Попкова К.В. Общая фитопатология

Подождите немного. Документ загружается.

в картонные коробки, выстланные пергаментной бумагой или

пленкой. Так упаковывают сочные, легко повреждаемые плоды

(вишня, земляника, томат). Крупные растения, например кусты

картофеля, свеклу, заворачивают в бумагу или пленку и затем

пакуют в прочные картонные коробки. Крупные ветви, части

корней и стволов после оборачивания бумагой можно упако-

вать в мешковину, коробки или ящики.

К направляемому на исследование материалу прикладывают

сопроводительную записку, содержащую:

точное название вида растения и сорта;

краткое описание визуальных признаков болезни и распре-

деления симптомов на растении, отмечая последовательность

их появления, степень развития (слабая, сильная), очаговое

или равномерное распределение, фазу развития растения, пора

женность соседних посевов или посадок; по возможности при-

водят данные о поражении растений в предшествующие годы;

характеристику местных условий: тип местности (откры-

тая, ограниченная лесополосами или лесом, долина, горная

местность, склон и т. д.); иногда сведения о расположенных

поблизости промышленных предприятиях;

данные о состоянии почвы в очаге поражения (тип, увлаж-

ненность, наличие почвенной корки и т. д.);

описание технологии возделывания культуры (предшест-

венник, удобрение, обработка почвы, время и норма посева);

сведения о погодных условиях (температура, весенние или

осенние заморозки, количество, интенсивность и распределе-

ние осадков, выпадение града, толщина снежного покрова

и др.);

данные о применяемых пестицидах (препараты, дозы, кон

центрации рабочих растворов, сроки и способы применения,

кратности обработки и эффективности).

МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ

НЕИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

При диагностике неинфекционных болезней особое значение

приобретают сведения о погодных условиях (температура,

осадки), технологии культуры (удобрение, используемые пес

тициды), типе почвы и др. Эти сведения помогают определить

круг возможных причин, вызвавших повреждение растений.

Например, избыточная влажность почвы приводит к нарушению

нормальной деятельности корневой системы и может вызвать

увядание растений; нарушение в технологии применения пести-

цидов способствует появлению некрозов, деформаций, в некото-

рых случаях даже гибели растений.

345.

Подробные сведения о симптомах болезней, вызванных

абиотическими факторами, приведены в главе «Неинфекцион-

ные болезни растений». Диагностика неинфекционных болезней

в большинстве случаев требует специальных методов исследо-

вания, поэтому, например, при подозрении на недостаток или

избыток питательных макро- и микроэлементов или поврежде-

ние растений, вызываемое загрязнением окружающей среды,

образцы растений и почвы отправляют для анализа в соответст-

вующие лаборатории.

Реакции растений на загрязнение окружающей среды очень

разнообразны. В значительной степени они зависят от метеоро-

логических, почвенных и других условий. Поэтому в сельско-

хозяйственной практике важно не только определять содержа-

ние токсичных для растений веществ в воздухе, почве, в них

самих, но и сравнивать состояние исследуемых растений с теми,

которые не подвергались вредным воздействиям. Только таким

образом можно выяснить роль фитотоксичных веществ в по-

вреждении посевов или посадок.

ДИАГНОСТИКА ПОРАЖЕНИЙ, ВЫЗЫВАЕМЫХ

ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Заболевания, вызываемые загрязнением окружающей среды,

диагностируют при помощи методов определения вредных при-

месей в воздухе и тест-растений.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ

В ВОЗДУХЕ

При анализе воздуха устанавливают присутствие в нем диок-

сида серы (50

), фтористого водорода (НЕ), фторидов и пыле-

видных примесей, наиболее вредоносных для растений. В сель-

ском хозяйстве и лесоводстве отбор проб воздуха и установку

измерительных приборов осуществляют в открытой местности

на высоте 1,5 м от земли или в кронах деревьев. Примеси

в воздухе определяют при помощи химических и физических

анализов, принятых в аналитической химии. Например, исполь-

зуют гравиметрические методы (взвешивание пылевидных осад-

ков), цветные реакции после абсорбции, измерение электропро-

водности, газовую хроматографию, спектрофотометрию. Все эти

анализы возможны только в специально оборудованных лабо-

раториях.

346.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

ПРИ ПОМОЩИ ТЕСТ-РАСТЕНИИ

Описанными выше методами определяют количественное или

качественное содержание вредных примесей в воздухе. Приме-

нение тест-растений (биологических индикаторов) позволяет об-

наруживать фитотоксические примеси по их непосредственному

действию на растения, т. е. достаточно точно диагностировать

повреждения.

Наиболее широко используют следующие методы: ловчих

растений, культуры злаковых трав, обнаружения оксидантов

при помощи растений табака, использования салата, экспози-

ции лишайника, определения изменений в фитоценозах.

Метод ловчих растений предложен Зорауром и

Раманном в 1899 г. Суть метода в выращивании быстрорасту-

щих и особо чувствительных к дымовым газам однолетних

растений в окрестностях промышленных предприятий, выбра-

сывающих в атмосферу вредные вещества. Затем растения ана-

лизируют и сравнивают с контрольными экземплярами из не-

загрязненной местности. В качестве ловчих растений исполь-

зуют фасоль обыкновенную, горец сахалинский или ревень.

Анализ тест-растений, выращенных в одинаковых почвен-

но-климатических условиях в загрязненных и незагрязненных

выбросами местностях, позволяет выявить действие вредных

примесей.

Метод культуры злаковых трав предложен Шол-

лем в 1971 г. для обнаружения загрязнений воздуха фтором.

В качестве тест-растений выращивают райграс. Растения вы-

севают в специальные сосуды. Зеленую массу периодически сре-

зают для химического анализа на содержание фтора.

Повышенное содержание фтора в тест-растениях может

быть обусловлено высокой концентрацией газа в окружающем

воздухе или чувствительностью и поглощающей способностью

самих растений. Метод культуры злаковых трав позволяет опре-

делить содержание фтора со стандартной ошибкой 9 % и дает

достоверную информацию о загрязнении среды фтором, его

распространенности и о возможной опасности для пастбищного

животноводства.

Обнаружение оксидантов при помощи рас-

тений табак а. Вредное действие смога, озона на сельско-

хозяйственные культуры, присутствие продуктов фотохимиче-

ских реакций в воздухе (например, пероксиацетилнитрата)

можно выявить при помощи растений табака, чувствительного

к этим соединениям.

Использование салата. Тест на салат служит для

определения действия фитотоксичных веществ в почве. Чашки

347.

Петри диаметром 9 см заполняют почвой из пораженного за-

грязнителем и непораженного районов. В каждую чашку высе-

вают по 50 семян салата и обильно увлажняют ее. В течение

10—14 дней ведут наблюдения за развитием всходов, периоди-

чески увлажняют почву в чашках, не допуская ее подсыхания.

По окончании наблюдений отмечают размеры, форму растений,

окраску листьев. Сравнение данных, полученных в вариантах

с загрязненной и нормальной почвой, позволяет выявить при-

сутствие в почве вредных веществ.

Метод экспозиции лишайника. Основан на повы-

шенной чувствительности лишайников к газообразным загряз-

нителям воздуха (50

; НР). Лишайники собирают в районах,

не подверженных загрязнению. Диски коры деревьев диаметром

4,2 см, покрытых лишайником, вырезают, размещают на дере-

вянной доске в специальных углублениях и приклеивают дре-

весной смолой. