WinRAR ZIP archive / Шкаликов В.А.-Zashita_rasteniy_ot_bolezney М._2010

______________ | Д | ______________

АССОЦИАЦИЯ «АГРООБРАЗОВАНИЕ»

ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ

Под редакцией доктора биологических наук, профессора В, А. ШКАПИКОВА

3-е издание, исправленное и дополненное

Допущено Министерством сельского хозяйства Россий­ ской Федерации в качестве учебника для студентов аг­ рарных вузов, обучающихся по направлениям «Агроно­ мия», «Агрохимия и агропочвоведение», «Садоводство» и специальности «Технология производства и переработки

сельскохозяйственной продукции»

МОСКВА «КолосС» 2010

УДК 632(075.8) ББК 44.7я73

3-66

Авторы: В. А. Шкаликов (предисловие, разделы 1.1, 1.2, 2.1, 2.3, 2.6.1, 2.12), О. О. Белошапкина (разделы 1.3, 1.4, 3.3, 4.4, 5.2), Д. Д. Букреев (разделы 2.2, 2.4, 2.5, 2.6.2, 2.7, 2.8), И. В. Горбачев (глава 6), Ф . С.-У. Джалилов (разделы 1.5, 1.8, 3.1, 3.2), И. В. Корсак (разделы 1.7, 3.5, 4.3, 5.1), В. Ю. Минаев (разделы 2.9, 2.10,

Защита растений от болезней/В. А. Шкаликов, О. О. Бело- 3-66 шапкина, Д. Д. Букреев и др.; Под ред. В. А. Шкаликова. — 3-е изд., испр. и доп .— М.: КолосС, 2010.— 404 с., [16] л.

ил.: ил. — (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. у- чеб. заведений).

ISBN 9 7 8 -5 -9 5 3 2 -0 7 6 7 -6

Изложены основные сведения об инфекционных болезнях растений. Приведены современные систематика и номенклатура грибов и бактерий, даны представления о наиболее важных группах патогенных микроорга­ низмов. Описаны причины и характерные симптомы неинфекционных за­ болеваний. Рассказано об иммунитете и о прогнозе развития заболеваний. Особое внимание уделено современным системам зашиты растений от бо­ лезней.

Для студентов аграрных вузов, обучающихся по направлениям «Агро­ номия», «Агрохимия и агропочвоведение», «Садоводство» и специальности «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продук­ ции».

УДК 632(075.8) ББК 44.7я73

Оригинал-макет книги является собственностью издательства «КолосС», и его воспроизведение в любом виде, включая электронный,

без согласия издателя запрещено.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Наука о болезнях растений и способах борьбы с ними на­ зывается фитопатологией (от греч. phyton — растение, pathos — страдание, logos — учение). В задачу фитопатоло­ гии входят изучение болезней растений, вызываемых фитопатогенами, а также воздействием неблагоприятных факто­ ров окружающей среды, выращивание устойчивых сортов, разработка способов защиты растений от болезней, агротех­ нических приемов, биологических, химических, физико-ме­ ханических и карантинных методов.

Фитопатологию подразделяют на общую и сельскохозяй­ ственную. Общая фитопатология исследует биологию возбу­ дителей болезни, причины и условия возникновения, зако­ номерности развития и распространения заболеваний, их массовых вспышек (эпифитотий), разрабатывает методы кратковременного и долгосрочного прогнозов развития бо­ лезней, а также защиты растений. Сельскохозяйственная фитопатология изучает болезни конкретных культур с рас­ смотрением видового состава возбудителей каждой из них, симптомы заболеваний, приемы защиты.

Фитопатология тесно связана с анатомией и физиоло­ гией растений, микологией, микробиологией, вирусоло­ гией, генетикой, селекцией и растениеводством, химией, физикой и другими естественными науками. Развитие фи­ топатологии как науки привело к обособлению таких от­ раслей знания, как этиология, изучающая причины забо­ леваний, фитоиммунология, исследующая устойчивость растений к болезням, эпифитотиология, рассматриваю­ щая закономерности проявления болезней и причины их массового развития.

