Общая фитопатология Учебное пособие для лабораторных занятий по защите растений – фитопатологии обучающихся по направлению подготовки 35.03.04 Агрономия

3

Оглавление

4

Введение Фитопатология – наука о болезнях растений (название происходит от

греческих слов: phyton – растение, pathos – болезнь, logos – учение). Предметом

фитопатологии является больное растение и его взаимосвязь с факторами, вызывающими болезнь, и условиями, влияющими на ее развитие.

Большое значение фитопатология имеет в обосновании мер борьбы с болезнями растений. Ущерб от болезней растений огромный. Мировые потери от вредителей, болезней и сорняков: для зерновых – 25-35 %, для картофеля – 30-35% потенциально возможного урожая.

При массовых заболеваниях растений – эпифитотиях – потери бывают огромные. Например, эпифитотия фитофтороза – «картофельной чумы» – в 1845–1847 гг. вызвала сильнейший голод в Ирландии, где население питалось

почти одним картофелем.

Чтобы бороться с болезнями растений, приходится принимать дорогостоящие меры – профилактические и истребительные мероприятия.

Большие средства тратятся на разработку химических средств защиты растений.

Ассортимент пестицидов (по действующим веществам) насчитывает около 900 наименований, а их использование обходится человечеству в огромные суммы. Расходы на защиту растений велики, но если бы их не было, то потери урожая увеличились бы (без учета возможных эпифитотий). Поэтому знание биологии возбудителей болезни позволяет проводить профилактические мероприятия и сохранять урожай с меньшими затратами.

5

Занятие № 1, 2 Низшие грибы

1. Отдел Слизевики Myxomycota

Общая характеристика Вегетативное тело слизевиков – плазмодий, с большим количеством ядер.

Плазмодий не имеет собственной оболочки и способен к активному передвижению.

Бесполое размножение осуществляется зооспорами. Половой процесс – изогамия. Две гаплоидные зооспоры, сливаясь, образуют диплоидный амебоид. Большинство слизевиков сапрофиты. Немногие паразитические виды относятся к классу плазмодиоформицеты, порядку плазмодиофоралез.

На культурных растениях паразитируют плазмодиофора капустная

Plasmodiophora brassicae и спонгоспора подземная Spongospora subterranean.

1.1 Плазмодиофора капустная Plasmodiophora brassica– внутриклеточный

паразит на корнях капусты и других видов семейства капустных.

Болезнь проявляется в появлении на корнях уродливых наростов и известна под названием кила капусты.

Пораженные растения легко распознать по слабому росту. Листья их привядают, желтеют. В гигантских клетках опухоли под микроскопом обнаруживаются мельчайшие споры – цисты.

Под действием бактерий наросты разлагаются, и цисты паразита рассеиваются в почве, где сохраняются 4-5 и более лет. Постепенно

зараженность почвы увеличивается, происходит закиление почвы и становится проблемой получать хорошие урожаи капусты. Цисты прорастают в теплой (6- 28оС, оптимум 18-25оС), влажной (50-97%, оптимум 75-90% от полной

влажности) почве, под действием выделений корневых волосков питающего растения.

6

Цикл развития Olpidium brassicae

Циста (n)

Зооспора двужгутиковая (n)

Плазмодий в корневых волосках

Зооспоры вторичные

(Плазмогамия)

Образование 4-х жгутиковых планозигот

Заражение паренхимы корня, образование вторичного плазмодия, кариогамия, редукционное деление ядер, образование цист

Меры борьбы Внесение извести, чередование культур, возвращение капусты и других

крестоцветных на прежнее место не ранее 4-5 лет, устойчивые сорта, удаление

с поля и уничтожение кочерыг, борьба с сорняками. Повышенной устойчивостью к киле обладают Надежда, Лосиноостровская 8, Килатон;

внесение препарата Тиовит джет и раскислителя в почву при посадке.

1.2 Спонгоспора подземная Spongospora subterranean

Картофель – основной хозяин этого слизевика, реже поражает томаты. На корнях, столонах, подземной части стебля, клубнях образуются

бугорки, которые при созревании звездообразно растрескиваются и из них выкрашиваются спаянные в клубочки покоящиеся споры паразита. Название болезни соответствует внешнему виду поражения.

Покоящиеся споры или цисты сохраняются в почве и на поверхности клубней. На новые участки парша распространяется с посадочным материалом.

Порошистая парша поражает картофель на тяжелых глинистых и суглинистых, а также торфяных почвах. Заражению способствуют высокая влажность – до 70% от полной влажности, понижение температуры ниже 14оС и кислая реакция почвенной среды. Споры сохраняют жизнеспособность в

7

почве 3-5 лет, не теряя способность к прорастанию, проходят через

пищеварительный тракт животных и с навозом попадают в почву.

Цикл развития Spongospora subterranean

1.Цисты или покоящиеся споры, собранные в клубочки (n)

2.Зооспоры или амебоиды (первичные) (n)

3.Плазмодий в корневых волосках (n+n+n)

4.Зооспоры (вторичные)

5.Плазмогамия и вторичный плазмодий в клетках

клубня, корневой паренхимы, кариогамия (2n) и редукционное деление ядра (n)

6. Образование покоящихся спор (n), спаянных между

собой в виде рыхлых клубочков Меры профилактики:

1.Осушение и известкование кислых почв.

