Естеството на патогенността. Как растенията се заразяват?

Характер на патогенност

При неинфекциозни разстройства (така наречените физиологични заболявания) често части от растението нямат достатъчно дефицитни вещества, които получават поради други органи, върху които се появяват симптомите на заболяването. В други случаи нарушенията възникват поради излишък на вещества в някои части на растението и трудности при преразпределянето им на други органи. С различни форми на тератоплазми започва некоординиран растеж на клетките поради увреждане на ДНК в соматични клетки, което води до появата на причудливи форми. Във всеки случай причините за физиологичните заболявания са самите растения, които имат определени регулаторни системи и норми за реакция на факторите на околната среда.

Инфекциозните заболявания се основават на явлението паразитизъм, същността на което е, че патогенът не е в състояние самостоятелно да произвежда органична материя и затова е принуден да го вземе от растението, в резултат на което последният нарушава нормалния живот.

Способността на патогена да причинява заболяване се определя от неговите свойства като патогенност, вирулентност, агресивност.

патогенност - специфичната способност на микроорганизма да причинява заболяване. Качествен признак на патогенност е вирулентността, която може да се определи като способността на фитопатоген да предизвика заболяване на определен вид или сорт от растение гостоприемник. Има специализирани раси от патогени (физиологични раси), които са вирулентни за някои сортове и невирулентни (авирулентни) за други. Количествен признак на патогенност е агресивността, отразяваща способността на патогена да се възпроизвежда в тъканите на растението, върху което паразитира. Агресивността се оценява от продължителността на инкубационния период, от скоростта на разпространение на патологичния процес през растителните тъкани, от броя на инфекциозните единици, които могат да причинят инфекция, от скоростта на спорообразуване (при гъбички). Както всеки количествен атрибут, агресивността може да варира в широк диапазон в зависимост от условията на околната среда..

Фитопатогенните организми могат да бъдат разделени по степен на паразитизъм (вид хранене) в следните категории. Видовете, които използват живото вещество на други организми за храна, са паразити, а мъртвото вещество са сапротрофи. Задължителни сапротрофи - заселват се само върху мъртви остатъци, напротив, задължителните паразити се хранят само за сметка на живи организми. По избор - в състояние да се развива вътре или на повърхността на живите организми, както и да води сапротрофен начин на живот. Повечето фитопатогени принадлежат към тази група, сред тях са патогени на кореново гниене, трахеомикоза, сиво и бяло гниене. Степента на паразитизъм в тях се изразява по различен начин, техният жизнен цикъл може да се осъществи както върху живи растения, така и във външната среда, а паразитният начин на живот е по-малко характерен за тях. Борбата с факултативните патогени се основава главно на създаването на неблагоприятни условия за техния растеж и развитие и, обратно, на формирането на оптимални условия за растенията. При такива условия и при липса на травматични фактори вероятността от заболяване на растенията от тези патогени е малка. Но при екстремни условия тези патогени могат да причинят значителни щети за кратко време, което се изразява в бързата смърт на много растения.

Задължителните паразити, разположени на най-високия еволюционен етап на паразитизма, най-често причиняват хронични заболявания. Наличието на гостоприемника позволява на тези организми да реализират по-пълноценно своя репродуктивен потенциал за дълъг период. В някои случаи в заразените тъкани след стимулиращия ефект на патогена върху метаболизма на гостоприемника се образува пролиферация, която прилича на ракови тумори, жлъчки и др. Тези патогени са разнообразни, сред тях има гъбички от различни систематични групи, вируси. Промените в условията на околната среда по правило засягат само времето на възникване и интензивността на заболяването. Използването на устойчиви сортове и хибриди е радикален начин за борба със задължителните паразити.

Развитието на патологичния процес

Растителните паразити са по-склонни да бъдат локално разпространени, но при благоприятни условия в същото време много растения се заразяват. Такива масивни болести по растенията, които се развиват под влияние на патогени в ограничена зона за определено време, се наричат ​​епифитотии. Всяка епидемия е остър дисбаланс, присъщ на природните общности, но също така се подчинява на определени закони. Развитието на епифитотици е възможно при едновременна комбинация от три състояния:

а) ако в ограничена зона се е натрупал голям запас от патогени-

б) ако на тази територия се култивират култури, чувствителни към патогена-

в) съществуват оптимални условия за околната среда за развитието на болестта.

