Розділ 20. Основи фітопатології

Фітопатологія – це наука, яка займається вивченням захворювань (хвороб) рослинних організмів, причин захворюваності, властивостей їх збудників, та шляхів боротьби з ними та викликаними ними захворюваннями.

Хворобою, або захворюванням називається процес, в основі якого полягає взаимодія між рослиною, причиною хвороби та іншими факторами зовнішнього середовища Таким чином, визначення хвороби повинне враховувати характер взаємозв’язку між рослиною та патогеном (або іншими несприятливими впливами), а також можливі зміни цього взаємозв’язку під впливом зовнішніх чинників.

Патологічний процес – це зміни в життєдіяльності рослин, що виникають в результаті захворювання та супроводжуються характерними порушеннями фізіологічних функцій його органів, та можуть призвести до виснаження і загибелі рослинного організму в цілому. В хворій рослині відбувається ріст та розвиток двох організмів – власне рослини та патогену (паразитичного організму, що викликає захворювання). Патоген проникає в рослинні тканини, адаптується в них, створює з рослиною біологічний комплекс «рослина – патоген», порушуючи цілісність клітин, існуючи в клітинах, пересуваючись рослиною та розмножуючись за рахунок поживних речовин клітини та отруюючи рослину продуктами свого метаболізму. В свою чергу, рослина створює нове середовище існування патогену. Усі порушення процесу нормальної життєдіяльності у хворої рослини можуть проявлятися в вигляді патоморфологічних і патофізіологічних змін. Патофізіологічні зміни – це фізіологічні та біохімічні зміни, що виникають під впливом патогену, що проявляються в порушенні водного режиму, фотосинтезу, дихання, дії ферментів, вуглеводного та білкового обміну. Таким чином, патологічний процес, порушуючи нормальний обмін речовин, викликає відхилення в його рості та розвиткові, в результаті значно знижуючи вихід врожаю.

Усі захворювання рослинних організмів можна розділити на:

1) Інфекційні хвороби, або хвороби, здатні передаватися від рослини до рорслини та викликатися живими організмами – збудниками. Здатність організму викликати захворювання називають патогенністью, а сам організм – фітопатогенів. В основі хвороби полягає паразитизм – здатність одного організму вдовольняти свої потреби в енергії за рахунок іншого. Тому патогени ще називають паразитами, а інфіковані ними рослини – хазяями. Інфекційним патогеном може бути бактерії, мікоплазми, віруси, грибки.

Бактерії – один із найпоширеніших збудників захворювань рослинних організмів. Належать до доядерних організмів, або прокаріот. Принцип побудови бактеріальної клітини надзвичайно простий. оболонкою бактеріальної клітини є мембрані та клітинна стінка, що складається з пептидогліканів. Залежно від особливостей будови бактеріальної клітинної стінки бувають грамм-позитивними або грам-негативними. Відповідно до цього можуть бути використані проти них різні види антибіотиків. Посеред цитоплазми розміщується велика кільцева ДНК, іноді можуть бути присутні менші за величиною частини ДНК – плазміди. До бактеріальних захворювань належать види бактеріального раку, антрактоз, гаммоз кісточкових культур. Підбір антибіотиків є індивідуальним під кожний новий штамм інфекції. Різновидом бактеріозів є актиноміцетози.

Актиноміцети– також є поширеними збудниками захворювань рослин. Найчастіше це представники класу актиноміцетів (Actinomycota). Вегетативне тіло актиноміцетів представлене тонкими променистими гіфами, що розростаючись утворюють слабко-розгалуджений компактний міцелій. Як і інші бактерії, актиноміцети є прокаріотами, забарвлюючись за Граммом. Вони лише схожі на гриби. Размноження актиноміцетів відбувається ділянками псевдоміцелію або спорами, що формуються на слабко диференційованих спороносцях різної форми. Спори проростають ростком. У культурі утворюють колонії діаметром до 10 мм, спочатку шкірястої або маслянистої концистенції, пізніше вкриті пухким міцелієм зі спороношенням. Актиномицети менш вологолюбні, ніж інші бактерії, та здатні до нормальної життєдіяльності за умови низької вологості та підвищеної температури ґрунту.

