Опасности поражения сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями. Поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО «Могилевский государственный университет
им. А.А. Кулешова»
Кафедра физики и технических дисциплин
РЕФЕРАТ
Поражение сельскохозяйственных растений и лесных массивов болезнями и вредителями
Могилев 2010
Понятие об эпифитотиях
Вредители и болезни леса
Вредители сельскохозяйственных растений
Понятие об эпифитотиях
Инфекционные болезни растений существенно различаются между собой не только по особенностям патогенеза и внешнему проявлению, но и по характеру их развития в природе. Некоторые болезни распространены повсеместно, но встречаются редко, и уровень их встречаемости почти не меняется. Другие болезни встречаются чаще, но также мало подвержены колебаниям; массовое развитие этих болезней на больших площадях и сильное поражение растений, представляющее угрозу посевам или насаждениям, не наблюдается. К таким болезням относятся многие виды стволовых гнилей древесных пород, выпревание сеянцев и ряд других заболеваний.
Вместе с тем существуют болезни, распространение и развитие которых в определенной местности или в пределах всего ареала непостоянно, подвержено резким колебаниям. Таковы многие виды ржавчины и мучнистой росы, некоторые виды сосудистых болезней и корневых гнилей древесных пород, ряд вирусных и других болезней.
Массовое развитие инфекционной болезни растений на определенной территории в течение определенного периода времени называется эпифитотией. Изучением эпифитотий занимает специальный раздел фитопатологии - эпифитотиология. Это учение о развитии популяций патогена внутри популяций хозяина о болезнях растений, возникающих в результате их взаимодействия под влиянием окружающей среды или вмешательства человека.
Роль патогена, растения-хозяина и окружающей среды в развитии эпифитотий
Возникновение, развитие и затухание эпифитотий, как и динамика болезней вообще, подчиняются определенным закономерностям и зависят от взаимодействия трех компонентов, участвующих в эпифитотическом процессе: популяции возбудителя, болезни, популяции растения-хозяина и окружающей среды. Если, это взаимодействие оказывается благоприятным для развития болезни, она прогрессирует и возникает эпифитотия. Если же ходе эпифитотий создаются условия, препятствующие ее дальнейшему развитию, происходит ее постепенное затухание, вспышка болезни прекращается. Каждый из названных компонентов играет определенную роль и имеет одинаково важное значение.
Роль патогена. Роль возбудителя болезни исключительно велика. Для возникновения эпифитотий необходимо, чтобы возбудитель обладал высокой агрессивностью и вирулентностью по отношению к произрастающему в данной местности растению-хозяину и чтобы запас инфекции был достаточно велик. Решающей предпосылкой эпифитотий может оказаться появление нового для данной местности высокоагрессивного патогена, обладающего большой плодовитостью и способностью накапливаться в природе.
Чем выше скорость размножения патогена, чем легче и быстрее он распространяется, чем дольше способен сохраняться, не теряя жизнеспособности, тем больше угроза возникновения эпифитотий. И, наоборот, сокращение запаса инфекции, уменьшение энергии размножения и скорости распространения возбудителя, снижение его агрессивности - важнейшие предпосылки затухания эпифитотий.
Роль растения-хозяина. Она также весьма существенна. Массовое развитие болезни происходит только в том случае, если на определенной площади сосредоточено множество восприимчивых растений. Значение этого фактора возрастает, когда цикл развития возбудителя протекает на двух разных питающих растениях, что наблюдается у разнохозяйных ржавчинных грибов. В таком случае для возникновения эпифитотий необходимо наличие в достаточном количестве обоих растений-хозяев. Поэтому удаление промежуточного хозяина может явиться решающим условием прекращения дальнейшего развития ржавчины.
Очень важную роль в накоплении инфекции и развитии эпифитотий играют сорные растения, на которых могут размножаться и сохраняться возбудители болезней культурных растений и лесных пород. Особенно велика роль растения-хозяина при интродукции: если ввезенный вид растения оказывается восприимчивым к местным возбудителям болезней, то со временем развитие этих болезней на новом хозяине может приобрести характер эпифитотий. То же самое происходит, если патоген, попадая в новые районы, находит там новых восприимчивых хозяев.
Растение-хозяин может играть важную роль и в затухании эпифитотий. Если эпифитотия носит сезонный характер, то ее затуханию могут способствовать возрастные изменения растений или их тканей, благодаря чему растения приобретают устойчивость, как это наблюдается, например, при полегании сеянцев или мучнистой росе дуба.
Фактором затухания эпифитотий может явиться и общее повышение устойчивости насаждений под влиянием изменения внешних условий или в результате естественного отбора, поскольку в популяции выживают наиболее устойчивые или выносливые индивидуумы. Наконец, эпифитотия может прекратиться при введении в культуру устойчивых пород или форм растений.
Роль окружающей среды. Эта роль часто оказывается решающей. Особенно большое значение имеют климатические условия местности и погодные условия данного года, иногда нескольких последних лет. Определяющим моментом при этом является, как правило, не один какой-либо фактор (например, оптимальная температура или влажность), а оптимальное сочетание многих факторов, благоприятствующих массовому размножению патогена, его накоплению и распространению, заражению растений. Факторы внешней среды могут способствовать возникновению эпифитотий и в том случае, если они оказывают неблагоприятное влияние на растение-хозяина, вызывая его ослабление и снижая тем самым его устойчивость к болезни. И, наоборот, любые условия, которые препятствуют ускоренному размножению и сохранению патогена в природе, его быстрому распространению и заражению растений, равно как и все факторы, повышающие жизнеспособность и устойчивость растения-хозяина, могут являться факторами затухания эпифитотий.
Таким образом, эпифитотия представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных элементов, непрерывно изменяющихся под влиянием многих факторов: генетических, экологических, экономических и т.д. Эти элементы образуют во времени и пространстве как бы непрерывную цепь, причем отдельные ее звенья и характер связей между ними определяются спецификой взаимоотношений в системе патоген-хозяин и особенностями окружающей среды.
Динамика эпифитотий
Эпифитотия - это динамический процесс, в развитии которого выделяют ряд последовательно сменяющих друг друга стадий 1) подготовительную стадию, или предэпифитотию; 2) вспышку болезни, или собственно эпифитотию; 3) стадию депрессии, или затухания эпифитотий.
Во время первой стадии в природе происходят те изменения популяциях патогена и растения-хозяина, которые затем приводят к вспышке заболевания: появление новых, более агрессивны рас возбудителя или более активное, в связи с оптимальным погодными условиями, размножение и накопление уже имеющегося в данной местности патогена, сосредоточение на больших площадях восприимчивых растений (например, при создании чистых лесных культур) или снижение по тем или иным причинам устойчивости насаждений; возникновение благоприятных условий для заражения растений (например, в связи с хозяйственной деятельностью человека, повышением рекреационных нагрузок или воздействием абиотических факторов и т.д.). Продолжительность этой стадии может быть различной, но чаще всего она длится несколько лет.
Вторая стадия (вспышка) характеризуется одновременным поражением большого количества растений, сильной степенью поражения и гибелью значительной части больных растений, высоким уровнем причиняемого болезнью ущерба. Момент кульминации вспышки может быть приурочен к определенному возрасту растений или к периоду с наиболее благоприятными для развития болезни погодными условиями.
Во время третьей стадии (депрессии) наблюдается постепенное снижение количества больных растений и степени их поражения. Обычно уменьшается и зона распространения эпифитотий.
Продолжительность эпифитотий, как и отдельных ее стадий, зависит от многих факторов и может сильно колебаться. Эпифитотий некоторых болезней развиваются в течение одного сезона, другие могут продолжаться много лет.
Процессы, происходящие во взаимодействующих популяциях патогенов и растений-хозяев, описываются и объясняются математическими моделями. Математическое моделирование эпифитотий рассматривается в работах Ван дер Планка и других авторов. Модели изменения популяций во времени используются для анализа параметров популяций, оценки развития и прогнозирования эпифитотий.
Типы эпифитотий
В зависимости от особенностей развития и масштабов распространения в природе различают следующие основные типы эпифитотий:
Местные эпифитотий, или энфитотии. Характеризуются ежегодным (в течение нескольких лет) сильным развитием болезни на ограниченной территории, иногда в виде отдельных очагов. Возбудители местных эпифитотий, как правило, постоянно присутствуют в данной местности. Они способны долго сохраняться в почве, на растительных остатках, семенах, сорняках и т.п. Инфекционное начало таких патогенов обычно медленно накапливается в природе и сравнительно медленно распространяется. Однако, если запас инфекции достигает высокого уровня, то при наличии восприимчивых растений и благоприятных внешних условиях нередко возникают эпифитотии. Примером местных эпифитотий могут служить энфитотии полегания всходов, ежегодно наблюдаемые в питомниках многих районов страны.
Прогрессирующие эпифитотии. Эпифитотии этого типа начинаются как местные, но со временем охватывают более обширные территории. Они обычно вызываются наиболее агрессивными патогенами, которые имеют высокую энергию размножения, образуют в течение лета несколько генераций бесполого спороношения и способны быстро распространяться по воздуху или с помощью насекомых (например, эпифитотии ржавчины, мучнистой росы, некоторых сосудистых и вирусных болезней).
Причиной возникновения прогрессирующих эпифитотий может оказаться переброска из одних районов в другие зараженного посадочного материала или попадание патогена в новые для него районы, где имеются значительные площади восприимчивых растений-хозяев. Примером такой эпифитотии может служить эпифитотия пузырчатой ржавчины веймутовой сосны, возникшая и быстро охватившая огромные площади, занятые этой сосной в США, после того как возбудитель болезни был завезен в Америку из Европы.
Прогрессирующие эпифитотии часто развиваются в течение многих лет. В молодых культурах сосны, создаваемых на обширных площадях концентрированных вырубок в северных и северо-западных районах России наблюдаются прогрессирующие эпифитотии снежного шютте и ржавчины побегов сосны.
Повсеместные эпифитотии, или панфитотии, характеризуются массовым развитием болезни на территории целой страны, иногда нескольких стран или континентов. Панфитотии - явление довольно редкое, но они могут принимать размеры национального бедствия, как это случилось во время панфитотии фитофтороза картофеля в середине XIX в. В начале XX в. характер панфитотии носило массовое распространение мучнистой росы дуба и мучнистой росы крыжовника, завезенных из Америки в Европу. Повсеместное распространение корневой губки во многих странах Европы и Северной Америки в течение последних десятилетий также достигло уровня панфитотии.
Кроме того, различают медленно развивающиеся, или тардивные, и быстро развивающиеся, или эксплозивные, эпифитотии. Первые чаще всего наблюдаются при поражении многолетних растений (например, древесных) заболеваниями типа голландской болезни ильмовых или корневой губки на хвойных. Они характеризуются плавным ходом нарастания вспышки и постепенным ее затуханием. Вторые вызываются в основном патогенами с высокой скоростью размножения и характеризуются резким нарастанием вспышки и быстрым ее затуханием. Ход эпифитотий этого типа часто подчинен сезонным изменениям и в значительной степени определяется факторами внешней среды. Примерами могут служить эпифитотий парши яблони, полегания сеянцев, мучнистой росы, ржавчины, шютте и др.
Знание особенностей различных типов эпифитотий позволяет предвидеть их возникновение, ход дальнейшего развития и использовать эти данные для составления более точных прогнозов и планирования лесозащитных мероприятий.
Вредители и болезни леса
Иногда деревья становятся жертвой других живых существ: грызунов, насекомых, грибков и бактерий. В естественных условиях, как правило, такие явления в целом не вредят лесу, но вмешательство человека нередко провоцирует дисбаланс, особенно если антропогенное воздействие наложилось на неблагоприятные для леса сезон (засуха, ураган) и резкий рост численности отдельных видов живых организмов.