Някои фактори могат да отслабят, други могат да засилят епифитотичния процес. По този начин интензивността на инфекцията отслабва, ако растенията са устойчиви на раси от патогени и се увеличава, ако се натрупат няколко вирулентни патогена на патогена, които могат да преодолеят резистентността. Епифитотията спира под въздействието на агротехнически мерки, при правилна употреба на продукти за растителна защита, както срещу самия патоген, така и срещу неговите носители.

Всяка епифитотия има три етапа: подготвителен - самата епифитотия - избледняване. Първият е натрупването на инфекциозно начало. Може да продължи доста дълго - при заболявания с моноцикличен характер - няколко години. На втория етап се наблюдава масово поражение на растенията, което често завършва със смъртта им. На последния етап интензивността на развитието на болестта постепенно намалява поради биологичните характеристики на патогена или защитните мерки.

В процеса на селскостопанско производство епифитотичната ситуация най-често се проявява с монокултура, повишено минерално хранене и отглеждане на продуктивни растения с добър вкус, но нестабилни към болести и др..

Най-рационално е да се използват агротехнически методи за предотвратяване на епифитотии. Те включват следното:

• регулиране на условията на отглеждане на растенията, така че те да станат неблагоприятни за патогена (промяна на температурата или влажността на въздуха, киселинността на субстрата, използвайте защитни мрежи и мулчиращ филм и др.)-
• премахване на условия, способстващи за масово заразяване на растенията (за унищожаване на векторите на инфекцията, за изсушаване на растенията и по този начин създаване на условия, които възпрепятстват движението на зооспори, конидии и др.)-
• повишен имунитет на растенията чрез използването на имуномодулатори-
• използване на целия комплекс от продукти за растителна защита, за да се потисне огнището на възпроизводството на патогени-
• създаване на условия за възстановяване на вегетативната маса на растенията поради допълнително торене, използване на регулатори на растежа, регулиране на нормите за напояване, допълнителна осветеност и др..-
• отстраняване на засегнатите растения и растителни остатъци, които биха могли да станат източник на нови епифитотии-
• използването на лекарства за борба със скритата форма на заболяването-
• активиране на дейността на естествените регулатори (повишено биоразнообразие в рамките на агробиоценозата). Например, при вкореняване на резници, използването на щамове Pseudomonas fluorescens (163 и AP 33) и P. aureofaciens води до резки промени в почвената биоценоза в ризосферата на резниците, намаляване на броя на коренните паразитни нематоди, гъбички и бактерии. Броят на полезните микробиоти (актиномицети, триходермия и нематоди-микробофаги, хищни безгръбначни и др.), Напротив, се увеличава 2-5 пъти.

За да се предотврати развитието на епифитотии, трябва да се обърне специално внимание на чистотата на семената и посадъчния материал от фитопатогените, да се отглеждат устойчиви сортове и хибриди. Смята се, че до 50 болести по растенията се подновяват в резултат на предаването на патогени чрез семена.

Специализация на патогени

Всеки патоген се е адаптирал да паразитира в определени видове, сортове и във фазите на развитие на растенията, най-подходящи за него. Някои патогени за своето съществуване избират специфични растителни органи и тъкани. Във връзка с тази „разбираемост“ в хранителния субстрат е обичайно да се разграничават няколко типа специализация:

1. Филогенетична специализация - проявява се в приспособимостта на патогените към храненето на растения от определено семейство, род, вид и дори сорт. Високоспециализирани патогени или полифаги паразитират върху растения от различни семейства или в едно и също семейство на различни родове. Например причинителят на сивото гниене - Botrytis cinerea засяга краставицата, зелето, морковите и много други култури. Високоспециализираните причинители на болести или монофаги, които заразяват растения от същия род или вид, включват причинителя на бактерията бактерия на некрозата на стъблото на домата Pseudomonas corrugata, който заразява домата.

