- •Рослин та її методи
- •Лекція 6 "Фітопатогенні бактерії та актиноміцети. Хвороби, спричинені ними"
- •Лекція 8 "Хвороби рослин зумовлені нижчими грибами"
- •Родина Пероноспорові
- •Порядок Ентомофторові (Entomophthorales*
- •Лекція 9 "Хвороби рослин зумовлені вищими грибами класу Аскоміцети"
- •Лекція 10 "Хвороби рослин зумовлені вищими грибами класу Базидіоміцети"
- •Лекція 11 "Хвороби рослин спричинені паразитичними нематодами їх прояв та профілактика"
- •Лекція 12 "Хвороби спричинені паразитичними і напівпаразитичними рослинами"
- •Лекція 13 "Інфекція рослин, етапи її розвитку та умови що їй сприяють"
- •Лекція 14 "Прогноз розвитку інфекційних хвороб"
- •Лекція 15 "Імунітети рослин до інфекційних хвороб"
- •Лекція 16 "Методи захисту рослин від хвороб"
2.1. Поняття про хвороби рослин та патологічні явища Поняття «хвороба» чи «захворювання» рослини при всій його, здавалося б, простоті, досить складне. Існує багато визначень цього поняття, які у певній мірі чітко і повно відображають суть цього явища. Для уточнення поняття «хвороба рослини» потрібно відмітити найхарактерніші риси, які притаманні рослині в цьому стані. По-перше: хвороба – це патологічний процес, що виникає, розвивається в рослині внаслідок її реакції на проникнення в неї інфекційного начала, чи на несприятливі умови росту чи різноманітні шкідливі впливи. Наприклад, при розвитку хвороби чорна ніжка за сприятливих умов (вологість, освітлення, живлення* патоген подавляється, за несприятлих - прогресує. По-друге: важлива особливість, притаманна хворій рослині, – різноманітні прояви патологічного процесу у вигляді порушень фізіологічних та біохімічних функцій, анатомо-морфологічних змін та зниження кількості та якості урожаю, що залежать від властивостей рослини, особливості патогену та факторів зовнішнього середовища Перше визначення хвороби рослин було дано Декандолем (1832*, який вважав, що кожне більш-менш значне відхилення від нормального фізіологічного стану є хворобою. Таке визначення до певної міри відображає уяву про природу хвороби рослин, поширену в першій половині XIXст. Недоліком даного визначення є відсутність критерію для розуміння норми. Поняття «норма» є відносним. Нормальною (здоровою* буде називатися так рослина, яка розвивається в умовах, оптимальних для неї, тобто рослина повністю забезпечена необхідними умовами існування, притаманними даному виду. Крім цього, таке визначення дає одностороннє розуміння хвороби рослини лише як фізіологічного явища у відриві від причини, що спричинила захворювання та факторів оточуючого середовища. Інше визначення під хворобою рослини розуміє явище, що характеризується розладом взаємозв’язку між рослиною і оточуючим середовищем, де останньому надається виключна, а інколи і вирішальна роль у розвитку взаємовідносин рослини зі збудником хвороби. В даному випадку хвороба рослини розглядається не як статистичний стан, а як динамічний процес. Сюди ж можна віднести і визначення М.А.Наумова (1952*: "Захворювання рослини є результатом тривалих і постійних (нерідко за своїми наслідками фатальними змін, викликаних, як правило, якими-небудь чужорідними природі рослинного організму певними причинами, що протікають при наявності цілком визначеного для кожного випадку процесу, який супроводжується порушенням функцій органів, а звідси і їх будови. Іншими словами, захворювання є одним з можливих наслідків порушення відносин між рослинним організмом та середовищем, які склалися у філогенезі". Третє визначення ґрунтується на патологічному процесі у взаємовідношенні збудника хвороби з рослиною, відводить фактором середовища таку ж роль, як і властивостям рослин та патогенів. Захворювання розглядається як результат зміни взаємозв’язків в єдиній системі: "рослина – патоген - середовище". Таким чином, не два (рослина і патогени*, а три компоненти на рівних правах впливають (визначають* хворобу рослин. На основі цього Т.Д. Страхов (1962* запропонував таке визначення хвороби рослини: "Хвороба – це стан організму, що виникає і мінливо розвивається під впливом взаємовідносин, що несприятливо складаються для рослини з патогенними факторами та навколишнім середовищем і звичайно проявляються у розпаді фізіології, структури і продуктивності рослини". Простішим, є визначення М.А. Черемисова (1973*: "Хвороба – це складний динамічний стан, що характеризується патологічним процесом, який супроводжується порушеннями фізіологічних функцій, зміною структури та зниженням продуктивності і який залежить від властивостей рослини, збудника хвороби та навколишнього середовища". В наведених визначеннях хоча і повніше, ніж у інших, відображено біологічні явища в живій рослині, але не враховуються особливості прояву самих захворювань. Наприклад, хвороби плодів вражають лише плоди, а в цілому самій рослині не шкодять. Враховуючи все це, можна дати таке визначення: Хвороба рослини – патологічний процес, що супроводжується порушеннями фізіологічних функцій чи відхиленнями у будові під безпосереднім чи відносним впливом, впливом навколишнього середовища у зв’язку з особливостями самої рослини; процес, що утруднює її проростання, або порушує лише плодоношення, знижуючи економічну цінність останнього. Від поняття "хвороба рослини" необхідно відрізняти "потворність". Під потворністю рослин розуміють відхилення від форми, які не є загрозливими для життя і у більшості випадків не послаблюють його життєдіяльності. Потворності викликаються внутрішніми причинами і у більшості випадків успадковуються. Вивченням потворності органів займається особлива галузь науки - тератологія. Тератологія – наука про ненормальність будови і забарвлення рослин, непов’язаних з хворобами чи несприятливим впливом факторів неживої природи. Патологічний процес (патогенез* у рослин і суть його прояву Ще в 1922 році Т.