Защита растений от болезний Шкаликов 2010. Учебник защита растений от болезней КолосС
 Скачать 26.25 Mb.
|
|
______________ | Д АССОЦИАЦИЯ «АГРООБРАЗОВАНИЕ» ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ Под редакцией доктора биологических наук профессора В, А. ШКАПИКОВА 3-е издание, исправленное и дополненное Допущено Министерством сельского хозяйства Российской Федерации в качестве учебника для студентов аграрных вузов, обучающихся по направлениям Агрономия, Агрохимия и агропочвоведение, Садоводство и специальности Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» МОСКВА «КолосС» 2010 УДК 632(075.8) ББК я Авторы ВАШ каликов (предисловие, разделы 1.1, 1.2, 2.1, 2.3, 2.6.1, 2.12), О. О. Белошапкина (разделы 1.3, 1.4, 3.3, 4.4, 5.2), Д. Д . Букреев (разделы 2.2, 2.4, 2.5, 2.6.2, 2.7, 2.8), ИВ. Горбачев (глава 6), Ф . СУ. Джалилов (разделы 1.5, 1.8, 3.1, 3.2), ИВ. Корсак (разделы 1.7, 3.5, 4.3, 5.1), В. Ю . Минаев (разделы 2.9, 2.10, 2.11), Ю . М . Стройков (разделы 1.6, 1.9, 1.10, 1.11, 3.4, 3.6, 4.1, 4.2, Редактор МИ. Толмачева Р е цензе н ты академик РАСХН, доктор биол. наук С. С. Санин, канд. биол. наук Т. 3. Ибрагимов (В НИИ фитопатологии, канд. с.-х. наук В. Н. Книжников Российский государственный аграрный заочный университет) Защита растений от болезней/В. А. Шкаликов, О. О. Бело шапкина, Д. Д. Букреев и др Под ред. В. А. Шкаликова. — е изд, испр. и доп М КолосС, 2 010.— 404 слил ил. — (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. у чеб. заведений 9 7 8 - 5 - 9 5 3 2 - 0 7 6 7 - Изложены основные сведения об инфекционных болезнях растений. Приведены современные систематика и номенклатура грибов и бактерий, даны представления о наиболее важных группах патогенных микроорганизмов. Описаны причины и характерные симптомы неинфекционных заболеваний. Рассказано об иммунитете и о прогнозе развития заболеваний. Особое внимание уделено современным системам зашиты растений от бо лезней. Для студентов аграрных вузов, обучающихся по направлениям Агрономия, Агрохимия и агропочвоведение, Садоводство и специальности Технология производства и переработки сельскохозяйственной продук ции». УДК 632(075.8) Б Б К 44.7я73 Оригинал-макет книги является собственностью издательства «КолосС», и его воспроизведение в любом виде, включая электронный без согласия издателя запрещено 978—5—9532—0767—6 © Издательство Колос, 2001 © Издательство «КолосС», 2003, с исправлениями и дополнениями Издательство «КолосС», 2010, с исправлениями и дополнениями ПРЕДИСЛОВИЕ Наука о болезнях растений и способах борьбы сними называется фитопатологией (от греч. phyton — растение pathos — страдание, logos — учение. В задачу фитопатологии входят изучение болезней растений, вызываемых фито- патогенами, а также воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды, выращивание устойчивых сортов разработка способов защиты растений от болезней, агротехнических приемов, биологических, химических, физико-ме ханических и карантинных методов. Фитопатологию подразделяют на общую и сельскохозяйственную. Общая фитопатология исследует биологию возбудителей болезни, причины и условия возникновения, закономерности развития и распространения заболеваний, их массовых вспышек (эпифитотий), разрабатывает методы кратковременного и долгосрочного прогнозов развития болезней, а также защиты растений. Сельскохозяйственная фитопатология изучает болезни конкретных культур с рассмотрением видового состава возбудителей каждой из них симптомы заболеваний, приемы защиты. Фитопатология тесно связана с анатомией и физиологией растений, микологией, микробиологией, вирусологией, генетикой, селекцией и растениеводством, химией физикой и другими естественными науками. Развитие фитопатологии как науки привело к обособлению таких отраслей знания, как этиология, изучающая причины заболеваний, фитоиммунология, исследующая устойчивость растений к болезням, эпифитотиология, рассматривающая закономерности проявления болезней и причины их массового развития. Известно немало случаев массового развития различных заболеваний сельскохозяйственных растений. Нередко это влекло за собой трагические последствия. В результате развития ржавчинных болезней пшеницы и других зерновых культур потери урожая часто составляют 30...40 %, от корневых гнилей в эпифитотийны е годы теряется 50 % урожая и даже больше. Требуются всестороннее изучение биологии и экологии основных групп возбудителей болезней, закономерностей развития эпифитотий, совершенствование методов прогнозирования, дальнейшее исследование важнейших аспектов иммунитета и разработка более действенных способов защиты растений. Наиболее эффективной и удовлетворяющей требованиям охраны окружающей среды считается интегрированная зашита растений, ориентированная не на абсолютное истребление отдельных видов вредных организмов, а на сдерживание их накопления на экономически неощутимом уровне