Грызуны
Даже на красивых и ухоженных участках в зимнее время деревья могут пострадать от мышей и даже зайцев, ищущих пищу, и потому грызущих кору. Избежать проблем помогут ловушки, отпугивающие вещества и специальные мероприятия.
Насекомые
Насекомые, в первую очередь жуки, забавные и полезные в нормальных условиях (так, например, они уничтожают погибшие деревья) при наложении ряда неблагоприятных факторов могут представлять серьезную проблему для леса. Жуки занимают особое место среди всех животных. Их очень много: по числу видов отряд жуков самый большой не только в классе насекомых, но и во всем царстве животных. Мы фактически живем на Планете Жуков – более четверти всех видов животных на Земле – жуки.
Некоторые разновидности этих насекомых уже не первый год досаждают владельцам красивых лесных участков. Среди них наиболее опасны коварные короеды (Scolytidae). Короеды представляют собой сравнительно малочисленное семейство в отряде жесткокрылых насекомых (Сoleoptera) Подавляющее число представителей семейства является узкоспециализированными насекомыми-кормобионтами, обитателями живой части коры древесных растений или древесины. Нужно отметить прежде всего короеда-типографа (Ips typographus), гравера (обыкновенный - Pityogenes chalcographus, четырехзубый - Pityogenes quadridens), лубоеда (большой еловый - Dendroctonus micans, большой сосновый - Tomicus piniperda, малый сосновый - Tomicus minor). В хвойных молодняках изредка встречается также сосновый подкорный клещ (семейство Pyemotidae).
В зависимости от характера ослабляющего фактора гибель деревьев вследствие поселения стволовых вредителей может быть единичной, групповой (очаговой) и сплошной. В зависимости от этого могут различаться и методы борьбы с жуками.
Грибки и бактерии
В настоящее время леса Подмосковья сильно ослаблены антропогенными факторами и неблагоприятными метеорологическими условиями: ураганы, летние засухи, чередование длинных и коротких зим, зим с большим и малым количеством снега, резкие морозы. Деревья испытывают сильный стресс, поэтому чрезмерно активизировались патогенные грибки и бактерии, представляя масштабную проблему, осознавать которую следует каждому владельцу участка. Особенно сильно страдают хвойные: ели и сосны. Эти огромные деревья очень чувствительны и во многих районах Подмосковья заражены смоляным раком (серянкой).
Вредители сельскохозяйственных растений
Вредители сельскохозяйственных растений, животные, повреждающие культурные растения или вызывающие их гибель. Ущерб, причиняемый вредителями и болезнями растений, велик: по данным Организации по продовольствию и сельскому хозяйству (ФАО) ООН, мировые потери ежегодно составляют примерно 20-25% потенциального мирового урожая продовольственных культур. Среди позвоночных животных много В. с. р. в классе млекопитающих, особенно в отряде грызунов. Из беспозвоночных животных с.-х. растения повреждают некоторые виды брюхоногих моллюсков; значительное количество круглых червей из класса нематод (см. Нематодные болезни растений). Наиболее разнообразны и многочисленны виды В. с. р., относящиеся к типу членистоногих животных: классу насекомых, классу паукообразных (клещи), некоторые виды из класса многоножек и ракообразных (мокрицы).
Наибольший ущерб урожаю наносят насекомые, что объясняется прежде всего их биологическими особенностями, обилием видов, высокой плодовитостью и быстротой размножения. Вредные для сельского хозяйства насекомые классифицируются по систематическому принципу (по отрядам) и по характеру питания. Растительноядные насекомые и клещи разделяются на полифагов, или многоядных, питающихся растениями разных семейств; олигофагов, или ограниченноядных, питающихся растениями разных видов одного семейства; монофагов, или одноядных, - преимущественно растениями какого-либо одного вида. Большой ущерб урожаю разных культур наносят многоядные вредители: саранчовые, некоторые сверчки (например, медведка); из жуков - щелкуны, чернотелки и другие; из бабочек - озимая совка и близкие к ней виды подгрызающих совок, стеблевой мотылёк, совка-гамма и др. Многочисленны ограниченноядные насекомые, к которым относят шведскую муху, зеленоглазку, гессенскую муху, хлебного жука кузьку и многих других, питающихся исключительно злаковыми растениями. Клубеньковые долгоносики, гороховые плодожорки, гороховая тля и другие повреждают бобовые растения. Весьма разнообразны виды насекомых, питающихся крестоцветными растениями, - капустная белянка, капустная моль, крестоцветные блошки, капустная муха и др. Из одноядных очень вредны филлоксера, повреждающая виноградную лозу, гороховая зерновка - горох, клеверный долгоносик - клевер и т. д. Вредных насекомых и клещей классифицируют также по группам повреждаемых ими культур - вредители хлебных злаков, вредители овощных культур и т. д., что для практических целей удобно.
Различают два основных типа повреждений растений; первый характерен для насекомых с грызущими, второй с колюще-сосущими ротовыми органами. Грызущие насекомые объедают растения грубо или частично с краёв листа, скелетируют листья, обгладывают паренхиму и т. д., перегрызают или частично надгрызают листья, стебли и побеги, проедают ходы, минируют листья и стебли, выгрызают под корой луб, камбий и древесину и т. д. Колюще-сосущие насекомые, например, тли, клопы и др., перед питанием вводят в растения выделения слюнных желез, ферменты которых вызывают ряд биохимических изменений. Зачастую те или иные В. с. р. в своём питании приурочены к определённым органам растений. Отсюда группы вредителей корней, стеблей, листьев, бутонов, цветков, плодов и т. п. Важной видовой особенностью В. с. р. является также в той или иной степени выраженная избирательность в отношении возрастного и физиологического состояния повреждаемого органа растения. Так, тли предпочитают питаться молодыми тканями, вишнёвый слизистый пилильщик - взрослыми тканями и т. д.
