и пылевидными примесями в воздухе, тяжелыми металлами, пестицидами. Болезни, связанные с повреждающим действием пестицидов, получили название ятрогенные. К группе неинфекционных заболеваний относятся и механические повреждения, вызываемые природными атмосферными явлениями (град, ливни, ветер), а также повреждения, причиненные при уходе.

Низкая степень обеспеченности элементами питания растений часто приводит к появлению специфических симптомов дефицита вследствие нарушения обмена веществ. Реже патологическое состояние растений может быть обусловлено избытком элементов питания. Так, многие сельскохозяйственные культуры, в т. ч. лен, малина, картофель, чувствительны к избытку в почве хлора (С1) (утолщается стебель, скручиваются и отмирают листья); капустные и злаковые растения наиболее чувствительны к повышенному содержанию серы (S) (измельчение, жесткость, хлороз и покоричневение листьев, их опадение, снижение урожайности).

Недостаток элементов у растений: признаки нехватки азота, железа и фосфора

Недостаток азота (N) у растений тормозит рост побегов, что приводит к сокращению фотосинтезирующей поверхности. При недостатке этого элемента у большинства видов растений обнаруживается хлороз, при котором нижние листья становятся бледно-зелеными, затем желтыми с красно-фиолетовыми жилками и быстро засыхают. Азотное голодание часто наблюдается в условиях продолжительной холодной или засушливой погоды, когда в почве замедлены процессы нитрификации. При нехватке азота растения могут не цвести, а только растут, развивая при этом большую общую вегетативную массу; наблюдается полегание зерновых культур из-за вытягивания стеблей; ухудшается качество клубней, корнеплодов, плодов; снижается устойчивость к инфекционным заболеваниям (мучнистым росам, ржавчине).

При недостатке железа (Fe) у растений обмен веществ значительно задерживается, а деление клеток прекращается. Появляется хлоротическое межжилковое посветление самых молодых листьев, на которых резко выделяются зеленые жилки. При нехватке железа у растений впоследствии развивается общий хлороз листьев.

Фосфор (Р) участвует в важнейших физиологических процессах и составляет основу таких важнейших соединений, как нуклеиновые кислоты, фитин, фосфатиды и многие ферменты. Недостаток фосфора у растений проявляется в задержке роста надземных органов и корней растения. Плоды и цветки опадают; нижние листья часто приобретают красновато-фиолетовую окраску (антоцианоз) и отмирают. При нехватке фосфора у такого растения, как картофель, появляются «ржавые» некрозы. Высокое содержание в кислых почвах оксидов алюминия приводит к накоплению труднорастворимых соединений фосфора, из-за чего растения испытывают фосфорное голодание.

Недостаток магния, бора, калия и цинка у растений

Недостаток магния (Mg) у растений первоначально проявляется на частях, которым много лет, поскольку магний способен к реутилизации. При этом на нижних листьях часто появляется ярко-желтый межжилковый хлороз с последующей частичной некротизацией тканей.

Ряд сельскохозяйственных культур сильно страдает от недостатка бора (В). У люцерны появляется пожелтение верхушек, у свеклы — «гниль сердечка», у цветной капусты — побурение и загнивание соцветия (головки), у сельдерея — растрескивание стебля. При недостатке бора у такого растения, как виноград, происходит некроз листьев. При избытке бора у картофеля листья свертываются в лодочку, края долек буреют.

Недостаток калия (К) в питании растений вызывает появление на краях листьев вначале хлоротичных желтых, а затем некротических пятен. Процесс их отмирания начинается с нижних листьев, так как имеющийся в растении калий легко перемещается из нижних листьев в молодые растущие части. Понижается устойчивость растений к засухе. При избытке калия замедляется общий рост, плоды мельчают и преждевременно созревают.

Цинковое (Zn) голодание наблюдается у яблони, персика, абрикоса, сливы, вишни, грецкого ореха, цитрусовых культур. Признаком нехватки у растений цинка являются хлоротичные пятна на листьях, которые становятся бледно-зелеными. У яблони и ореха при недостатке цинка развивается так называемая розеточность, при которой образуются мелкие узкие листья, располагающиеся на стебле не поочередно, а в форме розетки.

Признаки недостатка микроэлементов у растений: нехватка кальция и меди

При недостатке кальция (Са) происходит ослизнение и отмирание корней в водных культурах. При дальнейшем голодании отмирают молодые листья и верхушки стеблей, рост растений прекращается. В полевых условиях признаком недостатка этого микроэлемента у растений является измельчение, морщинистость, жесткость листьев, отмирание точек роста, внутренняя и наружная некротизация плодов (вершинная гниль плодов томата. У культур, понижается устойчивость к засухе. Избыток кальция угнетающе действует на ацидофильные растения.

При недостатке меди (Си) в почве происходит слабое развитие механической ткани стебля, что становится одной из причин полегания злаков. Общий признак нехватки этого микроэлемента для большинства растений — хлоротичное побеление молодых листьев.

Важно постоянно контролировать обеспеченность растений элементами питания и своевременно принимать меры для предотвращения интоксикации растений. Динамичность содержания в почве доступных для растений элементов питания, их превращений из одних форм в другие и передвижений в почве прежде всего зависит от реакции почвенного раствора (pH), содержания гумуса в почве, а также ее гранулометрического и минералогического состава. Также большое значение принадлежит жизнедеятельности микроорганизмов, метеорологическим условиям и типу применяемых удобрений.

Диагностика и борьба с неинфекционными заболеваниями растений

Диагностика многих неинфекционных болезней достаточно сложная и трудоемкая, базируется в основном на агрохимических методах исследований почвы и органов растений или осуществляется экспресс-анализами на специальном оборудовании.

Борьбу с неинфекционными заболеваниями ведут с учетом вызывающих их причин. Эти болезни можно приостановить, по возможности исключив действие повреждающего фактора.

Например, против солнечных ожогов плодовых рекомендуется побелка их стволов композицией с известью, против подмораживания молодых деревьев и кустарников — укрытие их соответствующими подручными материалами.