Д. Страхов дав нове трактування патологічного процесу у рослин. Основні його положення такі: 1. Патологічний процес у рослинному організмі обумовлений певними особливостями і, перш за все, властивостями організму рослин і властивостями патогену, а вже потім – умовами оточуючого середовища. Тому в процесі всебічного вивчення хвороби необхідно мати на увазі: безпосереднє вивчення причин і збудників хвороби; вивчення особливостей хворої рослини, які слід розглядати не як односторонній прояв діяльності патогену чи ушкодженої рослини, а як результат їх сумісної дії; необхідне вивчення впливу умов навколишнього середовища. 2. Патологічний процес мінливий і піддається управлінню. Управляти ним можна шляхом підбору і зміни спадкових властивостей рослини і патогену; підбору і зміни екологічних умов, а також умов, які створює людина. За допомогою цих факторів можна підсилювати чи послаблювати стійкість рослини до хвороби чи вірулентність патогенів, або створювати несприятливі умови для патогенних організмів. З цього приводу Т.Д. Страхов зауважує: "…з допомогою факторів середовища, підбору сортових властивостей рослин і умов живлення можна порушувати взаємозв'язки патогена і рослини, що склалися еволюційно". Дана концепція фітопатогенезу була прийнята в світі. Н.А. Наумов (1952* писав з цього приводу: "…Хвороба, а не її збудник, починає набувати домінуючого значення у дослідницьких роботах, і такий перелом у основних концепціях фітопатологів знаменує собою створення нової фітопатології". Е. Стеклан і Дж. Харрор (1959* також прийшли до висновку, що розвиток всіх паразитичних хвороб явно залежить від екологічних та біологічних особливостей патогену, господаря і від факторів оточуючого середовища. При кожній інфекційній хворобі спостерігаються глибокі взаємовідносини між патогеном і рослиною, що проявляються у функціональних порушеннях в організмі рослини-хазяїна. Ці порушення проявляються у морфологічних та анатомічних змінах рослини чи її органів, або у зміні їх функцій. До морфологічних змін належать: патоморфологічні зміни - порушення форми і росту рослин, а також цитологічні зміни; порушення росту: посилений чи пригнічений ріст вражених патогеном рослин. Переважно частіше, ніж загальне стимулювання, спостерігається загальне пригнічення росту рослини-хазяїна. Так, рослини, вражені твердою сажкою, майже завжди відрізняються від здорових більш послабленим ростом і меншою продуктивністю. У вражених рослин спостерігається зменшення довжини стебла і кількості колосків. порушення форми (деформація*. До явищ деформації всієї рослини можна віднести враження молочаю іржею, в ецидіальні стадії спороношення якої рослина настільки сильно видозмінюється, що її навіть описували як новий вид. Приклад деформації окремих частин - захворювання злакових, що зумовлює пероноспоровий гриб Sclerospora graminicola, та захворювання томатів стовбуром. У першому випадку патоген викликає перетворення тичинок у листоподібні органи, у другому випадку чашолистики розростаються і зростаються між собою, утворюючи дзвониковидну чашечку. При вірусних захворюваннях винограду, виявлених у Молдові, відмічено захворювання на стеблах і листках, яке проявляється у формі подвійних і потрійних вузлів, зигзагоподібних пагонів, дихотомічного галуження, сильного опушення листків. порушення у клітинах і тканинах: спостерігаються в анатомічній будові клітин і тканин і є неначе внутрішніми проявами хвороби. Порушення проявляються у вигляді підсилення чи послаблення росту, а також у руйнуванні певних клітин і тканин хворої рослини. Основні типи анатомічних змін, що проходять у хворій рослині: гіпертрофія; гіперплазія; гіпоплазія; метаплазія; дегенерація; некроз. Гіпертрофія – збільшення розмірів клітин рослини, що часто супроводжуються і зміною їх форми. Спостерігається при хворобах кіла капусти, рак картоплі. Гіперплазія –збільшення кількості клітини у зв’язку з посиленим їх розмноженням під впливом патогену чи іншого подразника. Прикладом є напливи на стовбурах деревних рослин. Гіпоплазія – недорозвинення або зменшення кількості клітин чи їх вмісту. Кількісна гіпоплазія – клітини не досягають нормальної величини, або їх кількість у органах рослини зменшується. Якісна гіпоплазія – зменшується вміст клітин. Найчастіше зменшується кількість хлоропластів. Метаплазія – утворення у клітинах рослин нових речовин, які не притаманні їм у нормальному стані. Наприклад, утворення хлорофілу у серцевині і серцевинних променях. Дегенерація або переродження – перетворення клітин або їх оболонок, чи сукупності клітин у речовини різного хімічного складу, які накопичуються у рослині. При некрозі у тканині того чи іншого органу відмирають окремі клітини, при цьому у клітинах проходять глибокі зміни, що характеризуються або пониженням дисперсності колоїдів цитоплазми, що приводить до коагуляції, або підвищенням дисперсності колоїдів, що у свою чергу приводить до розрідження цитоплазми. Некрози зумовлюються або механічними пошкодженнями клітин, або дією на клітини отруйних речовин, що виділяються патогенами. Наприклад, проявом некрозу флоеми є пожовтіння і набухання стінок ситовидних трубок. При цьому просвіти поступово звужуються і в них накопичується крохмаль. Спостерігається при хворобах картоплі, скручуванні листя, хворобі бронзовості тютюну. Некроз флоеми, паренхіми і коленхіми виявлений як при вірусних, так і при бактеріальних та грибних інфекціях. Некробіоз – потовщення стінок флоемних елементів у зв’язку з надмірним відпаданням у них целюлози. Напиклад, враження картоплі вірусними хворобами (морщиниста мозаїка, смугаста мозаїка*. облітерація- це деформація тканин, їх зморщування. Відмічено, наприклад, що при фузаріозному в’яненні