Распространение В. с. р. и формирование комплекса видов в тех или иных агробиоценозах находятся в прямой зависимости от изменяющихся условий окружающей среды и экологической пластичности видов. Для каждого вида характерна определённая занимаемая им территория. Различают общий ареал вида, зоны вредности и стации обитания. Ареал вида - территория, на которой он встречается. Ареалы естественные, или первичные, создаются в результате самостоятельного расселения вида; их границы определяются главным образом климатическими условиями, расположением крупных горных хребтов, морей, наличием растений, пригодных для питания, и другими факторами. В ареалы искусственные, или вторичные, насекомые попадают вместе с семенами, посадочным материалом и пр. Вторичные ареалы характерны, например, для завезённых в СССР виноградной филлоксеры, червеца Комстока и многих других вредителей. Зона вредности - часть общего ареала, на которой тот или иной вид встречается наиболее постоянно в наибольшем количестве и где он наиболее вреден. Стации, или места обитания, - участки с определёнными экологическими условиями, благоприятными для данного вида. Но для одного и того же вида В. с. р. в разных природных зонах стации могут быть различны. Это зависит от того, где данный вид находит свой экологический оптимум. Например, июньский хрущ в степи обитает главным образом на залежах и целине, в Средней Азии - на затенённых и увлажнённых садовых участках. У ряда видов (саранчовые, тли и др.) наблюдаются годовые и сезонные смены стаций.
Для развития и размножения насекомых и клещей большое значение имеют температурные условия. Для каждого вида характерен определённый температурный режим, при котором все жизненные процессы проходят наиболее интенсивно. Большие отклонения от оптимума вызывают нередко гибель вредителя. Способность насекомых переносить длительное охлаждение различна не только у отдельных видов, но даже у одного вида в зависимости от его физиологического состояния. Зная сумму среднесуточных эффективных температур, можно устанавливать (сигнализировать) примерные сроки появления и прогнозировать продолжительность отдельных фаз развития насекомых, число поколений за сезон. Для насекомых, развитие которых связано с почвой, существенное значение имеют её химический состав, кислотность, физическое строение, аэрация и влажность. Воздействуя на эти факторы при помощи приёмов агротехники (обработка почвы, внесение удобрений и т. п.), можно значительно изменять условия в сторону, неблагоприятную для вредных насекомых. Например, известкование кислых почв ухудшает условия для размножения многих видов щелкунов. Из других факторов на размножение вредителей существенное влияние оказывает взаимосвязь В. с. р. с другими животными организмами. В биоценозе складываются сложные «цепи питания», которые оказывают большое влияние на взаимоотношения компонентов, заселяющих определённый биотоп. Например, различные виды тлей питаются соком растений, а выделяемые ими сахара служат пищей муравьям, наездникам и некоторым мухам. Тлями питаются многие виды хищных насекомых, например жуки и личинки кокцинеллид, личинки хризопы, личинки мух журчалок. Тлей и их врагов - хищных насекомых - поедают разнообразные насекомоядные птицы, которые, в свою очередь, становятся жертвами хищных птиц. Нарушение в какой-то части сложившихся «цепей питания» приводит в ряде случаев к существенному и непредвиденному или нежелательному изменению биоценоза в целом.
Систематическое изменение человеком в процессе с.-х. производства условий биотопа вызывает соответствующую перестройку биоценологических связей и структуры биоценоза. Образуются так называемые вторичные биотопы и агробиоценозы. Например, в результате распашки целины на В. СССР и замены разнообразных по характеру степных растений культурными злаками со свойственной им агротехникой произошли резкие изменения в видовом составе и численности насекомых. С одной стороны, некоторые одноядные виды, питавшиеся ранее на специфичных для целины растениях, погибли, что вызвало обеднение видового состава энтомофауны в новом культурном биотопе, с другой стороны, некоторые виды насекомых, обитавшие раньше на диких злаках, перешли на посевы пшеницы, где нашли изобилие более питательных кормов. Этим в известной степени и объясняется быстрое увеличение численности пшеничного трипса и серой зерновой совки. Предвидеть и регулировать подобные изменения - важнейшая научная и практическая задача.
Вредители сельскохозяйственных растений ; фитотоксиканты, дефолианты... др.; для поражения сельскохозяйственных растений - возбудителей...
Закономерности устойчивости почв к деградации под влиянием сельскохозяйственного использования
Закон >> ЭкологияВодосборных территорий; опахивание лесных массивов и лесополос; изрезанность территории... почв, развитие болезней и вредителей , качество сельскохозяйственной продукции Значимость проблемы... степени влияют на поражение растений почвенными патогенами. Для...
Лекции по Безопасности жизнедеятельности
Реферат >> Безопасность жизнедеятельности... сельскохозяйственных растений и (или) резкое увеличение численности вредителей растений , ... с последующим загоранием лесного массива . Были повреждены 40 ... болезнь людей, сельскохозяйственных животных и растений , а также применение современных средств поражения ...
Изучение опыта выращивания и проект защитных лесных насаждений в условиях Новоселовского района
Реферат >> ГеографияЖе лесных массивов служащих для защиты сельскохозяйственных угодий... растений влагой, продолжительность вегетационного периода, состав возделываемых культур, степень смытости почв, пораженность ... устойчивость к вредителям и болезням , возможность совместного...
Шпаргалка по Системе государственного управления
Шпаргалка >> Государство и право... : лесные пожары; пожары степных и хлебных массивов ; торфяные... Поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями : прогрессирующая эпифитотия; панфитотия (массовое заболевание растений и резкое увеличение вредителей сельскохозяйственных растений ...
Основной причиной заболевания сельскохозяйственных растений являются возбудители болезней - грибы, бактерии, вирусы, а также некоторые факторы внешней среды - неблагоприятные почвенные условия, низкие или высокие температуры воздуха и почвы и др.