Використання сильнодіючих антибіотиків, знищуючи інші групи прокаріот, активно сприяє розмноженню та поширенню актиноміцет. Це дозволяє використовувати їх як біологічний засіб боротьби з іншими паразитами. Переважна їх кількість – сапрофіти. Фітопатогенні види, що викликають захворювання рослин належать до роду Streptomyces (Actinomyces). Представ­ники роду є збудниками парші – групи захворювань за типом язв. Так, вид Streptomyces scabies (Actinomyces scabies) викликає паршу картоплі. Для профілактики цієї групи захворювань використовують сівозміни з максимальним видаленням враженої культури, прискорюбючи мінералізацію рослинних решток, за рахунок відвальної обробки та використання пропашних культур, а також обмеженням використання органічних добрив. Серед хімічних засобів боротьби з актиномікозами ефективні фунгіциди, зокрема ТМТД.

Мікоплазми – це специфічна група фітопатогенних прокаріот, що відноситься до класу Mollicutes з одним порядком Mycoplasmatales. За внутрішньою будовою клітини та біологією вони подібні до бактерій, також не мають ядра, діаметр клетин – 0,1–1,0 мкм. Розмноження мікоплазм відбувається брунькуванням або поділом. На відміну від бактерій у мікоплазм відсутня клітинна стінка, клітина має лише тришарову мембрану. Тому мікоплазми не мають певної чіткої форми (кеглевидна, спіральна, витягнута тощо). Витягуючись в тонкі нитки, мікоплазми здатні просочуватися через бактеріальні фільтри, тому захворювання ними викликані, довгий час вважали вірусними. Як і бактерії, розмножуючись на поживному середовищі мікоплазмы утворюють колонії (дрібні та сферичні). Проте в природі – це облігатні паразити, не здатні до життєдіяльності поза організмом господаря. Населяють вони переважно ситовидні трубки флоеми. Симптоми мікоплазмозів нагадують ознаки вірозів: деформації, некрози, в’янення, дрібнолистість, карликовість тощо. Специфічними симптомами є відьмині мітли та ниткоподібність пагонів у багатьох рослин. Іноді спостерігається позеленіння квітів, зростання їх частин, перетворення квітів в листоподібні органи. Мікоплазми переважно не є вузькими високоспеціалізо­ваними паразитами окремих видів рослин, вони переважно універсали. Мікоплазма, що викликає жовтуху айстр, вражає також моркву, селеру, суницю. Одним з небагатьох виключень є збудник реверсії чорної смородини.

Переносники мікоплазм – комахи, що живляться соком рослин, ворганізмі яких збудник здатен розмножуватись та передаватись лише після тривалого латентного періоду. Зберігається збудник тільки в живих тканинах (цибулини, бульби, кореневища тощо). Методи діагностики такі ж, як при вірусних захворюваннях. Використовують як сірологічний (привірусних інфекціях), так і культуральний (під час бактеріальних інфекцій) методи діагностики. До специфічних методів терапії відносять лікування за допомогою антибіотиків тетрациклінового ряду.

Вірусні захворювання викликаються специфічною, доклітинною формою життя, внутрішньоклітинним паразитом – вірусом (від лат. «отрута»), що складається з частинок різних нуклеїнових кислот в білковій оболонці (капсиді). Поза клітиною вірус є кристалічною структурою, та не може функціонувати та розмножуватись. Лише потрапивши до цитоплазми клітини він активується та починає розмножуватись, використовуючи геном клітини-хазяїна, після чого або руйнує клітину, або елімінується з неї з продуктами життєдіяльності рослини, попередньо виснаживши її, щоб продовжити процес ураження інших клітин. До вірусних захворювань рослин належать чисельні мозаїчності. Виявляється за допомогою серологічних тестів. Вражені вірусами рослини ліквідуються, так як ефективних шляхів лікування цих захворювань не існує. Необхідна повна санація ділянки, де виявлений збудник. Збудник переносять комахи, що живляться соками рослин.