бавовнику патоген, переходячи з клітини в клітину, руйнує не оболонку, а її протопласт. При цьому спостерігається спадання і зморщування кори. склерез- здерев’яніння клітин тканини стебла, наприклад утворення вторинної ксилеми. При вірусних захворюваннях картоплі в оболонках поренхімних клітин посилено відкладається целюлоза, внаслідок чого формуються механічні тканини. розриви епідерми – утворення тріщин у органах рослин. Розриви епідерми при грибних хворобах – досить поширене явище. мацерація тканин – розділення, розм'якшення клітин в результаті розчинення міжклітинної речовини. Мацерація тканин спостерігається при гниллях, що викликають гриби і бактерії. Кородіїна і деструктивна гнилі деревини- зумовлена дереворуйнуючими грибами, які викликають два види гниття деревини: корозійне і деструктивне. При корозійній гнилі гриб у першу чергу руйнує міцелій і мало руйнує целюлозу. При деструктивній гнилі відбувається більш-менш рівномірне розчинення клітинних оболонок. Окрім порушень в анатомії тканин, патогени викликають також значні цитологічні зміни, що є загальними для всіх хвороб: патологічні зміни ядра; патологічні зміни пластидного апарату; зменшення кількості хлорофілу. До фізіологічних і біохімічних змін у хворій рослині відносяться: Порушення водного режиму: хворі рослини можуть містити більше води, ніж здорові. Віддача води проходить у них інтенсивніше. Збільшується або зменшується інтенсивність транспірації. Порушення проникності цитоплазми: збільшується проникність цитоплазми, що виражається у посиленні вимивання з клітин неорганічних солей і органічних речовин. Порушення осматичного тиску клітинного соку: під впливом патогенів осматичний тиск змінюється як у сторону підвищення, так і у сторону зниження. Здебільшого осматичний тиск знижується через сильний розвиток патогену. Порушення фотосинтетичної активності: дія патогену на фотосинтетичну активність рослини досить різноманітна. Тут може спостерігатися як значна стимуляція цього процесу, так повна зупинка фотосинтезу, що залежить від особливостей патогену, ступеню ураження ни рослини, фази розвитку хвороби, умов середовища. Основна причина зниження фотосинтезу – руйнування хлорофілу. В невеликих концентраціях токсини можуть стимулювати процес фотосинтезу. Порушення енергії дихання: здебільшого, як правило, з моменту зараження патогеном починається поступове посилення дихального газообміну. Потім дихальна активність інфікованих тканин падає. Порушення у вуглеводневому і білковому обміні: в процесі обміну речовин головну роль відіграють вуглеводи і білки. Вони ж є і основним поживним матеріалом для патогену. Чим сильніше уражена рослина, тим швидше і сильніше патоген поглинає поживні речовини і швидко виснажує рослину. Порушується також засвоєння азоту. Знижується вміст загального і білкового азоту, а вміст небілкового азоту збільшується. Патологічні зміни у ферментному апараті. Активність гідролітичних та протеолітичних ферментів підвищується, а окислювальних - зменшується. Порушення у вмісті і динаміці нуклеїнових кислот: зниження рівня їх вмісту. Явище тканинної гіпертерії (лихоманки*. Інколи присутність патогену викликає підвищення температури хворого органу. За цим показником можна виявляти рослини, які найбільше страждають на хвороби. Зовнішньо виявлені патологічні процеси, що проходять у хворій рослині, називаються симптомами. Інколи симптоми захворювання під впливом умов навколишнього середовища можуть тимчасово зникати, і тому хворобу називають “замаскованою”. У багатьох випадках симптоми хвороб можуть бути подібними і однаковими незалежно від характеру і причин хвороби. Групи хвороб, об’єднаних за подібністю симптомів, називають типами хвороб. Основними типами хвороб рослин є: Гнилі - викликаються грибами, бактеріями та несприятливими абіотичними факторами. Характеризуються розм'якшенням та руйнуванням окремих ділянок тканин різних органів рослин. Найчастіше гнилі трапляються на соковитих рослинних органах, багатих водою і запасними поживними речовинами (плодах, коренеплодах, бульбах, цибулинах*; загнивають також осьові органи. Наприклад, Monilia fructigena Pers. ex Fr. викликає гниль плодів яблуні та груші; Phomopsis quercella (Sacc.* Died. i Ophiostoma roboris Georg. et Teod. уражують жолуді; Rosellinia quercina Hart. є збудником гнилі коренів дуба. Збудниками гнилі коренів, стовбурів гілок є трутові гриби. За консистенцією гнилі бувають водянистими (гниль плодів томатів, викликана бактерією Pectobacterium carotovorum*, мокрими (гниль бульб картоплі, викликана бактерією Pseudomonas xanthochlora*, сухими (гниль бульб картоплі, викликана грибом Fusarium oxysporum*. Гнилі дерев за місцерозташуванням бувають вершинними, стовбуровими, кореневими; за місцем утворення - центральними, периферійними, змішаними; за забарвленням - білі, бурі, чорні. В’янення – викликається грибами, бактеріями, вірусами і несприятливими абіотичними факторами. Збудники в’янення закупорюють судинно-провідну систему рослини. При цьому спочатку знижується тургор всієї рослини або окремих її органів, а потім вона в’яне. Грибні і бактеріальні в’янення супроводжуються ураженням провідних тканин. На поперечному перерізі уражених органів рослин в периферійній частині добре помітно побурілі судини у вигляді кільця, завдяки чому можна легко відрізнити їх від рослин, що зів'яли від нестачі вологи у грунті.Так, збудниками в'янення 1-3-тижневих сіянців є гриби з родів Fusarium, Alternaria, Botrytis, Pythium, графіозу ільмових - Graphium ulmi, в'янення гілок листяних порід - Nectria cinnabarina. В'янення гарбузових викликає бактерія Erwinіa tracheiphila. В’янення спостерігається також у результаті дії токсинів грибів. Некрози – відмирання окремих ділянок тканин, що супроводжуються зміною їх забарвлення. Збудниками є гриби (бурий некроз тополі - Cytospora chrysosperma (Pers.