Грибные болезни. Фитопатогенные грибы - возбудители инфекционных болезней растений - относятся к низшим растениям. Они лишены хлорофилла и питаются за счет органических веществ. Вегетативное тело гриба (грибница, мицелий) пронизывает своими тонкими, ветвящимися нитями (гифами) толщу листа или коры и питается соками растения-хозяина.
Грибы распространяются спорами или кусочками грибницы ветром, насекомыми, с каплями дождя и пр. Зимуют споры, уплотненные грибницы-склероции или мицелий. Возбудители гриб-ных болезней попадают на участок с посадочным материалом, почвой, растительными остатками. Заражение происходит через ранки, естественные отверстия (устьица, например) или через кутикулу. Распространение болезней осуществляется с помощью ветра, дождя, насекомых, с зараженными семенами. Для развития грибов нужны высокая относительная влажность воздуха и оптимальная температура от 20 до 28 0 С.
Симптомы заболеваний очень разнообразны, но большинство из них можно свести к следующим основным типам: увядание (фузариоз), пятнистости (аскохитоз, антракноз), образование пустул, похожих на подушечки (стеблевая ржавчина), разрушение отдельных органов (пыльная и твердая головня зерновых культур, пузырчатая головня кукурузы, гнили (мокрая, сухая), образование наростов (кила капусты), мумификация (плодовая гниль), образование мучнистого налета на листьях (мучнистая роса) и др.
В некоторых случаях зараженные растения выделяют опасные токсины, которые, накапливаясь в урожае, могут вызывать отравления человека и животных.
Бактериальные заболевания. Бактерии - возбудители бактериальных заболеваний - одноклеточные организмы, которые размножаются делением клетки. Они, как и грибы, лишены хлорофилла и используют для своего развития готовые питательные вещества. Каждая бактерия состоит из одной клетки микроскопического размера. Бактерии, поражающие растения, в большинстве случаев имеют палочковидную форму. При наступлении неблагоприятных условий могут превращаться в устойчивую к внешним условиям спору. Внешние симптомы растений, пораженных бактериями, проявляются в виде усыхания (черная ножка, сосудистый бактериоз), появление пятен (бурая пятнистость фасоли), гнилей (кольцевая, кагатная). Поражение бактериями сосудистой системы приводит к увяданию растения. Заражение происходит через механические повреждения, устьица. Зимуют бактерии с растительными остатками, в почве или на поверхности семян.
Вирусные болезни. Вирусы - мельчайшие организмы, живут и размножаются лишь в клетках живых организмов. Вызывают у растений нарушения физиологических процессов. Вирусные болезни заносятся главным образом с зараженным посадочным материалом. Передаются от одного растения к другому соком растений. Переносчиками могут быть тли, клещи, клопы. Передача вирусной инфекции происходит также при вегетативном размножении растений (с клубнями, корнеплодами, луковицами, семенами). Заболевшие растения имеют характерные признаки, проявляющиеся в изменении окраски и нормальной формы пораженных органов, появлении некрозов (отмирающих тканей). На листьях появляется мозаичность (пестрая окраска), отмечается деформация (морщинистость), желтушность. К числу наиболее вредоносных относятся вирусные болезни картофеля (морщинистая и крапчатая мозаика), мозаика гороха, пшеницы, сахарной свеклы, табака.
Микоплазменные болезни (карликовость кукурузы, желтуха свеклы, “ведьмины метлы” на деревьях, позеленение лепестков земляники, израстание яблони и др.) вызываются организмами (микоплазмами), имеющими клеточное строение, но при этом клетка не имеет ядра, а клеточную оболочку заменяет мембрана. Болезни передаются путем прививок и насекомых-переносчиков.
По причинам, их вызывающим, заболевания растений принято делить на две группы: инфекционные и не инфекционные.
К важнейшим повреждающим абиотическим факторам относятся избыток и недостаток воды в почве и воздухе; температура почвы и воздуха; гранулометрический состав и кислотность почвы; ее загрязненность и обеспеченность элементами питания (макроэлементами N, Р, К и микроэлементами Са, Fe, Zn, В, Mg и др.); повреждающие атмосферные явления (ливни, молнии, град, ураган). Болезни, связанные с применением пестицидов, получили название ятрогенные. Эти факторы вызывают такие широко распространенные и вредоносные последствия, как удушение клубней картофеля, вымокание или вымерзание озимых зерновых, подмерзание древесины плодовых деревьев, гибель цветков и плодов от весенних заморозков, снижение урожайности культур при недостатке или несбалансированности элементов питания и множество других. Наиболее часто сказывается отрицательное влияние комплекса абиотических факторов (ложный рак картофеля, ферментативно-микозное стекание зерна, точечный некроз капусты и др.), хотя лимитирующее воздействие на урожай и его качество может оказывать единичный фактор (чаще температура, количество влаги). Диагностика неинфекционных болезней достаточно сложная и трудоемкая, часто определяется уровнем квалификации работника и базируется в основном на агрохимических методах исследований или экспресс-анализах на специальном оборудовании.
Основной признак инфекционных болезней - заразность, т.е. способность передаваться от растения к растению.
Принято выделять несколько типов специализации (Попкова, 2005).
Болезнью растения называется нарушение различных жизненных процессов - дыхания, испарения, ассимиляции и др. В зависимости от причин болезни делят на неинфекционные (незаразные) и инфекционные (заразные).
К незаразным относятся заболевания, связанные с неблагоприятными климатическими и почвенными условиями (недостаток или избыток питательных веществ, тепла, влаги) или с механическими повреждениями растений: поломками, повреждениями градом и т. д. При этих незаразных заболеваниях изменяется окраска листьев, появляются различные пятнистости, растения увядают, растрескивается кора. Часто при устранении причин, вызывающих неинфекционные болезни, признаки их постепенно исчезают.