Патогените от един вид се подразделят на още по-специализирани форми, различаващи се само по способността си да паразитизират върху определени сортове на растението гостоприемник - тези форми се наричат ​​физиологични раси.

2. Онтогенетична или възрастово-физиологична специализация определя способността на патогена да зарази растенията в определена фаза от неговото развитие.

3. Органотропна или тъканна специализация характеризира се с задържането на патогени до определени органи и тъкани на растението. За да илюстрираме тъканната специализация, можем да дадем пример на патогени на истинска брашнеста мана, ядеща се главно в тъканите на епидермиса.

Често има ситуации, когато едно заболяване прави растението по-податливо на увреждане от друга свързана болест.

Доста често едно растение се засяга едновременно не от един вид, а от няколко вида патогени, т.е. настъпва смесена инфекция. Такива инфекции често се развиват независимо една от друга, а в някои случаи се наблюдава отслабване на симптомите на едно от заболяванията.

Известно е, че не всички промени са следствие от заболяването, от друга страна, не всяка болест причинява симптоми, като доказателство за това са асимптоматични форми на вируса и микоза.

Растителните заболявания обикновено се делят на две групи: инфекциозни и неинфекциозни. Инфекциозните или паразитните заболявания се причиняват от патогенни микроорганизми, основният признак на тези заболявания е инфекциозността, т.е. способността да се предава от едно растение в друго. Причинителите или патогените на болестите могат да бъдат гъбички, бактерии, вируси, вируси, фитоплазми, актиномицети, най-различни (протозоа) и нематоди, които се развиват вътре в растението гостоприемник. Неинфекциозните заболявания или разстройства са резултат от излагане на неблагоприятни условия на околната среда или нарушено развитие на органите или на цялото растение.

Патологичният процес се проявява във физиологично-биохимични и свързани морфологични промени, които се причиняват от действието както на патогена, така и на растението гостоприемник. Аномалиите във външния вид на растенията (симптоми), характерни за определено заболяване, не се появяват веднага, но по време на образуването на промени. Те се изразяват в нарушение на растежа на цялото растение или на отделните му части, в кривината на отделните органи, появата на тумори, израстъци, некрози (епидермис, паренхим, флоема и др.). И на първите етапи в болно растение настъпват биохимични и физиологични промени (нарушаване на водния режим, фотосинтезата, дишането, въглехидратния и азотния метаболизъм), последствията от които стават забележими само на определен етап. Ето защо е необходимо да се прави разлика между първичните признаци (свързани с нарушено функциониране на клетките и тъканите) и вторичните - видими.

Метаболитното разстройство, което се проявява в болно растение, зависи от интензивността на излагане на патогенни фактори, от функционалното състояние на организма и външните условия. В тази връзка се разграничават типични и нетипични симптоми. Типичните симптоми се появяват на основното растение гостоприемник, което не е устойчиво на болестта и в нормалния ход на заболяването. Атипичните симптоми се появяват при растения с видова и сортоспецифична резистентност, върху вторични растения гостоприемници, а също и в резултат на синергизъм с едновременно развитие на няколко инфекции. Характерът на развитието на болестта зависи от условията на отглеждане на растенията. Следователно, за правилната диагноза на заболяването се вземат предвид не само отделните симптоми, но и естеството на връзката в системата "патоген - гостоприемник - среда".

Ако условията са в полза на патогена, проникнал в растителната тъкан, болестта започва да се развива. Интервалът от време от инфекция (проникване на патоген в растението) до появата на първите симптоми се нарича инкубационен период. Продължителността му зависи от биологичните характеристики на патогена, степента на чувствителност на растението и условията на околната среда. Колкото по-кратък е инкубационният период, толкова по-голямо е разпространението на болестта, защото след завършване растението се превръща в източник на инфекция. Изключения са случаите на предаване на патогена със сок. В този вариант заразеното растение става източник на инфекция по-рано: дори по време на латентния ход на заболяването.

След края на инкубационния период започва нов етап на патологичния процес, характеризиращ се с проявата на признаци на увреждане или симптоми.