* Fr., клітрисовий некроз дуба - Clithris quercina (Pers.* Rehm.* та бактерії (чорна ніжка картоплі - Pectobacterium phyto*. Рак – тип хвороб рослин, що характеризуються надмірним розростанням окремих частин або органів, внаслідок чого утворюються пухлини, нарости тощо. Рак може бути інфекційним та неінфекційним. Інфекційний рак викликають бактерії (бактеріальний рак коріння – Pseudomonas tumefaciens* та гриби (виразково-ступінчастий рак сосни - Cronartium flaccidum*. Причинами неінфекційного раку є низькі температури (морозобійний рак* та механічні пошкодження. Гали – патологічні утвори на рослинах, що є наслідками розростання паренхімних клітин у вигляді різних за формою наростів, бульбочок тощо. Можуть утворюватися під дією механічних подразнень, комах, при ураженні грибами, бактеріями нематодами. Муміфікація – тип захворювання рослин, при якому гіфи гриба пронизують певну частину рослини, переважно плоди та насіння, внаслідок чого вони засихають і зморщуються, але інколи зберігають нормальні розміри і форму. Муміфіковані плоди та насіння не загнивають, а зберігаються на рослинах або в грунті і є джерелом інфекції на наступний рік. Навесні в них утворюються спори гриба, які уражують нові рослини. Прикладами є муміфікація жолудів дуба звичайного (збудник Sclerotinia pseudotuberosa*, муміфікація насіння берези (збудник Stromatinia betulae*, муміфікація яблук (збудник Monilia fructigena*. Гомоз – проявляється у вигляді розтріскування кори з виділенням тягучої клейкої жовтуватої рідини – камеді, що швидко застигає на повітрі. Причинами є гриби (Phomopsis citri у цитрусових*, бактерії (Xanthomonas malvacearum - збудник гоммозу бавовника* і механічні пошкодження. Найчастіше спостерігається серед плодових дерев, іноді – на деяких трав’янистих рослинах. Муміфікація насіння берези Муміфікація жолудів Гомоз на абрикосі Зміна забарвлення органів рослин. Найчастіше зустрічаються такі зміни забарвлення: 1* хлороз - набуття жовтого забарвлення зеленими органами рослин під впливом вірусів, бактерій, грибів або внаслідок нестачі окремих макро- і мікроелементів у грунті; 2* мозаїка характеризується нерівномірним забарвленням листків, на яких чергуються темно-зелені ділянки різної форми і розміру з жовтими або світлими ділянками. Збудниками є віруси; 3* альбікація характеризується повною або частковою втратою листками або молодими рослинами зеленого забарвлення. Причиною є відсутність у грунті у доступній формі необхідної кількості заліза; 4* побуріння хвої та листків характеризується повною заміною зеленого забарвлення листків на буре або червоно-буре, що є ознакою їх відмирання. Викликається інфекційними (гриби, бактерії* та неінфекційними причинами (низькі й високі температури повітря, забрудненість повітря*; 5* плямистості - характеризуються відмиранням паренхімних клітин, в результаті чого на уражених органах з'являються більш-менш обмежені плями зміненого забарвлення. Викликаються інфекційними (гриби, бактерії, віруси* та неінфекційними причинами. Прикладами є біла плямистість листків груші (збудник – гриб Septoria piricola*, бактеріальна рябуха листків тютюну (збудник – бактерія Pseudomonas tabacum*, кільцева плямистість листків тютюну (збудник - Nicotiana virus 12*, дрібна чорна плямистість листків капусти (неінфекційне захворювання*. Деформація органів рослин: зміни форми вражених органів (листків, плодів, гілок*, а інколи і всієї рослини. Причиною хвороби можуть бути гриби, віруси, мікоплазми і абіотичні фактори. Відомі такі види деформацій органів рослин: 1* викривлення гілок - характерне для молодих рослин сосни. Збудником є іржастий гриб Melampsora pinitoqua Rostr. У місцях ураження формуються ецидіальні спороношення, а пагін викривлюється "S"-подібно; 2* деформація плодів - зміна форми плодів, які втрачають свої властивості і нормальний вигляд. Насіння або взагалі не утворюється, або виявляється нежиттєздатним. Збудниками є голосумчасті гриби роду Taphrina, які уражують плоди кісточкових порід, осики, вільхи, тополі; 3* кучерявість листків - зміна форми листкової пластинки внаслідок ненормального і посиленого поділу клітин мезофілу під впливом речовин гормональної природи (β-індолілоцтова кислота, гібереліни*, які виділяються грибницею голосумчастих грибів з роду Taphrina. Спостерігається у персика, вільхи, тополі, клена; 4* фасціація - сплющення пагонів і стебла; спостерігається у ясена, ялини, скумпії, спіреї тощо. Причини виникнення невідомі; 5* розетковість - розміщення листків, наприклад, у яблуні, верби, у вигляді розетки на сформованих під впливом віруса вкорочених міжвузлях пагонів; 6* карликовість - слабкий ріст деревних порід, зумовлений постійною нестачею в грунті основних макро- і мікроелементів та вологи. У деяких випадках карликовість викликається сажковими грибами; 7* нитчастість - перетворення під впливом вірусів нормальних листків у нитчасту форму; спостерігається у шовковиці, жимолості. Набриси на поверхні органів рослин: на вражених листках, стеблах та інших частинах рослини розвивається білий, рожевий, сірий, бурий або чорний набрис (поверхневорозташовані міцелій та конідіальне спороношення грибів*, який легко стирається. Набриси можуть бути як на всій поверхні органів, так і локалізовані на певних ділянках тканин рослини. Набриси утворюють облігатні паразитичні чи напівпаразитичні гриби. Пустули, або купки спороношення: це окремі або овальні опуклі подушечки різноманітної величини та забарвлення. Утворюються завжди всередині тканин і спочатку прикриті епідермісом (на листках* або перидермою (на бульбах, стеблах*, які розриваються під напором спороношень і оголюють їх. Пустули характерні для уредо- і телейтостадій іржастих грибів, супроводжуються відмиранням ділянок тканин і появою виразок. Наприклад, антракноз квасолі (збудник Colletotrichum lindemuthiarum*, стеблова іржа злаків (збудник Puccinia graminis*. Руйнування органів рослин. Характеризується руйнуванням вегетативних і генеративних органів рослин, які перетворюються в чорну порошнисту масу, що складається з теліоспор гриба-паразита. Збудники - сажкові гриби. Прикладами є порошниста сажка пшениці (збудник - Ustilago tritici Jens.