Заразные болезни вызывают живые организмы: грибы, бактерии, вирусы, а также микоплазменные организмы. Они могут передаваться от растения к растению. При местном поражении болезнь проявляется в виде различных пятнистостей, гнилей, ненормального разрастания тканей, отмирания коры. При общем заболевании, когда возбудитель болезни распространяется по сосудистой системе, растение увядает. Установить причину заболевания можно по внешним признакам и микроскопическому анализу.
Попадают грибы и бактерии в ткани растений через повреждения, нанесенные насекомыми, градом, при обработке машинами, а также через естественные отверстия: нектарники цветков, устьица листьев. Грибы могут проникать внутрь и неповрежденных тканей, растворяя специальными ферментами наружные покровы растений. Переносятся грибы и бактерии ветром, каплями дождя, насекомыми, птицами, человеком. Вирусы же попадают в растение через ранки и передаются только с соком больного растения при соприкосновении со здоровыми или при обрезке, сборе урожая, а также колюще-сосущими насекомыми - тлями, клопами, цикадами.
Болезни плодовых и ягодных культур. Мучнистая роса яблони распространена главным образом в южных районах. В питомниках она повреждает иногда до 100% саженцев. Эту болезнь вызывает гриб. Она проявляется рано весной в виде белого мучнистого налета на соцветиях, листьях и побегах. Такие соцветия не образуют, плодов, листья преждевременно начинают опадать, рост пораженных побегов замедляется, а верхушка их засыхает. У пораженных деревьев сильно снижается зимостойкость, а урожайность падает на 20–80%. Грибная болезнь парша яблони и груши распространена в районах с большим количеством осадков, выпадающих летом и особенно весной. На листьях появляются пятна с зеленовато-черным бархатистым налетом, листья засыхают и преждевременно опадают. На плодах под сухими кожистыми пятнами растрескивается мякоть, плод часто приобретает неправильную форму. Черный рак поражает листья, плоды, кору штамба и скелетных сучьев. Особенно опасно поражение коры, так как выше больного участка ветви отмирают. Если поражение охватывает штамб кольцом, гибнет все дерево.
Черную смородину и крыжовник поражает грибная болезнь - мучнистая роса. Особо опасное заболевание - махровость черной смородины. Её возбудитель - микоплазменный организм - передается с черенками, взятыми от больного растения, а также переносится почковым смородинным клещом. Пораженные растения перестают плодоносить, и их приходится уничтожать. Листья у больных растений становятся трехлопастными, с грубыми жилками, без типичного смородинного запаха. Они мельче здоровых и заметно вытянуты вдоль. Цветок становится махровым (чашечка, венчик и тычинки превращаются в узкие выросты фиолетового цвета).
Наиболее вредоносное заболевание земляники - серая гниль. Во влажные годы от нее погибает иногда более половины урожая.
Болезни овощных культур. Кила поражает капусту, репу, брюкву, редис и другие растения из семейства капустных, в том числе и сорняки - сурепку, пастушью сумку и др. У пораженных растений на корнях образуются желваки (наросты) различной величины. Такие растения отстают в росте, в жаркое время дня у них привядают листья.
Фитофтороз томатов, вызываемый грибом фитофторой, поражает плоды, листья и стебли в виде коричневых пятен. Чаще всего заболевают плоды, во влажные годы гибнет до 60–80% урожая. Обычно на томаты заболевание переходит с картофеля, где гриб поражает ботву и клубни.
Очень опасное заболевание - рак картофеля. Гриб поражает клубни и столоны, реже - стебли. На пораженных клубнях образуются крупные (сначала белые, затем буреющие и загнивающие) наросты. Возбудитель болезни долгое время сохраняется в почве.
В южных районах распространен антракноз, или медянка, тыквенных.
Бактериоз огурцов поражает листья (угловатые бурые пятна) и плоды, которые покрываются язвочками и, как правило, принимают крючковидную форму.
Болезни полевых культур. На зерновых культурах часто встречаются заболевания, вызываемые различными видами головневых грибов. Они повреждают отдельные зерна, целые колосья, листья и листовые влагалища, превращая их в черную массу спор (твердая и карликовая головня пшеницы, пыльная головня пшеницы, ячменя и овса, стеблевая головня пшеницы, ржи и др.). Не менее вредоносны ржавчинные грибы, некоторые из них для нормального развития нуждаются в промежуточном хозяине (барбарисе, крушине слабительной и др.). Поражая почти все надземные органы растений, возбудители ржавчины приводят к образованию щуплого, неполновесного зерна, что сильно снижает урожай. Наиболее вредоносны стеблевая ржавчина хлебных злаков, бурая листовая ржавчина пшеницы и ржи, желтая ржавчина хлебных злаков, корончатая ржавчина овса и др. Озимые посевы сильно страдают от поражения мучнистой росой, снежной плесенью, корневыми гнилями.
Меры борьбы с болезнями сельскохозяйственных растений. Для борьбы с болезнями, как и с вредителями, применяют агротехнический, физико-механический, химический и биологический методы: опрыскивают растения специальными препаратами (химическими и биологическими), предназначенными для борьбы с грибами и бактериями, уничтожают растительные остатки, сорняки и промежуточных хозяев, используют здоровый семенной и посадочный материал, соблюдают оптимальные сроки сева и севооборот, применяют удобрения, используют устойчивые к болезням сорта, протравливают семена и т. д.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО «Могилевский государственный университет
им. А.А. Кулешова»
Кафедра физики и технических дисциплин
РЕФЕРАТ
Поражение сельскохозяйственных растений и лесных массивов болезнями и вредителями
Могилев 2010
Понятие об эпифитотиях
Вредители и болезни леса
Вредители сельскохозяйственных растений
Понятие об эпифитотиях
Инфекционные болезни растений существенно различаются между собой не только по особенностям патогенеза и внешнему проявлению, но и по характеру их развития в природе. Некоторые болезни распространены повсеместно, но встречаются редко, и уровень их встречаемости почти не меняется. Другие болезни встречаются чаще, но также мало подвержены колебаниям; массовое развитие этих болезней на больших площадях и сильное поражение растений, представляющее угрозу посевам или насаждениям, не наблюдается. К таким болезням относятся многие виды стволовых гнилей древесных пород, выпревание сеянцев и ряд других заболеваний.
