Экология и динамика инфекционного процесса. Основные методы защиты растений от болезней. Агротехнический метод защиты растений

 

Патологический процесс, как было сказано выше, представляет собой совокупность изменений, происходящих в растении после его инфицирования, то есть отражает взаимоотношения внутри системы патоген - хозяин. Инфекционный процесс - это взаимодействие патогена и растения во времени и в пространстве с учетом влияния внешних факторов.

Инфекционный процесс включает следующие этапы: сохранение первичной инфекции; распространение инфекции; заражение; инкубационный период; проявление и дальнейшее развитие болезни.

1. Сохранение инфекции может происходить в различных экологических нишах в зависимости от биологии возбудителя, видового состава растений, почвенно-климатических условий. Эти экологические ниши, или места сохранения (зимовки) патогена, называют источниками первичной инфекции. Источниками первичной инфекции могут быть:

- перезимовавшие пораженные растения, где возбудитель болезни сохраняется в состоянии покоя. Например, возбудитель ржавчины гороха - гриб Uromyces pisi - сохраняется в течение зимы в виде мицелия в корневищах молочая; в многолетних органах пораженных растений из года в год сохраняются многие вирусы, микоплазмы, бактерии;

- растения, пораженные болезнью в текущем сезоне. Так, желтая ржавчина пшеницы (а при неполном цикле развития - и бурая) осенью переходит с яровой на пшеницы на озимые, в тканях которой и зимует урединиомицелий;

- растительные остатки, служащие источником питания факультативных паразитов и сапротрофов, а также местом зимовки покоящихся спор облигатных паразитов. На растительных остатках зимуют споры ржавчинных, мучнисторосяных, пероноспоровых грибов, многие бактерии и некоторые вирусы;

- инфицированные семена и посадочный материал, дающие начало больным растениям (возбудители головневых заболеваний зерновых, фитофтороза и бактериозов картофеля, большинство вирусов);

- почва, в которой сохраняются возбудители ризоктониоза, питиоза, фузариоза, семена цветковых паразитов;

- насекомые-переносчики, в органах и тканях которых сохраняются, а иногда и размножаются фитопатогенные вирусы и микоплазмы.

2. Распространение патогенов может происходить различными путями:

- воздушный путь (анемохория) характерен прежде всего для спор грибов. Эффективность такого переноса определяется жизнеспособностью спор и внешними условиями. Так, урединиоспоры ржавчинных грибов сохраняют жизнеспособность в воздухе очень долго, тогда как конидии фитофторы могут эффективно переноситься по воздуху только при высокой влажности;

- распространение с водой (гидрохория) имеет значение при переносе инфекции на короткие расстояния, обычно в пределах поля, каплями дождя или поливной водой (возбудители серой гнили, фитофтороза, многие бактерии);

- распространение животными (зоохория). Многие вирусы и микоплазмы распространяются только насекомыми. В распространении многих грибов и бактерий также могут участвовать насекомые, клещи, нематоды, птицы, домашний скот;

- распространение при участии человека (антропохория) осуществляется на огромные расстояния, в том числе с континента на континент (фитофтороз картофеля). Распространению патогенов способствуют обрезка деревьев и кустов, пасынкование, травмирование растений при уходе за ними и т.д.

3. Заражение. Процесс заражения включает попадание патогена на поверхность растения, подготовку его к проникновению в ткани и само проникновение. Ключевой момент в этой цепи - проникновение патогена, которое у различных возбудителей происходит по-разному:

- у грибов - через кутикулу и эпидермис, естественные ходы, повреждения тканей;

- у бактерий - через естественные ходы и повреждения тканей;

- у вирусов - через поврежденные клетки и раны, нанесенные переносчиками;

- у цветковых паразитов - через неповрежденную поверхность растений.

Процесс заражения находится в большой зависимости от внешних условий, особенно от влажности. Споры большинства грибов прорастают, как правило, лишь при наличии капельной влаги или в насыщенном парами воздухе. Менее требовательны к влажности конидии мучнисторосяных грибов.

Для многих патогенов большое значение имеют температура, аэрация, реакция среды.

4. Инкубационный период - это промежуток времени между проникновением патогена в ткани и проявлением симптомов болезни. В этот период происходит распространение патогена в тканях хозяина, его рост, развитие, созревание и размножение.

Продолжительность инкубационного периода имеет большое значение в общем ходе развития болезни. Чем он короче, тем быстрее будет развиваться и распространяться болезнь. Продолжительность инкубационного периода зависит от условий среды, главным образом от температуры воздуха: чем выше температура, тем короче инкубационный период. Большое значение имеет влажность воздуха. Так, при низкой влажности симптомы микозов могут не проявляться, инфекция остается в скрытой форме, а инкубационный период затягивается.