*, яка руйнує всі частини колоса, залишаючи лише стрижень; пухирчаста сажка кукурудзи (збудник - Ustilago zeae Unger.*, яка уражує стебла, листки, початки. Копитоподібні плодові тіла та шляпки грибів. У деревних рослин часто присутня ознака хвороби – це утворення на стовбурі, а також гілках чи коренях плодових тіл патогенів у вигляді шляпок (опеньки* чи копитоподібних плодових тіл (трутовики*. Але і трутовики, і шапинкові гриби з’являються на рослині вже в кінці інфекційного процесу. Поява на рослині сторонніх організмів. Особливий тип захворювання – поселення і розвиток за рахунок рослини-хазяїна квіткових паразитів (повитиці, петрова хреста, вовчка* та напівпаразитів (омели, ремнецвітника*. Витискання сіянців зумовлене утворенням крижаної кірки. Крига примерзає до кореневої шийки рослин, поступово наростає і випирається наверх разом з рослинами. Після танення криги сіянці залишаються на поверхні грунту і гинуть. Витискання найчастіше спостерігається на торфянистих і глинистих грунтах восени або навесні. Випрівання спостерігається у сіянців, що знаходяться під снігом, і викликається грибом Sclerotinia graminearum Elenev. Воно приводить до побуріння хвої та її опадання, відмирання верхівок або всієї рослини. Задихання сіянців і самосіву сосни, які зростають на піщаних грунтах, відбувається внаслідок обростання їх плодовими тілами гриба Thelephora terrestris Ehrenb., що перешкоджає нормальному протіканню фізіологічних процесів. Опік - некроз листків, гілок, суцвіть. Причинами є гриби (моніліоз кісточкових – Monilia laxa, опік гілок тополі та осики - Venturia tremulae*, бактерії (бактеріальний опік плодових і кісточкових дерев - Erwinia amylovora*, абіотичні явища (опік кори деревних рослин в результаті змінної дії тепла й холоду*. Морозобійні тріщини утворюються внаслідок переохолодження зовнішніх річних шарів деревини стовбура, які стискаються значно сильніше, ніж тепліші шари його центральної частини. Спостерігаються в нижній частині стовбурів. Обмерзання різних органів спостерігається у теплолюбивих деревних порід під впливом пізніх весняних або ранніх осінніх приморозків чи сильних морозів взимку. "Відьмині мітли" - надмірне галуження пагонів, які утворюються з числених сплячих або додаткових бруньок під впливом подразнення клітин деревини продуктами метаболізму патогена, що містять ростові речовини. Ці галузисті пагони не досягають нормальної величини і тісно переплітаються, формуючи "мітлу". Спостерігаються на гілках або стовбурах листяних і хвойних порід. Збудники - гриби з родів Taphrina та Melampsorella, бактерії, віруси. Причинами виникнення є також пошкодження комахами. "Відьмині мітли" Нарости (капи* - напівкулясті набряки на стовбурах і корінні деревних порід, викликані бактеріями, вірусами та комахами. Утворюються внаслідок збільшення кількості клітин або їх об'єму. Деревина капів має гарну текстуру. Пухлини - здуття або потовщення на гілках і стовбурах, викликані грибами або бактеріями . Вони недовговічні і часто перетворюються у ракові виразки. Класифікація, або систематизація, хвороб – це розподіл хвороб за певними специфічними ознаками чи за сукупністю цих ознак на групи. Класифікація має важливе значення для правильного розуміння природи хвороб і полегшує діагноз.
Велика кількість існуючих хвороб рослин створює певні труднощі у їх вивченні, тому виникає необхідність приведення їх до певної системи.
Одна з перших спроб класифікації хвороб рослин була зроблена Культером у 1914 р. Запропонована класифікація охоплювала лише паразитні хвороби, і розподіляла їх на три групи на основі взаємовідношення патогену і рослини, що його живить:
I група– патоген вбиває клітини, у яких він живе чи якими він живиться;
II група – хвороби, при яких патоген не убиває клітин, якими живиться;
III група – патоген живе у порожніх, природно відмерлих клітинах, але у певній системі вносить розлади у нормальне функціонування рослини.
Сьогодні запропоновано багато класифікацій, в основу яких покладено різноманітні принципи:
Класифікація за зовнішнім виглядом.
Досить проста і поширена, але має багато недоліків.
Класифікація за місцем появи хвороби.
Розрізняють місцеві хвороби, які вражають певний орган чи певну частину рослини і слабо впливають на всю рослину, і загальні хвороби, що спричинюють різкий розлад всіх життєвих функцій рослини, і досить часто вражають всю рослину повністю. В залежності від стійкості рослини, умов оточуючого середовища в одних випадках місцеві хвороби можуть бути загальними, і навпаки.
Класифікація за тривалістю протікання хвороби.В цьому випадку різко розрізняють хвороби гострого і хронічного характеру. Гострі хворобихарактеризуються швидким протіканням патологічного процесу, і закінчуються в короткий строк загибеллю рослини. Хронічні хвороби характеризуються повільним протіканням патологічного процесу без помітного погіршення стану рослини протягом тривалого часу. Вони зумовлені причинами, що діють з року в рік.
Класифікація за віком рослин. Відомо, що кожен патоген викликає хворобу рослини у певний період її життя. В даному випадку розрізняють хвороби сходів (сіянці, розсади*, хвороби що зустрічаються у розсадниках, в культурах, у плодоносних садах та інших насадженнях, що мають певний вік.