Известно немало случаев массового развития различных заболеваний сельскохозяйственных растений. Нередко это влекло за собой трагические последствия. В результате раз­ вития ржавчинных болезней пшеницы и других зерновых культур потери урожая часто составляют 30...40 %, от корне­

3

Глава 1

ОБЩАЯ ФИТОПАТОЛОГИЯ

1.1. ПОНЯТИЕ О БОЛЕЗНЯХ РАСТЕНИЙ

Болезнь растения — это нарушение нормального строения и обмена веществ клеток, органов и целого растения под воздей­ ствием фитопатогенов, неблагоприятных условий внешней среды, механических повреждений и др. Развитие заболевания зависит от особенностей растения, патогенного организма и условий окружа­ ющей среды. Болезнь может вызвать гибель как отдельных орга­ нов, так и всего растения, посевов, насаждений. Фитопатоген, проникая в растение, воздействует на клетки при помощи продук­ тов своего обмена веществ, использует их питательные вещества и может распространяться по всему растению, нарушая нормальный процесс его жизнедеятельности. Растение как среда обитания так­ же оказывает определенное воздействие на патоген. В результате под влиянием окружающей среды создается самостоятельный биологический комплекс с характерными для него закономернос­ тями развития. Каждой группе возбудителей болезней присущи свои специфические способы воздействия на растение — с помо­ щью токсинов, ферментов, физиологически активных веществ. Под воздействием фитопатогена в растительном организме проис­ ходят различные изменения физиологических процессов. Это мо­ жет проявляться в нарушении фотосинтеза, ферментативных про­ цессов, целостности и полупроницаемое™ клеточных мембран, осмотического давления, дыхания, углеводного и белкового обме­ нов и других физиологических и биохимических процессов. Такие нарушения неизбежно влекут за собой анатомо-морфологические изменения всего растения или отдельных его органов, проявляю­ щиеся 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 их угне­ тении. Некоторые фитопатогены вызывают у растений образова­ ние галлов, вздутий, наростов, могут вызывать гипертрофию (уве­ личение размера и изменение формы клеток), гиперплазию (уве­ личение количества клеток), гипоплазию (уменьшение количества

5

и размера клеток), некроз (отмирание отдельных клеток или учас­ тков ткани), мацерацию (размягчение и распад ткани). И физио­ логические, и анатомо-морфологические изменения влияют на продуктивность растений — резко снижается урожайность или ухудшается качество продукции.

Симптомы и типы болезней. Симптомы проявления болезни за­ висят от причины, вызвавшей заболевание, и характера воздей­ ствия, которое болезнь оказывает на растение. Болезни, проявля­ ющиеся на небольших участках и не распространяющиеся по все­ му растению или большей его части, называются местными или локальными. Если возбудитель поражает сосудистую систему или обширно распространяется по тканям внутри растения, болезнь называют общей, или диффузной.

Разнообразные признаки проявления болезней — и инфекци­ онных, и неинфекционных — можно объединить в несколько ти­ пов.

П я т н и с т о с т и , или н е к р о з ы , — тип проявления болезни, характеризующийся образованием на пораженных органах расте­ ний (листьях, плодах, стеблях) пятен разной формы — округлой, угловатой, удлиненной, измененной окраски (желтой, красной, бурой, черной и т.д.), в дальнейшем состоящих преимущественно из отмерших клеток. Пятна могут возникнуть в результате пора­ жения растений грибами, бактериями, вирусами. Бывает и так, что клетки растения отмирают в результате защитной реакции ра­ стительного организма на внедрение патогена или неблагоприят­ ные воздействия химических и физических агентов (солнечные ожоги, нарушение питания растений и т.д.).

У в я д а н и е — проявление болезни, характеризующееся пониклостью листьев, ветвей и других органов в результате потери тургора клеток и тканей. Чаще всего является следствием закупор­ ки сосудистой системы растений возбудителем болезни или не­ кроза стенок сосудов под действием токсинов, выделяемых фито­ патогенами (бактериальный рак томата, вертициллезное увядание технических, овощных, плодовых и ягодных культур), а также воз­ никает от некоторых неблагоприятных внешних факторов (недо­ статок влаги, высокая температура и др.).