Вместе с тем существуют болезни, распространение и развитие которых в определенной местности или в пределах всего ареала непостоянно, подвержено резким колебаниям. Таковы многие виды ржавчины и мучнистой росы, некоторые виды сосудистых болезней и корневых гнилей древесных пород, ряд вирусных и других болезней.
Массовое развитие инфекционной болезни растений на определенной территории в течение определенного периода времени называется эпифитотией. Изучением эпифитотий занимает специальный раздел фитопатологии - эпифитотиология. Это учение о развитии популяций патогена внутри популяций хозяина о болезнях растений, возникающих в результате их взаимодействия под влиянием окружающей среды или вмешательства человека.
Роль патогена, растения-хозяина и окружающей среды в развитии эпифитотий
Возникновение, развитие и затухание эпифитотий, как и динамика болезней вообще, подчиняются определенным закономерностям и зависят от взаимодействия трех компонентов, участвующих в эпифитотическом процессе: популяции возбудителя, болезни, популяции растения-хозяина и окружающей среды. Если, это взаимодействие оказывается благоприятным для развития болезни, она прогрессирует и возникает эпифитотия. Если же ходе эпифитотий создаются условия, препятствующие ее дальнейшему развитию, происходит ее постепенное затухание, вспышка болезни прекращается. Каждый из названных компонентов играет определенную роль и имеет одинаково важное значение.
Роль патогена. Роль возбудителя болезни исключительно велика. Для возникновения эпифитотий необходимо, чтобы возбудитель обладал высокой агрессивностью и вирулентностью по отношению к произрастающему в данной местности растению-хозяину и чтобы запас инфекции был достаточно велик. Решающей предпосылкой эпифитотий может оказаться появление нового для данной местности высокоагрессивного патогена, обладающего большой плодовитостью и способностью накапливаться в природе.
Чем выше скорость размножения патогена, чем легче и быстрее он распространяется, чем дольше способен сохраняться, не теряя жизнеспособности, тем больше угроза возникновения эпифитотий. И, наоборот, сокращение запаса инфекции, уменьшение энергии размножения и скорости распространения возбудителя, снижение его агрессивности - важнейшие предпосылки затухания эпифитотий.
Роль растения-хозяина. Она также весьма существенна. Массовое развитие болезни происходит только в том случае, если на определенной площади сосредоточено множество восприимчивых растений. Значение этого фактора возрастает, когда цикл развития возбудителя протекает на двух разных питающих растениях, что наблюдается у разнохозяйных ржавчинных грибов. В таком случае для возникновения эпифитотий необходимо наличие в достаточном количестве обоих растений-хозяев. Поэтому удаление промежуточного хозяина может явиться решающим условием прекращения дальнейшего развития ржавчины.
Очень важную роль в накоплении инфекции и развитии эпифитотий играют сорные растения, на которых могут размножаться и сохраняться возбудители болезней культурных растений и лесных пород. Особенно велика роль растения-хозяина при интродукции: если ввезенный вид растения оказывается восприимчивым к местным возбудителям болезней, то со временем развитие этих болезней на новом хозяине может приобрести характер эпифитотий. То же самое происходит, если патоген, попадая в новые районы, находит там новых восприимчивых хозяев.
Растение-хозяин может играть важную роль и в затухании эпифитотий. Если эпифитотия носит сезонный характер, то ее затуханию могут способствовать возрастные изменения растений или их тканей, благодаря чему растения приобретают устойчивость, как это наблюдается, например, при полегании сеянцев или мучнистой росе дуба.
Фактором затухания эпифитотий может явиться и общее повышение устойчивости насаждений под влиянием изменения внешних условий или в результате естественного отбора, поскольку в популяции выживают наиболее устойчивые или выносливые индивидуумы. Наконец, эпифитотия может прекратиться при введении в культуру устойчивых пород или форм растений.
Роль окружающей среды. Эта роль часто оказывается решающей. Особенно большое значение имеют климатические условия местности и погодные условия данного года, иногда нескольких последних лет. Определяющим моментом при этом является, как правило, не один какой-либо фактор (например, оптимальная температура или влажность), а оптимальное сочетание многих факторов, благоприятствующих массовому размножению патогена, его накоплению и распространению, заражению растений. Факторы внешней среды могут способствовать возникновению эпифитотий и в том случае, если они оказывают неблагоприятное влияние на растение-хозяина, вызывая его ослабление и снижая тем самым его устойчивость к болезни. И, наоборот, любые условия, которые препятствуют ускоренному размножению и сохранению патогена в природе, его быстрому распространению и заражению растений, равно как и все факторы, повышающие жизнеспособность и устойчивость растения-хозяина, могут являться факторами затухания эпифитотий.
Таким образом, эпифитотия представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных элементов, непрерывно изменяющихся под влиянием многих факторов: генетических, экологических, экономических и т.д. Эти элементы образуют во времени и пространстве как бы непрерывную цепь, причем отдельные ее звенья и характер связей между ними определяются спецификой взаимоотношений в системе патоген-хозяин и особенностями окружающей среды.
Динамика эпифитотий
Эпифитотия - это динамический процесс, в развитии которого выделяют ряд последовательно сменяющих друг друга стадий 1) подготовительную стадию, или предэпифитотию; 2) вспышку болезни, или собственно эпифитотию; 3) стадию депрессии, или затухания эпифитотий.
Во время первой стадии в природе происходят те изменения популяциях патогена и растения-хозяина, которые затем приводят к вспышке заболевания: появление новых, более агрессивны рас возбудителя или более активное, в связи с оптимальным погодными условиями, размножение и накопление уже имеющегося в данной местности патогена, сосредоточение на больших площадях восприимчивых растений (например, при создании чистых лесных культур) или снижение по тем или иным причинам устойчивости насаждений; возникновение благоприятных условий для заражения растений (например, в связи с хозяйственной деятельностью человека, повышением рекреационных нагрузок или воздействием абиотических факторов и т.д.). Продолжительность этой стадии может быть различной, но чаще всего она длится несколько лет.