класифікація за органами рослин: базується на врахуванні ураження окремих органів. Наприклад, хвороби насіння, бульб, сходів, стовбурів, листків, квітів, плодів, цибулин і коренів.
класифікація за рослинами, що живлять патоген: наприклад, хвороби хлібних злаків, овочевих культур, яблуні і т.д. Дана система досить поширена, має практичні переваги і широко застосовується у сільськогосподарській фітопатології.
класифікація етіологічна.В основу даної класифікації покладена причина хвороби. Згідно цього принципу, паразитні хвороби відносять до однієї групи, а непаразитні – до іншої. В межах цих великих груп хвороби розміщують за значимістю і залежністю від причини. Така класифікація найбільш прийнята. Розрізняють:
Неінфекційні (або непаразитні* хвороби – виникають в результаті несприятливих впливів на рослини різних абіотичних факторів середовища: температури, вологості, дій отруйних речовин тощо.
В залежності від характеру дії абіотичних факторів на рослину, неінфекційні хвороби діляться на такі основні групи:
Хвороби, спричинені невідповідними або незадовільними умовами росту рослини (нестача чи надмірна кількість вологи у ґрунті і повітрі чи поживних речовин у ґрунті*.
Хвороби, зумовлені несприятливим впливом метеорологічних факторів (висока або низька температура*.
Хвороби, спричинені механічними впливами.
Хвороби, зумовлені наявністю шкідливих домішок у повітрі.
Хвороби, зумовлені іонізуючим випроміненням.
Інфекційні (або паразитні* хвороби виникають внаслідок дії на рослину патогенних організмів. Інфекційні хвороби зумовлюються біотичними факторами і в залежності від природи патогену поділяються на такі групи:
грибні хвороби (мікози*;
бактеріальні хвороби (бактеріози*;
актиноміцетні хвороби (актиномікози*;
вірусні хвороби (вірози*;
мікоплазменні хвороби (мікоплазмози*;
нематодні хвороби;
хвороби, спричинені квітковими паразитами і напівпаразитами.
Рослин та її методи
Внаслідок подібності багатьох симптомів хвороб, які різняться за причиною (етіологією*, діагностика, що ґрунтується лише на симптомах хворої рослини, – неможлива.
Тому кінцевий висновок про походження і суть хвороби необхідно робити на основі не лише одних симптомів, але і інших ознак захворювання.
Таким чином, під назвою «діагноз» звичайно розуміють визначення (розпізнавання* хвороби на основі сукупності ознак патологічного стану рослини, які виявлені при детальному, всебічному і ретельному її дослідженні. Нині фітопатологія володіє багатьма методами, які дозволяють точно встановити етіологію конкретного захворювання. Це, зокрема, такі методи: макроскопічний (пантографічний*, мікроскопічний, біологічний, серодіагностичний, метод індикаторних рослин, люмінесцентний метод, електронно мікроскопічний метод.
Макроскопічний метод дозволяє розпізнавати хворобу рослини за ознаками, які можна виявити неозброєним оком, або з допомогою лупи безпосередньо на місці. Поки що це основний метод у виробничих умовах.
При діагностиці хвороб рослин за макроскопічними ознаками можливі 4 варіанти:
на рослині є спороношення грибів (плодові тіла, конідіальні спороношення тощо*. У такому випадку збудника визначають за плодовими тілами або спороношенням;
на рослині є грибні утворення (склероції, плівки*. Визначення типу збудника порівняно легке за характерними утвореннями. Наприклад, ріжки на колосках злаків, біла гниль і т.п.;
наявні ознаки патологічного стану рослини: хлороз, дрібнолистість тощо. Хворобу можна визначити за зовнішніми ознаками прояву паталогічного процесу. Наприклад, хлороз вказує на глибокий патологічний процес у рослині; в’янення – на грибне, бактеріальне, вірусне чи абіотичне ураження;
на рослині немає ні плодових тіл грибів, ні грибних утворень іншої форми, ані типових проявів хвороби. Найважчий випадок для діагностики, але можна знайти причину, детальніше обстеживши всі частини рослини.
Для правильної постановки діагнозу хвороби необхідно мати велику кількість екземплярів рослин чи їх органів. В іншому випадку можна прийти до хибних висновків.
Мікроскопічний метод полягає в тому, що у хворої рослини чи її органів з допомогою мікроскопу досліджують тканини з метою виявлення мікроскопічних проявів і різних утворень патогену.
Для детального дослідження патологічного процесу і змін, що відбуваються в тканинах рослин внаслідок хвороби, а також для виявлення патогену у вражених тканинах застосовують диференціальне забарвлення грибів або бактерій. Цінність цього методу полягає у тому, що можна виявити характерні і безумовно точні ознаки, що притаманні певним патогенам.
Біологічний метод ґрунтується на виділенні із хворих рослин чи інших субстратів грибів, бактерій, вірусів і нематод, ізоляції їх у чистому вигляді та вирощуванні на штучних чи природних поживних середовищах.
Метод чистих культур. Серед біологічних методів вивчення грибів і бактерій немає жодного, який би за своєю точністю, ефективністю і доступністю (лабораторні умови* мав би більше значення, ніж метод чистих культур.
Метод чистих культур дозволяє:
встановити повний цикл розвитку патогену;
використовуючи всі фактори зовнішнього середовища, вивчити пластичність патогену і тим самим виявити межі його мінливості;
виявити, які речовини і у яких кількостях використовує патоген, який шлях їх використання та які кінцеві продукти обміну;
викликати у патогену певний тип спороношення, який в даний момент відсутній, і прослідкувати його в онтогенезі.
Метод вологої камери ґрунтується на використанні здатності міцелію гриба, що розташований всередині тканин рослини, проростати назовні і формувати спороношення, якщо будуть створені умови підвищеної вологості субстрату і повітря. Досить дешевий і простий метод.
