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.