Вторая стадия (вспышка) характеризуется одновременным поражением большого количества растений, сильной степенью поражения и гибелью значительной части больных растений, высоким уровнем причиняемого болезнью ущерба. Момент кульминации вспышки может быть приурочен к определенному возрасту растений или к периоду с наиболее благоприятными для развития болезни погодными условиями.
Во время третьей стадии (депрессии) наблюдается постепенное снижение количества больных растений и степени их поражения. Обычно уменьшается и зона распространения эпифитотий.
Продолжительность эпифитотий, как и отдельных ее стадий, зависит от многих факторов и может сильно колебаться. Эпифитотий некоторых болезней развиваются в течение одного сезона, другие могут продолжаться много лет.
Процессы, происходящие во взаимодействующих популяциях патогенов и растений-хозяев, описываются и объясняются математическими моделями. Математическое моделирование эпифитотий рассматривается в работах Ван дер Планка и других авторов. Модели изменения популяций во времени используются для анализа параметров популяций, оценки развития и прогнозирования эпифитотий.
Типы эпифитотий
В зависимости от особенностей развития и масштабов распространения в природе различают следующие основные типы эпифитотий:
Местные эпифитотий, или энфитотии. Характеризуются ежегодным (в течение нескольких лет) сильным развитием болезни на ограниченной территории, иногда в виде отдельных очагов. Возбудители местных эпифитотий, как правило, постоянно присутствуют в данной местности. Они способны долго сохраняться в почве, на растительных остатках, семенах, сорняках и т.п. Инфекционное начало таких патогенов обычно медленно накапливается в природе и сравнительно медленно распространяется. Однако, если запас инфекции достигает высокого уровня, то при наличии восприимчивых растений и благоприятных внешних условиях нередко возникают эпифитотии. Примером местных эпифитотий могут служить энфитотии полегания всходов, ежегодно наблюдаемые в питомниках многих районов страны.
Прогрессирующие эпифитотии. Эпифитотии этого типа начинаются как местные, но со временем охватывают более обширные территории. Они обычно вызываются наиболее агрессивными патогенами, которые имеют высокую энергию размножения, образуют в течение лета несколько генераций бесполого спороношения и способны быстро распространяться по воздуху или с помощью насекомых (например, эпифитотии ржавчины, мучнистой росы, некоторых сосудистых и вирусных болезней).
Причиной возникновения прогрессирующих эпифитотий может оказаться переброска из одних районов в другие зараженного посадочного материала или попадание патогена в новые для него районы, где имеются значительные площади восприимчивых растений-хозяев. Примером такой эпифитотии может служить эпифитотия пузырчатой ржавчины веймутовой сосны, возникшая и быстро охватившая огромные площади, занятые этой сосной в США, после того как возбудитель болезни был завезен в Америку из Европы.
Прогрессирующие эпифитотии часто развиваются в течение многих лет. В молодых культурах сосны, создаваемых на обширных площадях концентрированных вырубок в северных и северо-западных районах России наблюдаются прогрессирующие эпифитотии снежного шютте и ржавчины побегов сосны.
Повсеместные эпифитотии, или панфитотии, характеризуются массовым развитием болезни на территории целой страны, иногда нескольких стран или континентов. Панфитотии - явление довольно редкое, но они могут принимать размеры национального бедствия, как это случилось во время панфитотии фитофтороза картофеля в середине XIX в. В начале XX в. характер панфитотии носило массовое распространение мучнистой росы дуба и мучнистой росы крыжовника, завезенных из Америки в Европу. Повсеместное распространение корневой губки во многих странах Европы и Северной Америки в течение последних десятилетий также достигло уровня панфитотии.
Кроме того, различают медленно развивающиеся, или тардивные, и быстро развивающиеся, или эксплозивные, эпифитотии. Первые чаще всего наблюдаются при поражении многолетних растений (например, древесных) заболеваниями типа голландской болезни ильмовых или корневой губки на хвойных. Они характеризуются плавным ходом нарастания вспышки и постепенным ее затуханием. Вторые вызываются в основном патогенами с высокой скоростью размножения и характеризуются резким нарастанием вспышки и быстрым ее затуханием. Ход эпифитотий этого типа часто подчинен сезонным изменениям и в значительной степени определяется факторами внешней среды. Примерами могут служить эпифитотий парши яблони, полегания сеянцев, мучнистой росы, ржавчины, шютте и др.сельскохозяйственного использованияЗакон >> Экология
Водосборных территорий; опахивание лесных массивов и лесополос; изрезанность территории... почв, развитие болезней и вредителей , качество сельскохозяйственной продукции Значимость проблемы... степени влияют на поражение растений почвенными патогенами. Для...
Лекции по Безопасности жизнедеятельности
Реферат >> Безопасность жизнедеятельности... сельскохозяйственных растений и (или) резкое увеличение численности вредителей растений , ... с последующим загоранием лесного массива . Были повреждены 40 ... болезнь людей, сельскохозяйственных животных и растений , а также применение современных средств поражения ...
Изучение опыта выращивания и проект защитных лесных насаждений в условиях Новоселовского района
Реферат >> ГеографияЖе лесных массивов служащих для защиты сельскохозяйственных угодий... растений влагой, продолжительность вегетационного периода, состав возделываемых культур, степень смытости почв, пораженность ... устойчивость к вредителям и болезням , возможность совместного...
Шпаргалка по Системе государственного управления
Шпаргалка >> Государство и право... : лесные пожары; пожары степных и хлебных массивов ; торфяные... Поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями : прогрессирующая эпифитотия; панфитотия (массовое заболевание растений и резкое увеличение вредителей сельскохозяйственных растений ...