Метод штучного зараження (інокуляції* рослин застосовують для розробки багатьох питань і, зокрема, вияснення істинного збудника даної хвороби, вивчення циклу його розвитку та інших питань його біології, екології, ступеню дії на рослину, визначення його шкідливості і обґрунтування засобів боротьби з ним. Даний метод має велике значення для селекціонерів, які поряд з оцінкою своїх нових сортів повинні враховувати і їх вразливість поширеними патогенами. Для штучного зараження можуть використовувати окремі рослини чи їх частини.
Інокуляція здійснюється різними методами:
внесення збудника в грунт(заражений грунт - частини вражених рослин - чиста культура патогену*;
внесення збудника в насіння (метод сухого заспорення насіння, метод вологого заспорення насіння і висаджування його*;
внесення збудника на квітку;
внесення збудника на листки, стебла, плоди та інші органи рослини;
зараження листя сухим інфекційним чи змішаним з водою інфекційним матеріалом.
В крапельному вигляді інфекційний матеріал наносять таким чином: 1* обприскуванням; 2* введенням розчину у жилку черешка; 3* накопичення інфекційного розчину у піхві листка; 4* натирання листків щітками, змоченими в настої інфекційного розчину; 5* внесення інфекційного розчину на листки рослин в мікрокамерах.
Зараження стебел.
Зараження плодів, бульб.
Зараження скелетних частин рослини.
Зараження рослин вірусами.
Серологічна діагностика. Метод, що ґрунтується на властивостях вірусних білків давати специфічні реакції з білками крові тварин. Якщо вірусний білок – антиген ввести у кров тварин, то в результаті реакції на нього в крові виникають нові речовини – антитіла. Після виділення і очищення вони дають позитивну реакцію тільки на той вірус, який було введено у кров тварини і по відношенню до якого одержано антивірусну сироватку. Реакція між вірусними антигенами та специфічними антитілами може відбуватись за типом прецимінації або аглютинації. Тепер отримано специфічні сироватки до багатьох (понад 30* різних вірусів рослин.
Метод індикаторних рослин. Застосовується при вірусних і мікоплазмених інфекціях. При зараженні певним вірусом і при певних умовах температури, світла та вологості у деяких культурних і дикоростучих (індикаторних* рослин протягом 2-4 днів з’являються симптоми, характерні для певного вірусу. Досить високочутливий, але дорогий і трудомісткий, метод.
Люмінесцентний аналіз. Аналіз уражених рослин за допомогою спеціальної установки чи люмінесцентного мікроскопу, що випромінюють ультрафіолетові промені. При цьому використовуеться природна здатність уражених тканин і деяких патогенів світитися, або їх забарвлюють спеціальними люмінесцентними фарбами. Люмінесцентний аналіз широко застосовується при експертизі насіння, вивченні життєздатності спор. Даний метод дозволяє виявити ураження на самих початкових фазах його розвитку.
Електронно мікроскопічний метод дозволяє бачити вірусні і плазмодієві частинки на спеціальних препаратах, виготовлених із соку хворих рослин чи на ультратонких зрізах. Проте, техніка їх виготовлення досить складна.
неінфекційні хвороби рослин
Обмін речовин – основа життєвого процесу. У живому організмі безперервно відбуваються процеси поглинання речовин з оточуючого середовища, їх переробка у живі речовини організму і одночасно процеси розпаду речовин. Отже, процеси асиміляції і дисиміляції у живому організмі складають єдиний складний комплекс у взаємодії з оточуючим середовищем. При зміні умов середовища змінюються і умови існування організму. Порушення обміну речовин проявляються у різних неінфекційних захворюваннях рослин. Чинники цих хвороб – абіотичні фактори. Такі хвороби не передаються хворими рослинами чи їх залишками іншим здоровим рослинам, їх частинам чи органам. Найважливішу роль тут відіграють несприятливі умови росту (живлення, водний баланс* і мете реологічні фактори (температура, світло тощо*. Розрізняють наступні групи неінфекційних хвороб:
Хвороби, зумовлені нестачею поживних речовин у ґрунті. Нормальне живлення – основа росту і розвитку всіх живих істот. Більшість рослин дуже чутливі до складу і багатства ґрунту. Нестача поживних речовин у ґрунті зумовлює порушення певних функцій рослини, що проявляється у різних патологічних процесах. Окрім основних елементів (азот, калій, кальцій, фосфор, залізо*, для нормального розвитку рослинам необхідні і мікроелементи – марганець, бор, мідь, цинк. Надлишок окремих поживних речовин у ґрунті також може викликати хворобливі явища у рослин. Наприклад, надмірний ріст вегетативних органів перешкоджає формуванню генеративних. Вплив нестачі чи надлишку поживних речовин визначається двома положеннями:
Хвороби рослин, зумовлені нестачею азоту, найсильніше проявляються при високій вологості грунту, коли легкорозчинні сполуки азоту вимиваються. Азотне голодання спостерігається і в умовах тривалої холодної і засушливої погоди. При нестачі азоту інтенсивність і продуктивність фотосинтеза у листках знижується, зменшується коефіцієнт використання сонячної енергії і урожайність. Нестача калію. Калій підвищує стійкість рослин до різних захворювань. При його нестачі пригнічується ріст. Пагони розвиваються слабо, спостерігається суховершинність. Масово опадають зав’язі, а насіння недорозвинуте. Листки мають темно-зелений з голубуватим чи бронзовим відтінком колір. З’являється зморшкуваність листкових пластинок, масові некрози. Затримується синтез білків. Нестача фосфору. Фосфор є складовою частиною нуклеопротеїдів і фосфоліпідів та головним передавачем енергії у рослинах. При нестачі фосфору також пригнічується ріст, затримується розвиток рослин. Листки стають темно-зеленими з голубуватим, фіолетовим або червонуватим відтінком. Плоди дрібні з нехарактерним забарвленням. При