Н а л е т обнаруживается на поверхности пораженных органов и представляет собой мицелий и спороношение гриба. Характер­ ный пример налета — болезни, называемые мучнистыми росами. На пораженных органах растений (пшеницы, овса, клевера, горо­ ха, свеклы и других культур) появляется белый или слегка рыжева­ тый налет. Он образуется также при поражении свеклы, подсол­ нечника, капусты и других культур ложными мучнистыми росами, а также при развитии таких заболеваний, как серая гниль подсол­ нечника, бурая пятнистость томата.

6

П у с т у л ы — это скопление спороношения грибов (главным образом вызывающих ржавчину). Пустулы образуются под эпи­ дермисом, который затем разрывается, и на поверхности пора­ женного органа растения появляются «подушечки» спор.

Г н и л и — такой тип проявления болезни, когда зашиванию подвергаются все части растений, но главным образом богатые во­ дой и запасными питательными веществами (корнеплоды, плоды, клубни, луковицы и т.д.). Гнили могут быть мокрыми, сухими и твердыми. При мокрых гнилях разрушаются не только клеточные оболочки, но и внутреннее содержимое клеток (мокрая бактери­ альная гниль картофеля и др.). При сухих гнилях (фузариозная гниль картофеля, фомозная гниль моркови и др.) происходит раз­ рушение межклеточных веществ и оболочек клеток, ткани теряют структуру, превращаясь в порошкообразную или волокнистую массу. При твердой гнили клетки отмирают, а ткань не размягча­ ется (фитофторозная гниль клубней картофеля и др.).

О п у х о л и , ил и н а р о с т ы , — это разрастание пораженной ткани под влиянием возбудителя болезни. Они образуются на раз­ личных органах растений: корнях (кила капусты), клубнях (рак картофеля), корнеплодах (рак корня свеклы) и т. д. Опухоли воз­ никают в результате гипертрофии или гиперплазии пораженных клеток. Иногда эти процессы протекают одновременно. Образова­ ние опухолей — частое проявление болезней, вызываемых гриба­ ми, бактериями, вирусами.

Д е ф о р м а ц и я — изменение формы отдельных органов или всего растения в результате поражения фитопатогенами или воз­ действия абиотических факторов. Деформация проявляется в виде скручивания, морщинистости, курчавости или нитевидности лис­ тьев, махровости цветков, уродливости плодов и т. д. Деформация побегов обычно сопровождается повышенной ветвистостью, обра­ зованием множества тонких мелких побегов («ведьмины метлы»). Деформация часто возникает из-за нарушения поступления в рас­ тения питательных веществ или оттока продуктов фотосинтеза, неравномерного роста различных элементов ткани и т. д.

М у м и ф и к а ц и я — тип заболевания растений, при котором пораженная ткань того или иного органа растения пронизывается мицелием гриба, усыхает, темнеет, становится плотной. Примеры мумификации — сухая гниль картофельных клубней, плодовая гниль и др.

Р а з р у ш е н и е п о р а ж е н н о й т к а н и (головня) — тип проявления болезни, характеризующийся образованием большого количества спор. Отмечается при поражении злаков различными видами головни (твердой, пыльной, стеблевой и др.).

И з м е н е н и я о к р а с к и возникают из-за нарушений дея­ тельности хлоропластов и низкого содержания хлорофилла в ли­

7

стьях. Проявляются в виде пожелтения или осветления листьев (хлороз) или отдельных участков листа (мозаика). Причины из­ менения окраски: плохая обеспеченность питательными веще­ ствами (как макро-, так и микроэлементами) или поражение ви­ русами.