с незначительными отрицательными последствиями для окружающей среды. Высокая эффективность любого способа защиты растений от болезней может быть достигнута лишь при глубоком знании процессов, обусловливающих характер развития заболевания Глава ОБЩАЯ ФИТОПАТОЛОГИЯ. ПОНЯТИЕ О БОЛЕЗНЯХ РАСТЕНИЙ Болезнь растения — это нарушение нормального строения и обмена веществ клеток, органов и целого растения под воздействием фитопатогенов, неблагоприятных условий внешней среды, механических повреждений и др. Развитие заболевания зависит от особенностей растения, патогенного организма и условий окружающей среды. Болезнь может вызвать гибель как отдельных органов, таки всего растения, посевов, насаждений. Ф итопатоген, проникая в растение, воздействует на клетки при помощи продуктов своего обмена веществ, использует их питательные вещества и может распространяться по всему растению, нарушая нормальный процесс его жизнедеятельности. Растение как среда обитания также оказывает определенное воздействие на патоген. В результате под влиянием окружающей среды создается самостоятельный биологический комплекс с характерными для него закономерностями развития. Каждой группе возбудителей болезней присущи свои специфические способы воздействия на растение — с помощью токсинов, ферментов, физиологически активных веществ. Под воздействием ф итопатогена в растительном организме происходят различные изменения физиологических процессов. Этом о жет проявляться в нарушении фотосинтеза, ферментативных процессов, целостности и полупроницаемое™ клеточных мембран, осмотического давления, дыхания, углеводного и белкового обменов и других физиологических и биохимических процессов. Такие нарушения неизбежно влекут за собой анатомо-морфологические изменения всего растения или отдельных его органов, проявляющиеся в виде некротических пятен, гнилей (сухих или мокрых, опухолей, наростов, деформации цветков, плодов или листьев и т. д. Нарушение роста растений проявляется чаще всего в их угнетении. Некоторые фитопатогены вызывают у растений образование галлов, вздутий, наростов, могут вызывать гипертрофию (увеличение размера и изменение формы клеток, гиперплазию (увеличение количества клеток, гипоплазию (уменьшение количества и размера клеток, некроз (отмирание отдельных клеток или участков ткани, мацерацию (размягчение и распад ткани. И физиологические, и анатомо-морфологические изменения влияют на продуктивность растений — резко снижается урожайность или ухудшается качество продукции. Симптомы и типы болезней. Симптомы проявления болезни зависят от причины, вызвавшей заболевание, и характера воздействия, которое болезнь оказывает на растение. Болезни, проявляющиеся на небольших участках и не распространяющиеся по всему растению или большей его части, называются местными или локальными Если возбудитель поражает сосудистую систему или обширно распространяется по тканям внутри растения, болезнь называют общей, или диффузной. Разнообразные признаки проявления болезней — и инфекционных, и неинфекционных можно объединить в несколько ти пов. П я т ни сто ст и , или некроз ы , — тип проявления болезни, характеризующийся образованием на пораженных органах растений (листьях, плодах, стеблях) пятен разной формы — округлой, угловатой, удлиненной, измененной окраски (желтой, красной, бурой, черной и т.д .), в дальнейшем состоящих преимущественно из отмерших клеток. Пятна могут возникнуть в результате поражения растений грибами, бактериями, вирусами. Бывает итак, что клетки растения отмирают в результате защитной реакции растительного организма на внедрение патогена или неблагоприятные воздействия химических и физических агентов (солнечные ожоги, нарушение питания растений и т.д.). У в яда ни е — проявление болезни, характеризующееся по- никлостью листьев, ветвей и других органов в результате потери тургора клеток и тканей. Чаще всего является следствием закупорки сосудистой системы растений возбудителем болезни или некроза стенок сосудов под действием токсинов, выделяемых ф ито патогенами (бактериальный рак томата, вертициллезное увядание технических, овощных, плодовых и ягодных культура также возникает от некоторых неблагоприятных внешних факторов (недостаток влаги, высокая температура и др.). Н а лет обнаруживается на поверхности пораженных органов и представляет собой мицелий и споронош ение гриба. Характерный пример налета — болезни, называемые мучнистыми росами. На пораженных органах растений (пшеницы, овса, клевера, гороха, свеклы и других культур) появляется белый или слегка рыжеватый налет. Он образуется также при поражении свеклы, подсолнечника, капусты и других культур ложными мучнистыми росами, а также при развитии таких заболеваний, как серая гниль подсолнечника, бурая пятнистость томата Пуст ул ы — это скопление спороношения грибов (главным образом вызывающих ржавчину. Пустулы образуются под эпидермисом, который затем разрывается, и на поверхности пораженного органа растения появляются подушечки спор. Г ни ли такой тип проявления болезни, когда зашиванию подвергаются все части растений, но главным образом богатые водой и запасными питательными веществами (корнеплоды, плоды клубни, луковицы и т.