тривалому фосфорному голодуванні значно змінюється дихальний метаболізм рослини. Нестача кальцію. Кальцій входить до складу клітинних оболонок рослини. В процесі життєдіяльності утворюються органічні кислоти, які нейтралізуються кальцієм. При його нестачі пошкоджуються і відмирають верхівкові бруньки і корінці, формуються дрібнолисткові ростки, сильно галузяться корені. У кісточкових спостерігаються гомози. При нестачі кальцію збільшується рухливість і фізіологічна активність алюмінію і магнію у ґрунті, які досягають токсичного для рослини рівня. Нестача заліза. Залізо – важливий елемент для нормальної життєдіяльності рослин. Воно сприяє формуванню хлорофілу і у великих кількостях міститься в листках. У кислих ґрунтах залізо, як правило, добре засвоюється всіма рослинами, а у деяких нейтральних і лужних - перебуває у важкорозчинних формах і малодоступне рослинам. При нестачі у ґрунті доступного для рослин заліза спостерігається хвороба, відома під назвою "хлороз", коли листки передчасно жовтіють, оскільки у них руйнується або зовсім не утворюється хлорофіл. Вважають, що хлороз виникає у зв’язку з недостатнім надходженням заліза із карбонатних ґрунтів, де воно знаходиться у важкорозчинних формах. Інші дослідники вважають, що у самій рослині через надлишок кальцію залізо зв’язується у коренях і не здатне пересуватися, внаслідок чого його не вистачає у листках і виникає хлороз. Хлороз може виникати також внаслідок нестачі у ґрунті марганцю, сірки, порушень в азотному живленні, недостатнього забезпечення коренів вільним киснем. Нестача марганцю. Марганець як мікроелемент звичайно знаходиться у ґрунті в достатній кількості. Рослинам марганець необхідний для синтезу хлорофілу. Нестача марганцю спричинює хлороз між жилками листка, часто - плямистість листків; жилки листка (в тому числі і найменші* залишаються зеленими, що надає листку строкатості. Нестача марганцю зумовлює також послаблення дихання і пригнічення фотосинтезу в рослин. Нестача бору.Бор потрібний рослинам у невеликих кількостях. Часто його нестача зумовлена переважанням у ґрунті кальцію. При нестачі бору відмирають верхівкові бруньки і корені рослин. Посилено розвиваються бічні пагони, які пізніше відмирають; викривлюються верхні листки на пагонах, відсутнє цвітіння, опадають квіти та не зав’язуються плоди. Крім того, нестача бору зумовлює хлороз молодих листків, потворну форму плодів, у м’якоті яких утворюються здерев’янілі тканини. Найтиповішим проявом хвороби рослин при нестачі бору є відмирання конусів наростання. Нестача міді.Мідь необхідна рослинам, що зростають на грунтах з високою концентрацією органічних речовин, які мають лужну реакцію і містять велику кількість закисного заліза. При нестачі міді спостерігається слабий ріст і затримка галуження, засихання пагонів, хлороз молодих листків, побіління кінчиків листків, сповільнення формування насіння. Нестача цинку викликає у багатьох рослин утворення вкорочених меживузль, пожовтіння, плямистості і асиметрію листків. У яблуні спостерігається дрібнолистість, у цитрусових, кісточкових порід - потворна деформація плодів; у кукурудзи біліють верхівки рослин. Таким чином, нестача будь-якого елементу живлення у ґрунті викликає серйозні порушення фізіологічних процесів, що призводить до загибелі рослини. Хвороби, зумовлені нестачею чи надлишком води у грунті. В рослинному організмі постійно проходить процес поглинання і використання води. Водний дефіцит викликає різноманітні хвороби рослин: в’янення; засихання злакових рослин; суховершинність деревних рослин; передчасний листопад; біль качанів кукурудзи. Перезволоження грунту спричинює відмирання й загнивання коренів деревних порід; порівняно легко переносять тимчасове затоплення верби й деякі тополі. Нестача у грунті кисню приводить до задихання і відмирання коренів деревних рослин. Крім того, на коренях спостерігаються розростання сочевичок, що в подальшому полегшує ураження їх паразитичними грибами та бактеріями. Нестача світла приводить до етиоляції рослин; при цьому стебла видовжуються, а листкові пластинки зменшуються. Надлишок вологи у повітрі спричинює інтумесценцію на гілках, стовбурах або листках, яка проявляється у розростанні паренхімних клітин, внаслідок чого спочатку утворюються вирости у вигляді бородавок, а потім епідерміс розривається. У молодих рослин спостерігаються також явища, подібні до етиоляції. Низькі температури викликають ряд порушень у фізіологічних процесах рослин. Ступінь чутливості до дії низьких температур у рослин різна в залежності від періоду вегетації. Під впливом сильних морозів спостерігається розтріскування стовбурів з виникненням морозобійних тріщин, пошкодження бруньок, обмерзання гілок і крон, вимерзання коренів, загибель рослин, вимерзання озимих, витискання рослин. В кінці зими при різких коливаннях температур спостерігаються зимові сонячні опіки кори деревних рослин, особливо у дерев віком 50-80 років з тонкою гладкою корою, які зростають на південних і південно-східних галявинах. Високі температури викликають відмирання тканин (сонячні опіки листя та кори*, обпал кореневої шийки сходів і загибель рослин. Наявність у грунті або повітрі токсичних речовин спричинює гострі та хронічні ураження рослин. Найнебезпечнішими для деревних рослин є сірчистий ангідрид, хлороводень, оксиди сірки й азоту, сполуки фтору, хлор, метан. Вони викликають опіки листків і передчасне їх опадання, пригнічують ріст пагонів, знижують фертильність пилку. Тверді речовини, осідаючи на листках, порушують процеси асиміляції, дихання, транспірації рослин. Особливо вразливими є вічнозелені рослини. ЛЕКЦІЯ 5 "Інфекційні хвороби рослин спричинені вірусам, мікоплазмами та віроїдами"
Начало формы Конец формы |