1. Содержание
и задачи фитопатологии.
2. Краткая история
развития фитопатологии.
3. Понятие болезни
растений.
4. Классификация
болезней растений.
Лекция № 1
Общие понятия о болезнях растений
ОСНОВНАЯ
- Попкова К.В. Общая фитопатология.
– М.: Агропромиздат, 1989. – 399 с.: - (Учебники и учебные пособия для студентов высш. учеб. заведений).
- Пересыпкин В.Ф. Сельскохозяйственная фитопатология: М.: Колос, 1989. – 480 с.
- Защита растений от болезней.
Учебное пособие для вузов / под ред. В.А. Шкаликова. – М., Колос, 2001. – 248 с.
- Практикум по сельскохозяйственной
фитопатологии / под ред. В.А. Шкаликова. – М.: КолосС, 2002. – 208 с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
- Косогорова Э.А. Защита полевых и овощных культур от болезней: Учебное пособие. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2003. – 244 с.
- Определитель болезней сельскохозяйственных
культур / М.К. Хохряков, В.И. Потлайчук, А.Я. Семенов, М.А. Элбакян. Л.: Колос, 2004. – 304 с.
- Журнал «Защита и карантин растений»,
«Агро-XXI», «Картофель и овощи»,
«Микология и фитопатология» и другие.
Литература:
- Фитопатология (греч. phyton – растение, pathos - болезнь, logos - учение) - наука о болезнях растений, основная задача которой - изыскание путей снижения ущерба, причиняемого сельскому хозяйству фитопатогенными организмами.
- Она изучает
больное растение, причины, вызывающие
болезнь, и влияние условий окружающей
среды на ее развитие.
- Фитопатологию
подразделяют на общую и частную (сельскохозяйственную).
Первая изучает причины возникновения
болезней, особенности их развития, возбудителей,
методы защиты. Вторая - исследует болезни
конкретных культур, рассматривает применительно
к каждой из них видовой состав возбудителей,
симптомы заболеваний в зависимости от
географической зоны, приемы защиты.
- Симптоматика – учение о внешних признаках болезней растений;
- Диагностика – учение о методах распознавания болезней растений;
- Этиология – учение
о причинах болезней растений;
- Патоанатомия растений – дисциплина, рассматривающая патологические изменения внутреннего строения растений, происходящие в ходе различных болезней;
- Патофизиология растений – учение о вызываемых болезнями нарушениях физиологических процессов у растений;
- Фитоиммунология – учение об устойчивости растений к болезням;
В
рамках фитопатологии обособились направления:
- Эпифитотиология – учение о закономерностях возникновения, течения и затухания болезней в популяциях растений;
- Прогноз болезней
растений – предсказание сроков отдельных заражений, вспышек болезней, общей интенсивности их распространения и развития, а также размеров причиняемых болезнями потерь;
- Карантин растений – учение о системе мероприятий, направленных на защиту растительных ресурсов страны от привнесения с территорий других государств опасных (карантинных) возбудителей болезней растений.
- Защита растений от
болезней – прикладная дисциплина, включающая фитопрофилактику (систему мер, предотвращающих заражение растений) и фитотерапию (систему мер, направленных на излечение растений от болезней);
В
рамках фитопатологии обособились направления:
- Фитопатология, как любая специальная
наука, базируется на системе знаний целого
ряда смежных дисциплин таких как: микология,
микробиология, вирусология, ботаника,
растениеводство, земледелие, метеорология,
энтомология, агрохимия и многие другие.
- Миколо́гия - наука о грибах. Микологию можно
назвать родоначальницей фитопатологии.
Рисунок
1 – Фитофтороз картофеля
Рисунок
2 – Бурая ржавчина пшеницы
Рисунок
3 – Мучнистая роса пшеницы
Рисунок
4 – Фитофтороз томата
Рисунок
5 – Парша яблони
Первый период развития фитопатологии
- В середине XVII в.
Роберт Гук и Марчелло Мальпиги впервые наблюдали при большом увеличении гриб - возбудитель ржавчины розы.
- Французский ботаник
М. Тиллет в 1775 г. и в 1807 г. другой французский ботаник - Бенедикт Прево изучали головню.
- Долгое время ученые
находились под влиянием воззрений австрийского
ученого Франца Унгера, считавшего, что
болезненное состояние соков растений
- причина болезней, а грибные организмы
- их следствие.
Второй период развития фитопатологии
- Конец тридцатых
- начало сороковых годов XIX в. Появилась
наука о грибах - микология. Особое значение
в этот период приобрели два направления:
изучение циклов развития грибов и исследование
паразитных видов, и их роли в происхождении
болезней растений.
- Большой вклад внесли
французский ученый ботаник Луи Рене Тюлян - изучал жизненные циклы развития - головневых, ржавчинных, мучнисторосяных и других грибов.
- Интенсивное развитие
фитопатологии началось с середины XIX
в. Этому способствовали: эволюционная
теория Ч. Дарвина, учение о клетке, а также
создание микроскопа. Особую ценность
имели работы французского ученого Л.
Пастера и немецкого микробиолога Р. Коха.
Решающая роль в формировании фитопатологии
принадлежит исследованиям немецкого
миколога Г. Антона де Бари и русского ученого М. Воронина.
Третий период развития фитопатологии
- Изучение бактерий
и появление учения о бактериозах. Выдающаяся
роль в этом принадлежит американскому фитопатологу Э. Смиту. Дальнейшее развитие учения о бактериозах растений многим обязано русскому ученому И. Л. Сербинову.