Иногда признаки проявления болезней, или симптомы пора­ жения, похожи, хотя и вызваны разными причинами. Например, хлороз может быть инфекционным, вызванным вирусами или ф и­ топлазменными организмами, и неинфекционным, связанным с недостатком в почве некоторых микроэлементов (железа, цинка, меди и др.). Причиной мозаичной расцветки листьев может быть не только дефицит марганца, но и вирусное заболевание. Увяда­ ние растений может быть вызвано неблагоприятными условиями внешней среды (засуха, повреждение корней и др.), поражением сосудистой системы грибами, бактериями. Сходство признаков, вызванных разными причинами, получило название фитопатоло­ гической конвергенции. Это явление необходимо учитывать при ди­ агностике заболеваний для правильного выбора защитных меро­ приятий.

Классификация болезней. Для достоверной диагностики и выбо­ ра наиболее эффективной защиты болезни растений классифици­ руют, или систематизируют, по совокупности тех или иных при­ знаков.

Наиболее удачной считается классификация болезней расте­ ний по экологическому принципу, учитывающему причины, вы­ зывающие заболевание. По этой классификации все болезни рас­ тений делят на две группы: неинфекционные (непаразитарные) и инфекционные (паразитарные).

Н е и н ф е к ц и о н н ы е болезни возникают в результате воз­ действия на растения неблагоприятных факторов внешней среды: температуры, влажности воздуха или почвы, недостатка или из­ бытка питательных веществ и т. д. Неинфекционные болезни не способны распространяться от растения к растению.

Среди неинфекционных болезней выделяют болезни, причи­ ной которых служат отдельные абиотические факторы (болезни недостатка питательных веществ, болезни, вызываемые неблаго­ приятными температурами, и т.д.).

И н ф е к ц и о н н ы е болезни вызывают патогенные организ­ мы: грибы, бактерии, вирусы, вироиды, фитоплазмы, цветковые растения-паразиты. Выделяют болезни, вызываемые определен­ ными группами грибов или бактерий (болезни, вызываемые го­ ловневыми, ржавчинными грибами, оомицетами).

Для практических целей болезни классифицируют по культу­ рам (пшеница, картофель, свекла, лен) или по группам сходных культур (зерновые, зерновые бобовые, кормовые бобовые и т.д.).

8

Иногда болезни подразделяют по приуроченности к тем или иным органам или фазам развития растений: болезни плодов, бо­ лезни семян, болезни всходов и т. д. Существуют и другие прин­ ципы классификации болезней растений.

1.2. НЕИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ

Для неинфекционных болезней характерны следующие осо­ бенности:

• причиной заболевания служат абиотические факторы окружа­ ющей среды, которые нарушают те или иные физиологические, биохимические функции растений, вызывающие патологический процесс;

•признаки болезней на растениях проявляются одновременно, массово в пределах всего поля, сада, теплицы и т.д.;

•болезни не передаются от растения к растению, их развитие можно приостановить, исключив действие неблагоприятного фак­ тора.

Наиболее частые причины неинфекционных болезней расте­ ний — недостаток или избыток питательных веществ в почве, вла­ ги в воздухе, неблагоприятные высокие или низкие температуры, механические повреждения, загрязнение окружающей среды вредными для растений веществами и т. д.

Болезни, вызываемые недостатком питательных веществ. Для нормального роста, развития и формирования урожая растениям необходимы углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, ка­ лий, кальций, магний, железо, бор, марганец, медь, цинк, молиб­ ден и другие элементы. Потребность растений в этих элементах зависит от биологических свойств растений и почвенно-климати­ ческих условий. Значение каждого из элементов питания строго специфично, поэтому ни один из них не может быть заменен дру­ гим.

Недостаток того или иного элемента питания может вызвать

серьезные нарушения в развитии растений, которые проявляются в виде характерных симптомов. Симптомы могут быть довольно четкими, специфичными, но могут быть и нехарактерными. Внешне это выражается не только в изменении общего вида расте­ ния (недоразвитость, карликовость и т. д.), но и в проявлении ха­ рактерных для данного вида голодания симптомов — некрозов на листьях, изменении окраски определенных органов и т. д.

Голодание растений не всегда бывает вызвано отсутствием или недостаточным содержанием того или иного элемента в почве. Доступность элементов питания зависит от их формы, почвенных условий (кислотности, влажности, буферных свойств), состава

9