5. Проявление болезни начинается с появления ее первых симптомов, для микозов - с момента образования спор. Дальнейшее развитие болезни сопровождается усилением симптомов, иногда - появлением новым симптомов, ослаблением и гибелью всего растения или отдельных органов и тканей.

С момента проявления болезни больное растение становится источником инфекции, способствуя дальнейшему ее распространению.

Процесс распространения инфекции называют инфекционной цепью патогена. Различают моногенные и полигенные (гетерогенные) инфекционные цепи. При моногенной цепи патоген вызывает поражение растений только одного вида (ржавчина свеклы). Гетерогенной называют цепь, в которой происходит поочередное заражение основного и промежуточного хозяев (так, стеблевая ржавчина злаков в качестве промежуточного хозяина имеет барбарис).

Инфекционная цепь может быть непрерывной и прерывистой. Непрерывные цепи отличаются постоянным контактом патогена и хозяина и характерны для вирозов. У большинства же возбудителей развитие патогена периодически прерывается неблагоприятными условиями, как правило, зимой.

Кроме того, выделяют моно- и полициклические цепи. При моноциклических цепях за период вегетации формируется одна генерация спор (головневые), при полициклических - несколько генераций. Так, инфекционные цепи большинства ржавчинных грибов представляют собой многократно повторяющиеся заражения новых растений поколениями урединиоспор. Для заболеваний, вызываемых полициклическими патогенами, характерна повышенная вероятность массовой инфекции (эпифитотии).

Последний этап инфекционного процесса завершается образованием зимующей стадии возбудителя, обеспечивающей возобновление процесса в следующий период вегетации.

Все мероприятия по защите растений от болезней по направленности действия подразделяют на фитосанитарные (профилактические), к ним относятся селекционно-семеноводческий и агротехническийметоды; и терапевтические (лечебные), это химический, биологический и физико-механический методы. Как самостоятельную систему мероприятий выделяют карантин растений.

Агротехнический метод включает приемы, направленные на создание лучших условий для роста и развития растений, повышение их устойчивости к вредным организмам, а также на их прямое уничтожение или снижение вредоносности за счет обработки почвы, севооборотов, подготовки семенного и посадочного материала, сроков и способов посева и уборки.

Один из основных факторов агротехнического метода - севооборот. За счет обоснованного чередования и размещения культур можно предотвратить накопление первичной инфекции в почве и на растительных остатках, обеспечить пространственную изоляцию взаимно инфицирующих культур, создать оптимальные условия для развития почвенной микрофлоры, антагонистичной по отношению к патогенам.

Существенному подавлению возбудителей способствует обработка почвы. Применением различных видов обработки с разной глубиной удается минерализовать растительные остатки, служащие местом зимовки или источником питания патогенов, предотвратить прорастание патогенов, подавить сорняки, многие из которых являются резерваторами инфекции.

Сбалансированное применение минеральных и органических удобрений способствует повышению устойчивости растений к патогенам, регулированию почвенной микрофлоры, в ряде случаев позволяет компенсировать ущерб, нанесенный растению внедрившимся патогеном.

Соблюдение оптимальных сроков посева и уборки позволяет сдерживать развитие многих болезней. Так, от соблюдения оптимальных сроков зависит сопротивляемость растения к патогену - как правило, при ранних сроках снижается поражение растений фузариозами, корневыми гнилями, ржавчинами. Иногда ранние сроки посева приводят к изоляции растения от патогена во времени за счет сдвига уязвимой фазы растения по отношению к вредоносной фазе патогена. Вместе с тем чрезмерно ранний посев может усиливать развитие ризоктониоза картофеля, плесневения семян и т.д.

В целом, при высокой значимости агротехнического метода защиты растений, следует отметить его неспецифичность, то есть слабую направленность на борьбу с конкретными заболеваниями, зависимость его эффективности от огромного числа неконтролируемых факторов. Поэтому результат применения того или иного агротехнического приема никогда не гарантирован и в значительной степени случаен.

Литература

 

1. Общая и сельскохозяйственная фитопатология / Ю.Т. Дьяков, М.И. Дементьева. И.Г. Семенкова и др. – М.: Колос, 1984. – 495 с. ил. – (Учебники и учебные пособия для сред. с.-х. учеб. заведений).

2. Панфилов А.Э. Общая и сельскохозяйственная фитопатология: курс лекций/ЧГАУ. Под ред. Ю.С. Ларионова. – Челябинск, 2000. – 142 с.: ил.