Под болезнями растений понимается сложный патологический процесс, происходящий в растениях, сопровождающийся нарушением их физиологических функций, изменением структуры, снижением продуктивности и зависящий от свойств растений, возбудителей болезней и условий окружающей среды. В результате болезни задерживается рост и развитие растений, происходит отмирание отдельных частей и органов, а нередко и гибель всего растения.
Заболевания могут быть местные и общие. Местное заболевание характеризуется поражением отдельных органов или их частей — листьев, цветов, стеблей. При общем заболевании болезнь распространяется диффузно, обычно по сосудистой ткани, и часто приводит к гибели всё растение.
В зависимости от причин все болезни делят на две группы — непаразитарные, или неинфекционные, вызываемые факторами неживой природы (состав почвы, температура, влажность), и паразитарные, или инфекционные, вызываемые факторами живой природы (грибы, бактерии, вирусы и цветковые растения — паразиты).
Для распознавания болезней необходимо знать их отличительные признаки. Болезни растений весьма многообразны, однако их можно свести к следующим основным типам.
При загнивании растений происходит растворение межклеточного вещества, а также оболочек клеток. При этом поражённые ткани и органы растений превращаются в кашицеобразную или сухую порошащуюся массу (гнили плодов, корнеплодов и древесины). Гнили вызываются грибами и бактериями.
Характеризуется тем, что всё растение или отдельные органы его теряют тургор, увядают и засыхают. Это объясняется недостатком или полным прекращением доступа воды в растение. Недостаток или прекращение подачи воды может произойти вследствие разрушения или закупорки грибами и бактериями проводящей ткани растения. Часто увядание вызывается цветковыми паразитами, которые отнимают у растения воду и питательные вещества.
Образуются чаще на листьях, могут быть на побегах и плодах. Представляют собой грибницу и спороношение паразита, покрывающие поражённую поверхность сплошь или отдельными участками. Болезни этого типа вызываются мучнисторосяными, ложномучнисторосяными и несовершенными грибами (например, мучнистая роса дуба, клена) или возникают от оседания пыли, копоти, сажи.
Эти болезни возникают в результате местного поражения ткани или отмирания отдельных органов растений. Они могут быть вызваны грибами, бактериями, вирусами и причинами неинфекционного характера. Сюда включаются пятнистость листьев, плодов и ветвей, засыхание и пожелтение листьев и хвои, ожоги побегов, цветов, плодов, рак стволов и ветвей.
К этому типу относятся курчавость листьев, различные искривления, образование разрывов тканей, трещин, наплывов, ведьминых метёл. Все эти изменения могут быть вызваны возбудителями болезней и неинфекционными причинами. К деформации также относят кармашки слив и мумификацию плодов и семян, вызываемых различными грибами.
При этом типе болезней происходит постепенное разрушение и растворение оболочек клеток, с превращением содержимого клетки в жидкость, вытекающую из мест поражения, часто клейкую, постепенно застывающую (камедь). Камедетечение и слизетечение наблюдаются главным образом на стволах, ветвях или стеблях и являются результатом физиологических изменений, происходящих в растениях под воздействием грибов, бактерий и других причин, например камедетечение косточковых или слизетечение лиственных древесных пород.
Представляют собой подушковидные или слегка приподнятые над субстратом образования, возникающие в результате спороношения некоторых грибов, например ржавчинных.
Вот как сегодня выглядит стратегия подбора растительных пробиотиков поэтапно:
- выделение штаммов почвенных микроорганизмов из различных мест обитания;
- тестирование их свойств (способности солюбилизировать фосфаты, фиксировать азот, синтезировать растительные гормоны и их предшественники) в лабораторных экспериментах;
- наработка биомассы перспективных штаммов и их последующее подселение к модельным растениям (чаще всего агрономически важным: рису, сое, пшенице).
Самые перспективные кандидаты затем используют для дальнейших более глубоких исследований и полевых испытаний. Часть микроорганизмов подвергают генетическим модификациям, чтобы усилить полезные свойства или добавить в систему дополнительные рычаги контроля.
С помощью такой схемы были выделены и описаны десятки штаммов бактерий-пробиотиков, в основном из родов Azospirillum, Azotobacter, Beijerinckia, Bacillus, Burkholderia, Paenibacillus, Pseudomonas, Enterobacter, Klebsiella, Serratia и Streptomyces. Их способность усиливать рост и увеличивать урожайность агрономически важных культур была показана во множестве полевых испытаний, о которых мы подробнее поговорим далее.
В естественной среде все растения обладают уникальной микробиотой. Задача ученого и идущего по его стопам «зеленого» фермера состоит в том, чтобы успешно подселить «полезные» микроорганизмы к растению и создать максимально комфортные условия для массовой колонизации. Чтобы заселить растение полезными микробами, используют три основных способа: инокуляцию семян, корней и/или почвы.
Чаще всего для колонизации растения его корни, предварительно очистив от земли, инкубируют в суспензии клеточной культуры с полезными свойствами (рис. 3). После инкубации, в ходе которой происходит колонизация корней, растения сажают обратно в почву. Эффективность этого способа чрезвычайно высока и приводит к массовой колонизации корней полезными микробами, которые часто остаются с растением на протяжении всей его жизни.
Другой метод — распыление суспензии живых бактерий на почву и поверхность растений или предшествующая посадке колонизация стерильных семян. Эффективность колонизации при этом меньше, чем при окунании, но может быть увеличена с помощью разных приемов. Например, покрытие семян сои ризобактериями, иммобилизованными на нановолокнах, улучшает выживаемость этих бактерий на семенах в течение 30 дней, а также способствует успешной колонизации развивающихся корней микроорганизмами после прорастания.
Итак, удачно подобранная микрофлора крайне полезна для растений и может значительно улучшить эффективность сельского хозяйства. Но каким образом микроорганизмы помогают растению? В каких процессах они участвуют и где обитают? Как и где применяются растительные пробиотики?
Читайте также:
Механизмы, благодаря которым бактерии стимулируют рост и урожайность самых разных культур, можно условно разделить на несколько типов:
- биофертилизация почв: участие в азотфиксации, солюбилизация фосфатов и других солей;
- синтез сидерофоров;
- биосинтез фитогормонов и других биологически активных веществ;
- повышение устойчивости растения к патогенам или их угнетение;
- защита от абиотических стрессов;
- биоремедиация загрязненных почв.
Частые вопросы
Какие заболевания вызывают бактерии-паразиты растений?
Бактерии-паразиты растений могут вызывать различные заболевания, такие как огуречная бактериоза, огуречная пятнистость, огуречная мокрота и другие. Они также могут быть причиной гнили корней, стеблей и плодов.
Какими методами можно бороться с бактериями-паразитами растений?
Для борьбы с бактериями-паразитами растений применяются различные методы, включая применение антимикробных препаратов, обработку семян перед посевом, применение биологических препаратов, соблюдение агротехнических мероприятий, таких как смена культур, и использование устойчивых сортов растений.
Полезные советы
СОВЕТ №1
Проводите регулярные осмотры растений, чтобы выявить признаки поражения бактериальными заболеваниями. Это позволит своевременно принять меры по предотвращению распространения инфекции.
СОВЕТ №2
Используйте методы биологической защиты растений, такие как применение антагонистических микроорганизмов, чтобы бороться с бактериальными заболеваниями без применения химических препаратов.
СОВЕТ №3
Приобретайте семена и посадочный материал у надежных поставщиков, чтобы снизить риск заражения растений бактериальными заболеваниями.
Загрузка...
