Лекція № 7. Теоретичне обґрунтування прогнозу хвороб рослин

План:

1. Сучасні теорії прогнозів хвороб рослин.

2. Форми виявлення інфекційного процесу.

3. Значення рослини господаря. Вплив зовнішнього середовища. Вплив антропогенних факторів.

4. Багаторічний прогноз хвороб рослин.

5. Довгостроковий прогноз.

6. Короткостроковий прогноз хвороб рослин.

7. Виявлення і моніторинг хвороб рослин.

Конспект лекції:

1. Сучасні теорії прогнозів хвороб рослин

Сучасні теорії прогнозів хвороб рослин грунтуються на результатах вивчення закономірностей патогенезу і впливу на нього факторів зовнішнього середовища. При цьому розвиток хвороби розглядається як функція, що залежить від багатьох аргументів зовнішнього середовища, внутрішніх особливостей рослин та патогенів. Взаємодію рослини, патогена і середовища Я. Планк (1972) назвав трикутником хвороби. Потім до цих основних компонентів були додані чинник часу та антропогенного впливу. В. А. Чулкіна (1991) розробила модель епіфітотії. Таким чином, теоретична і методологічна основа сучасних систем захисту рослин і прогнозування епіфітотій хвороб однакова: через вплив і врахування природних та антропогенних факторів на внутрішні біологічні фактори епіфітотійного процесу. Аналіз взаємодії факторів слід розпочинати з джерела збудника інфекції — першої ланки ланцюга внутрішніх біологічних факторів.

2. Форми виявлення епіфітотійного процесу

Необхідно розрізняти поняття «вогнище інфекції» з терміном «джерело збудника інфекції». І. Г. Бейлін (1986), В. А. Чулкіна (1991) визначають епіфітотичне вогнище, як місце знаходження джерела інфекції, в межах якого можливе зараження рослин за певних умов. Саме з вогнища інфекції в подальшому іде розповсюдження хвороби на полі, у сівозміні, у певній зоні.

Згідно з твердженнями К. М. Степанова (1972) вогнище інфекції, це місцевість, у якій внаслідок сукупності історичних, природних і господарських умов є передумови для частих масових виявів хвороби. Згідно з цим одним із завдань моніторингу хвороб сільськогосподарських рослин є виявлення вогнищ інфекції і спостереження за ними для проведення своєчасних заходів.

Епіфітотійний процес може мати чотири рівні: спорадичне виявлення, епіфітотійний спалах, епіфітотія і панфітотія.

Епіфітотія виникає при збереженні у часі сприятливих умов, внаслідок чого з'являється багато епіфітотійних спалахів, пов'язаних між собою. Розвиток хвороби характеризується значною територіальною розповсюдженістю (область, природно-кліматична зона), ступенем ураженості, що призводить до суттєвих втрат продукції.

3. Значення рослини-господаря. Вплив зовнішнього середовища. Вплив антропогенних факторів.

Істотне значення у розвитку хвороби мають біологічні особливості сортів: скоростиглість, посухостійкість, стійкість до хвороб та ін. На динаміку рас патогенів впливає площа, яку займає той чи інший сорт. Важливе значення має наявність або відсутність дикорослих рослин, бур'янів, на яких може зберігатися або розвиватися хвороба.

Сприйнятливі та стійкі сорти розрізняються між собою по стійкості до одних і тих же рас патогенів. Це зумовлює різницю у накопиченні певної раси та ураженні тих чи інших сортів. Тому зміни у складі сортів приводять до змін у популяціях збудника, що в свою чергу має вплив на динаміку хвороби. Яскраві приклади стримування стійкими сортами шкодочинних хвороб протягом довгого періоду відомі для багатьох грибних хвороб: іржі та сажки хлібних злаків, фітофторозу пасльонових та ін.

Нові стійкі сорти одночасно спричиняють можливість для розвитку і накопичення спочатку малошкодочинних, але патогенних і агресивних рас, що існують або виникають у регіоні.

Зовнішнє середовище впливає на:

а) рослину-господаря, яка змінює сприйнятливість і витривалість до хвороби, ритм вегетації;

б) збудника, на його агресивність, життєздатність та швидкість розповсюдження;

в) впливає на сам патологічний процес —можливість його виникнення та час ураження і проходження, тривалість інкубаційного періоду, виявлення хвороби.