2.Отбор на посадку здоровых клубней, протравливание препаратами.

3.Зараженные клубни перед скармливанием животным – отварить.

4.Посадка картофеля в прогретую почву (не ниже 14оС).

5.Выращивание устойчивых сортов.

6.Дезинфекция орудий, контейнеров, хранилищ.

Занятие № 3 Настоящие грибы

2. Класс Хитридиомицеты Chytridiomycethes

порядок хитридиевые Chytridiales

Вегетативное тело у большинства хитридиомицетов – плазмодий, споры бесполого размножения – зооспоры с одним задним жгутиком. Половой процесс – изогамия.

Большинство представителей порядка хитридиевые – внутриклеточные паразиты растений и животных. Обитают в водной среде или избыточно увлажненной почве.

8

Многие формы хитридиевых грибов паразитируют на водорослях, вызывая эпидемии и снижение биологической продуктивности водоемов.

Большое значение имеют некоторые паразиты высших растений. Среди них хорошо изучены виды рода Ольпидий (Olpidium). Известно около 20 видов

этого рода.

Второй род хитридиевых грибов, имеющий важное практическое значение,– синхитриум.

2.1 Ольпидий капустный (Olpidium brassicae)

Встречается повсеместно и широко известен как возбудитель черной ножки капусты. Гриб поражает растения в молодом возрасте, начиная с фазы семядольных листочков. Кроме капустной рассады может поражать всходы огурца, салата, томатов, главным образом в парниках, в случае избыточной влажности. Специализированные формы ольпидия капустного могут заражать и полевые культуры – лен (ожог льна), пшеницу, овес, вызывая гнили корней и основания стебля. Покоящиеся споры или цисты гриба сохраняются в остатках больных растений, в почве.

Весной во влажной теплой почве цисты прорастают. Каждая циста прорастает в зооспорангий. Зооспоры передвигаются в капельках почвенной воды и при попадании на корешки проникают в клетки эпидермиса и более глубоко расположенные клетки первичной коры. Ткань в таких местах загнивает, буреет, стебельки делаются тонкими, растение поникает и гибнет.

В паразитированных клетках гриб образует плазмодий, а затем зооспорангий с тонкой длинной трубочкой, через которую зооспоры выходят наружу и вновь заражают растения. Такой цикл длится всего несколько дней и может многократно повторяться.

Покоящиеся споры образуются в результате слияния двух разнополых зооспор (гамет), после чего двужгутиковая планозигота проникает в клетки корневой шейки, так же как обычные зооспоры. Из нее образуется двуядерный

9

плазмодий, который одевается толстой оболочкой и превращается в цисту, прорастающую в зооспоры после периода покоя.

Меры борьбы В качестве мер профилактики против черной ножки капустной рассады

необходима замена или дезинфекция почвы, внесение извести, своевременная пикировка рассады, подсыпка её мелким песком слоем 2-4 см, умеренный

полив и проветривание парников. Хороший результат дает внесение в почву биологических препаратов глиокладин, планриз.

2.2 Синхитрий внутриживущий (Synchytrium endobioticum Schilb) –

возбудитель рака картофеля

Гриб- типичный представитель порядка хитридиевые, класс Chytridiales

(низшие грибы).

10

Симптомы На подземных частях растений (кроме корней) появляются мелкие

беловатые вздутия, которые постепенно разрастаются в раковые наросты различной величины.

На первой стадии наросты по цвету мало отличаются от здоровой ткани, позднее буреют, становятся губчатыми. К моменту уборки наросты загнивают и разваливаются. Пораженные клубни не пригодны к употреблению. Поражаются в основном молодые клубни и столоны. В очень дождливое лето могут быть поражены стебли и листья вблизи почвы.

Диагностика В тонких срезах с поверхности опухоли под микроскопом

обнаруживаются многочисленные золотисто-желтые споры с трехслойной оболочкой – это цисты, или покоящиеся споры гриба.

Биология Покоящиеся споры прорастают в весеннее-летний период при влажности

почвы 60-80% от полной влажности и температуре от 5 до 24оС. В это время в

цистах идет процесс редукционного деления ядра. Образовавшиеся гаплоидные ядра многократно делятся (митоз), делится и цитоплазма. Формируется зимний зооспорангий (без соруса), из которого при созревании в почву выходят около 300 одноядерных зооспор. С помощью единственного жгутика зооспоры передвигаются по водяной пленке, пока не попадут на почки столона или глазки молодого клубня. Зооспора как бы приклеивается к поверхности перидермы, а ее цитоплазма, пробуравливая оболочку, перетекает в клетку перидермы. В паразитированной клетке грибной зачаток выделяет ферменты, питается, поглощая питательные вещества всей поверхнстью цитоплазмы, увеличивается в размерах, формируя плазмодий.

Одновременно клетки перидермы и паренхимы, прилегающие к паразитированной, начинают усиленно делиться, образуя розетку клеток. Это явление лежит в основе образования опухоли и связано со способностью грибка выделять вещества, типа ростовых. В закончившем рост плазмодии идут