Общие понятия о болезнях растений

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;