д.). Гнили могут быть мокрыми, сухими и твердыми. При мокрых гнилях разрушаются не только клеточные оболочки, но и внутреннее содержимое клеток (мокрая бактериальная гниль картофеля и др. При сухих гнилях (фузариозная гниль картофеля, фомозная гниль моркови и др) происходит разрушение межклеточных веществ и оболочек клеток, ткани теряют структуру, превращаясь в порошкообразную или волокнистую массу. При твердой гнили клетки отмирают, а ткань не размягчается (фитофторозная гниль клубней картофеля и др.). О пух о ли, или наросты это разрастание пораженной ткани под влиянием возбудителя болезни. Они образуются на различных органах растений корнях (кила капусты, клубнях (рак картофеля, корнеплодах (рак корня свеклы) и т. д. Опухоли возникают в результате гипертрофии или гиперплазии пораженных клеток. Иногда эти процессы протекают одновременно. Образование опухолей — частое проявление болезней, вызываемых грибами, бактериями, вирусами. Д е формация изменение формы отдельных органов или всего растения в результате поражения фитопатогенами или воздействия абиотических факторов. Деформация проявляется в виде скручивания, морщинистости, курчавости или нитевидности листьев, махровости цветков, уродливости плодовит. д. Деформация побегов обычно сопровождается повышенной ветвистостью, образованием множества тонких мелких побегов (ведьмины метлы Деформация часто возникает из-за нарушения поступления в растения питательных веществ или оттока продуктов фотосинтеза неравномерного роста различных элементов ткани и т. д. М ум и фи ка ц и я — тип заболевания растений, при котором пораженная ткань того или иного органа растения пронизывается мицелием гриба, усыхает, темнеет, становится плотной. Примеры мумификации — сухая гниль картофельных клубней, плодовая гниль и др. Р аз рушение пораженной ткани головня) — тип проявления болезни, характеризующийся образованием большого количества спор. Отмечается при поражении злаков различными видами головни (твердой, пыльной, стеблевой и др.). И з мене ни я окраски возникают из-за нарушений деятельности хлоропластов и низкого содержания хлорофилла в листьях. Проявляются в виде пожелтения или осветления листьев хлороз) или отдельных участков листа (мозаика. Причины изменения окраски плохая обеспеченность питательными веществами (как м акро-, таким икроэлем ентами) или поражение ви русами. Иногда признаки проявления болезней, или симптомы поражения, похожи, хотя и вызваны разными причинами. Например, хлороз может быть инфекционным, вызванным вирусами или фи топлазменны ми организмами, и неинфекционным, связанным с недостатком в почве некоторых микроэлементов (железа, цинка, меди и др. Причиной мозаичной расцветки листьев может быть не только дефицит марганца, но и вирусное заболевание. Увядание растений может быть вызвано неблагоприятными условиями внешней среды (засуха, повреждение корней и др, поражением сосудистой системы грибами, бактериями. Сходство признаков, вызванных разными причинами, получило название фитопатоло гической конвергенции Это явление необходимо учитывать приди агностике заболеваний для правильного выбора защитных меро приятий. Классификация болезней. Для достоверной диагностики ивы бора наиболее эффективной защиты болезни растений классифицируют, или систематизируют, по совокупности тех или иных при знаков. Наиболее удачной считается классификация болезней растений по экологическому принципу, учитывающему причины, вызывающие заболевание. По этой классификации все болезни растений делят на две группы неинфекционные (непаразитарные) и инфекционные (паразитарные). Н е инфекционные болезни возникают в результате воздействия на растения неблагоприятных факторов внешней среды температуры, влажности воздуха или почвы, недостатка или избытка питательных веществ и т. д. Неинфекционные болезни неспособны распространяться от растения к растению. Среди неинфекционных болезней выделяют болезни, причиной которых служат отдельные абиотические факторы (болезни недостатка питательных веществ, болезни, вызываемые неблагоприятными температурами, и т.д Инфекционные болезни вызывают патогенные организмы грибы, бактерии, вирусы, вироиды, фитоплазмы, цветковые растения-паразиты . Выделяют болезни, вызываемые определенными группами грибов или бактерий (болезни, вызываемые головневыми, ржавчинными грибами, оомицетами). Для практических целей болезни классифицируют по культурам (пшеница, картофель, свекла, лен) или по группам сходных культур (зерновые, зерновые бобовые, кормовые бобовые и т.д.). 