- В конце XIX в. объектом
исследования в фитопатологии стала новая
группа патогенов - вирусы. В 1892 г. в России
Д. И. Ивановский экспериментально
доказал инфекционную природу болезни
табака.
- Фитопатология
во второй половине XIX в. приобретала практическое
направление, т.е. была способна дать практические
рекомендации по защите растений. Развивались
исследования больного растения во взаимосвязи
с возбудителем болезни и окружающей средой.
- В развитие отечественной
фитопатологии большой вклад внес исследователь
А. А. Ячевский. Появились научные школы: микологическая и фитопатологическая станция, Бюро по микологии и фитопатологии. Вклад внесли группа талантливых фитопатологов и микологов: Н.А. Наумов, В.Г. Траншель, М.В. Горленко, М.В. Хохряков.
Все накопленные данные служат главной
задаче фитопатологии - предупреждению
болезней и поиску путей снижения потерь
от них.
Изучаются взаимоотношения растения
и патогена на химическом, молекулярном
и генетическом уровнях.
Проводятся исследования фитопатогенных
вирусов, механизмов иммунитета растений,
фунгитоксичности.
Используется математический анализ
развития и распространения патогенов
в зависимости от метеорологических и
других факторов.
Современнный период развития
фитопатологии
- Болезнь растения – это то, что
уничтожает урожай (Франк, 1812 г.).
- Болезнь растения – это отклонение
от нормального физиологического состояния
(Декандоль, 1832).
- Болезнь растения – это расстройство
нормальных жизненных процессов, затрагивающее
отдельные органы или всё растение и иногда
приводящее растение к преждевременной
гибели (F.T. Brooks, 1953).
- Заболевание растений является
одним из возможных следствий нарушения
сложившихся в филогенезе отношений между
растительным организмом и средой (Наумов,
1926).
Формулировки
понятия болезни:
1) Угнетение. Большинство грибных
заболеваний вызывает уменьшение
длины побегов и стеблей, числа
семян и других репродуктивных
органов. Вирусные заболевания могут
приводить к карликовости растений.
Патоморфологические
изменения - это нарушения роста, изменение
формы растения или отдельных органов.
- 2) Деформация всего растения или его органов.
К деформациям при-водят следующие
изменения:
- гипертрофия - увеличение размеров
клеток растения, изменяющее форму и размеры
органов (кила капусты, рак картофеля);
- гиперплазия - увеличение количества
клеток вследствие их ускоренного деления
под влиянием патологического агента.
Сопровождается образованием наростов,
галлов.
- гипоплазия – недоразви-тость клеток (при хлорозах) или уменьшение
их количества (при карли-ковости);
- дегенерация клеток. Клетки
превращаются в массы вещества различного
химического состава, которые скапливаются
в растении и могут выделяться на поверхность
тканей (камедетечение, или гомоз у вишни, сливы).
- 3) Некроз - гибель клеток и отмирания участков ткани.
Некрозы наблюдаются в виде
пятнистостей, разрушения сосудов, часто
имеют определенную форму - кольца, дуги
и т.д.
- Нарушения водного режима заключаются,
как правило, в обезвоживании тканей. Основных
причин обезвоживания - две: нарушение
поступления воды вследствие повреждения
корней или сосудистой системы и усиление
транспирации в результате повреждения
покровных тканей.
- Нарушение фотосинтеза. Снижение
фотосинтетической активности при болезни
может быть связано с уменьшением ассимиляционной
поверхности из-за отмирания тканей или
разрастания на ней мицелия гриба, разрушением
хлоропластов, нарушением оттока продуктов
фотосинтеза из-за повреждения флоэмы.
Патофизиологические изменения,
т.е. физиологические и биохимические
изменения, возникающие под влиянием патогена,
проявляются в нарушениях водного режима,
фотосинтеза, дыхания, деятельности ферментов,
углеводного и белкового обмена.
- Нарушение углеводного обмена. Углеводы
- источник питания не только растения,
но и патогена, поэтому на фоне патологического
процесса они потребляются значительно
интенсивнее, чем в здоровом организме.
- Нарушение белкового обмена.
Патоген выделяет в организм растения
протеолитические ферменты или токсины.
Это приводит к гидролизу белков и накоплению
аминокислот, используемых патогеном
в своем метаболизме.
- Нарушение дыхания. В большинстве
случаев заболевание приводит вначале
к активизации, а затем - к снижению интенсивности
дыхания. Резкая активизация дыхательных
процессов быстро истощает энергетические
ресурсы растения, нарушая ход всего метаболизма.
- По причинам возникновения (этиологии)
болезни можно разделить на: 1) неинфекционные
и 2) инфекционные.
- По внешнему виду больных растений
выделяют такие типы поражений: 1) вилт
(увядание); 2) пустулы и язвы; 3) некрозы;
4) налеты; 5) гниль; 6) деформация; 7) мумификация;
8) разрушение органов; 9) новообразования;
10) камедетечение; 11) появление на растении
посторонних организмов.
- По питающему растению болезни
растений можно разделить, на болезни
овощных, кормовых, зерновых, плодовых,
ягодных культур и т.п.
- По локализации болезни делят
на: 1) местные (локальные) – это, например,
пятнистости и налеты; и 2) системные (диффузные)
– это, например, увядание.
- По продолжительности выделяют
болезни: 1) острые – развиваются в течение
одного вегетационного периода; 2) многолетние
(хронические) – которые могут тянуться
годами.
- По возрасту питающего растения
различают: 1) болезни молодого возраста;
2) болезни взрослых растений;