Грибкові захворювання викликаються еукаріотичними організмами – грибами, що належать до класів Аскоміцетів, Базидіоміцетів, Хітридіоміцетів та Зигоміцетів. Вони призводять до різкого зниження родючості рослин, їх виснаження, псують продукти рослинного походження, знижують якість плодів рослин. Серед відомих рослинних грибкових захворювань – види борошнистої роси, іржі, церкоспороз, парша яблуні та груші, кучерявість персику, лептоспоріоз кісточкових. Для захисту рослин від грибних захворювань рослин широко використовують комплекс агротехнічних та хімічних засобів.

Агротехнічні засоби головним чином спрямовані на обмеження та ліквідацію інфекції в ґрунті та на поверхні насіння, на зміну умов вирощування рослин на більш сприятливі для рослин, та несприятливі для паразиту, на підтримання та підвищення стійкості рослин. Вони передбачають вирощування стійких культиварів, раціональне розміщення культур у сівозмінах, вірну обробку ґрунту та догляд за ним в період вегетації рослин, правильне використання всіх видів добрив, витримка оптимальних строків посіву та збирання врожаю тощо. Рослини також обробляють контактними препаратами, що містять сполуки міді (бордоська рідина, «Купроксат»), колоїдною сіркою, або системними, такими як «Хорус», «Бейлетон», «Фундазол».

Існують також хвороби, що можуть бути викликані окремими групами найпростіших, або протистів. До подібних захворювань належить всім відомий фітофтороз (Phytophthora infestans (Mont.) de Bary), що викликається грибо­подібним, який належить до відділу ооміцетів царства хромістів. Засобами боротьби може бути як обробка контактними інсектицидними препаратами, що містять мідь, або колоїдною сіркою, та системними, такими, як «Рідоміл», «Рідоміл-Голд», «Чарівник». На них впливають також препарати, що застосовують проти інших найпростіших, на зразок «Трихополу».

Розповсюдження патогенів відбувається різними шляхами:

– повітряним шляхом (анемохорія) характеренний понад все для спор грибів (іржа барбарису та злаків).

– розповсюдження водою (гідрохорія) має значення при переносі інфекції на короткі відстані краплями води під час дощу, або при поливі (сіра гниль, фітофтора, багато бактерій);

– поширення за допомогою тварин (зоохорія). Вируси та мікоплазми поширюються комахами. В поширенні багатьох видів грибів та штаммів бактерій приймають участь комахи, кліщі, нематоди, птахи, домашній скот;

– поширення за допомогою людини (антропохорія) здійснюється на величезні відстані, в тому числі з континенту на континент (фітофтороз картоплі). Цьому сприяють невірна обрізка дерев та чагарників, без дезинфекції робочого інструменту, пасинкування, травмування рослин при догляді за ними тощо.

Зараження включає потрапляння патогену на поверхню рослини, підготовку до проникнення та власне проникнення. У різних патогенів цей процес відбувається по різному:

– у грибів та найпростіших – через кутикулу та епідерміс, природні шпарини, пошкодження тканин;

– у бактерій – через еприродні ходи та пошкодження тканин;

– у вірусів та мікоплазм – через пошкоджені клітини та рани, викликані переносниками;

– у квіткових паразитів – через непошкоджну поверхню листа.

Процес зараження залежить від зовнішніх умов, особливо від вологості. Спори більшості грибів проростають, як правило, лише при наявності крапельної вологи або в насиченому парами повітрі. Менш вимогливі до вологості конідії борошнисторосяних грибів. Для багатьох патогенів велике значення мають температура, аерація, реакція середовища.

Після проникнення патогену спостерігається інкубаційний період –проміжок часу між проникненням патогену в тканини та проявом симптомів захворювання. В цей період відбувається розповсюдження патогену в тканинах господаря, його ріст, розвиток, дозрівання та розмноження. Чим інкубаційний період короче, тем швидше поширюється та розвивається хвороба. Тривалість його залежить від умов середовища, головним чином від температурного режиму (чим вище, тим менш тривалий). При низькій вологості симптоми мікозів можуть не проявлятися, інфекція знаходиться в летальній формі, а інкубаційний період затягується.