Погодні фактори мають визначальну роль у виникненні епіфітотій. Їх вплив виявляється багатогранно, на різних етапах патологічного процесу, що викликає значну мінливість як у сезонному розвитку хвороб, так і в різних природно-кліматичних зонах. У більшості випадків кожен з цих факторів діє у сукупності з іншими, змінюючи ступінь свого впливу в залежності від їх рівня та експозиції. Основними кліматичними факторами, що зумовлюють динаміку хвороб рослин, є температура і вологість. Світло, вітер, атмосферний тиск тощо мають лише коригувальний вплив в окремі періоди життєдіяльності патогенів.

Температура середовища може впливати вже на перших етапах інфекційного процесу. Від її рівня залежить життєздатність збудника і можливість його збереження до початку вегетаційного періоду. Життєздатність патогена значною мірою залежить від форми його існування в критичних умовах.

У природних умовах при постійних змінах гідротермічного режиму спори помітно зменшують здатність до зараження до кінця вегетаційного періоду. Температура середовища регулює і тривалість терміну проростання спор.

Спори більшості фітопатогенних грибів проростають при високій вологості повітря або при наявності крапельно-рідинної вологи. В той же час збереження вологи на рослинах залежить переважно від температури. Така залежність може використовуватися у експериментально одержаних спеціальних графіках — номограмах, які дозволяють уточнювати деталі патологічного процесу при моніторингу основних хвороб.

Для оцінки сприятливості погоди і прогнозування хвороб використовують як стандартні метеодані, так і спеціально розраховані інтегральні показники: гідротермічний коефіцієнт Селянинова (ГТК), температурно-вологісний показник (ТВП), коефіцієнти інтенсивності та кратності опадів (K_і і K_K), індекси погоди (І_спр. і І_п) тощо. Велике практичне значення для короткострокового прогнозу деяких небезпечних хвороб, зокрема іржастих, фітофторозу, парші яблуні, мілдью і оідіуму винограду мають номограми і спеціальні графіки, які були отримані експериментальним шляхом — вивченням залежності патогенезу від основних факторів зовнішнього середовища.

Від людини, яка вирощує рослини, багато в чому залежить їх стан і відповідно суттєво можуть змінюватися передумови для виникнення і розвитку хвороб. Через господарську (агрономічну) діяльність виявляється вплив численних факторів зовнішнього середовища.

Людина може сприяти перенесенню інфекційного початку не тільки у конкретному господарстві чи районі, а і у межах природно-кліматичних зон, країни і навіть континентів, тому значна увага повинна приділятися карантинним заходам.

Організаційно-господарські та агротехнічні заходи змінюють мікроклімат поля, умови живлення та стійкість рослин до хвороб, чим створюють певні умови, які впливають на розвиток хвороб. Вирощування стійких сортів є найбільш економічно вигідним та радикальним засобом контролю більшості хвороб.

Сівозміни та попередники повинні забезпечити розмежування споріднених культур у часі і просторі, що дає можливість уникати накопичення інфекційного початку у більшості хвороб.

Система обробітку грунту істотно впливає на виживання патогенів і на стійкість та витривалість рослин до хвороб.

Посівні якості та підготовка насіння є важливим фактором динаміки хвороб.

Строки та норми висіву мають суттєве значення для патологічного процесу, через те що від цього заходу залежить оптимальність розвитку рослин, і особливо на першому етапі органогенезу.

Догляд за посівами також регулює у певній мірі динаміку хвороб. Менше уражуються рослини на чистих від бур'янів полях. Оптимальне зрошення послаблює шкодочинність факультативних патогенів, надмірне зволоження сприяє розвитку борошнистої роси, фузаріозів, гнилей.

Збирання врожаю в оптимальні та стислі строки суттєво зменшує втрати врожаю від хвороб, підвищує якість насіння, зменшує запас інфекції.

Система удобрення повинна забезпечувати рослини елементами живлення у відповідності до потреб, чим сприяти їх росту і розвитку і відповідно підвищувати стійкість до хвороб.

Роль біотичних факторів слід відзначити окремо. Тварини та мікроорганізми, які самі знаходяться під антропогенним впливом, суттєво впливають на виникнення і розвиток хвороб рослин. Для прогнозування розвитку хвороб враховують ті біотичні фактори, які мають найбільший вплив на перебіг хвороб.