8 Иногда болезни подразделяют по приуроченности к тем или иным органам или фазам развития растений болезни плодов, болезни семян, болезни всходов и т. д. Существуют и другие принципы классификации болезней растений. НЕИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ Для неинфекционных болезней характерны следующие осо бенности: • причиной заболевания служат абиотические факторы окружающей среды, которые нарушают те или иные физиологические, биохимические функции растений, вызывающие патологический процесс; • признаки болезней на растениях проявляются одновременно, массово в пределах всего поля, сада, теплицы и т.д болезни не передаются от растения к растению, их развитие можно приостановить, исключив действие неблагоприятного ф ак тора. Наиболее частые причины неинфекционных болезней растений — недостаток или избыток питательных веществ в почве, влаги в воздухе, неблагоприятные высокие или низкие температуры, механические повреждения, загрязнение окружающей среды вредными для растений веществами и т. д. Болезни, вызываемые недостатком питательных веществ. Для нормального роста, развития и формирования урожая растениям необходимы углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, калий, кальций, магний, железо, бор, марганец, медь, цинк, молибден и другие элементы. Потребность растений в этих элементах зависит от биологических свойств растений и почвенно-клим ати ческих условий. Значение каждого из элементов питания строго специфично, поэтому ни один из них не может быть заменен дру гим. Недостаток того или иного элемента питания может вызвать серьезные нарушения в развитии растений, которые проявляются в виде характерных симптомов. Симптомы могут быть довольно четкими, специфичными, но могут быть и нехарактерными. Внешне это выражается не только в изменении общего вида растения (недоразвитость, карликовость и т. дно ив проявлении характерных для данного вида голодания симптомов — некрозов на листьях, изменении окраски определенных органов и т. д. Голодание растений не всегда бывает вызвано отсутствием или недостаточным содержанием того или иного элемента в почве. Доступность элементов питания зависит от их формы, почвенных условий (кислотности, влажности, буферных свойств, состава микрофлоры, что необходимо учитывать при диагностике и проведении защитных мероприятий. У гл ер од усваивается под влиянием солнечной энергии в основном в виде диоксида (СО. Комплексное внесение в почву минеральных и органических удобрений способствует увеличению продуцирования С 0 2. П рипочвенны й слой воздуха может также обогащаться диоксидом углерода при известковании кислых почв и внесении мочевины и других удобрений, содержащих карбонаты. Растения получают энергию в результате биологического окисления пластических веществ кислородом, поступающим в растение в процессе дыхания. При недостатке кислорода поглощение солей корнями растений ухудшается. Процессы взаимосвязанного превращения азотных соединений, углеводов и органических кислот в растениях определяются интенсивностью дыхания. Кислород участвует в минерализации органических веществ, завершающей биологический круговорот элементов питания, переводя их в доступное для растений состояние. Наряду с кислородом водород активно участвует в биологических процессах гидролиза и синтеза, окисления и восстановления. Источником водорода, необходимого для синтеза растениями органических соединений, служит вода. Ионы водорода принимают участие в обмене веществ клетки, а также в процессе поступления анионов и катионов различных солей из питательной среды в растения. А з от входит в состав белков, хлорофилла, алкалоидов, фос- фатидов и других органических соединений. Это наиболее важный питательный элемент для всех растений. Н едостаток азота приводит к уменьшению количества хлорофилла, растения отстают в росте, листья становятся мелкими и приобретают бледно-зеленую окраску, образуются короткие и тонкие побеги. При остром азотном голодании плоды мелкие, иногда преждевременно осыпаются. Урожайность резко снижается, содержание протеина уменьшается, качество продукции ухудшается. Неблагоприятное влияние дефицита азота усиливается при высокой кислотности почвы. Источником азота для растений могут служить минерализованные фракции почвенного гумуса, органических удобрений и растительных остатков. Основной источник азота в почве — перегной (гумус. Содержание азота в гумусе составляет около 5 Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, фосфолипидов, ферментов, витаминов. Процессы дыхания, фотосинтеза, синтеза сложных азотсодержащих органических веществ протекают при непосредственном участии фосфорной кислоты. Фосфор способствует повышению холодостойкости растений, ускорению их развития и созревания, улучшению развития корней, их глубокому проникновению в почву, а также улучшению снабжения растений питательными веществами и влагой Главный источник фосфорного питания — минеральные соединения фосфора в почве. |