Прояв хвороби розпочинається з появи її перших симптомів, для мікозів – з моменту утворення спор. Надалі развиток хвороби посилюється, іноді – з’являються нові симптоми. Рослина послаблюється та незабаром гине. З моменту прояву захворювання хвора рослина – джерело інфекції, та сприяє її поширенню.

Процес поширення інфекції – це інфекційний ланцюг патогену. Вони бувають моногенними та полігенними (гетерогенними). При моногенному ланцюгові патоген вкликає ураження рослин тільки одного виду (іржа буряку). Гетерогенним називають ланцюг, в якому відбувається почергове зараження основного та проміжного господарів (стеблева іржа злаків). Інфекційний ланцюг може бути безперервним та преривистим. У першому випадку контакт з патогеном є постійним (вірусні захворювання), в другому – сезонним, обриваючись на зиму. Крім того, виділяють моно- та поліциклічні ланцюги. При моноциклічних ланцюгах за період вегетації формується одна генерація спор (головневі гриби), при поліциклічних – кілька генерацій. Так, інфекційні ланцюги іржі є багаторазово послідовними зараженнями нових рослин поколіннями урединіоспор. Такі фнфекції викликають масові спалахи, що називаються епіфітотіями. Останній етап інфекційного процесу – утворення зимуючої стадії збудника, що забезпечує відновлення патогену в наступний сезон.

2) Окрему групу складають неінфекційні захворювання, що можуть бути викликані, або дефіцитом, або нестачею вмісту мікроелементів, невідповідністю ґрунтових умов зростання рослин (засолення, надто легкий чи важкий гранулометричний склад, низька родючість ґрунту тощо) та пошкодженнями іншими організмами, в тому числі комахами та паразитичними нематодами.

Від пошкодження комахами ефективними є наступні інсектициди: «Актара», «Бі–58», «Стонкат», «Молнія», «Нурел-Д», «Актофіт», «Армагеддон», «Вітал», «Конфідор-Максі». Одним з найуніверсальніших препаратів від комах, кліщів та навіть нематод є «Маршал». Від пошкодження кліщами ефективними будуть як акарициди «Актофіт», «Армагеддон», «Вітал», «Конфідор-Максі». Необхідні також і профілактичні дії, такі як вчасне прибирання листя та пошкоджених плодів з поверхні ґрунту, перекопка пристовбурових кіл, обмотка стовбурів рогожою та тирсою перед настанням холодів, з наступним профілактичним їх оглядом через кожні два тижні, або обмазування достатньо широкої ділянки стовбуру садовим варом, побілка стовбурів дерев напровесні, висадка рослин, що відлякують шкідників (піретрум дівочий, тощо)

До хвороб, пов’язаних з несприятливими умовами ґрунтового живлення належать хвороби пов’язані з дефіцитом живлення калієм, кальцієм, залізом, молібденом, цинком та іншими мікроелементами. Нестача тих чи інших елементів мінерального живлення звично характеризується відносно специфічними симптомами. В ряді випадків ознаки мінерального голоду можуть співпадати з симптомами інших інфекційних та неінфекційних захворювань. Шлях лікування цих захворювань – підживлення рослин добривами (некореневе або ґрунтово-кореневе).

Усі заходи по захисту рослин від хвороб за спрямованістю поділяють на фітосанітарні (профілактичні), до яких відносять селекційний та агротехнічний методи, та терапевтичний (лікування) – хімічний, біологічний та фізико-механічний методи. Як самостійну систему заходів виділяють карантин рослин.

Агротехнічний метод містить заходи, спрямовані на створення кращих умов для зростання та развитку рослин, підвищення їх стійкості до патогенів, а також на їх пряме знищення або сниження шкідливості за рахунок обробки ґрунту, севозмін, підготівлі насінневого та посадкового матеріалу, строків та шляхів посіва та збирання. Збалансоване використання мінеральних та органічних добрив сприяє підвищенню стійкості рослин до патогенів, регуляції ґрунтової мікрофлори, іноді компенсує шкоду, завдану патогеном.

Дата добавления: 2015-05-26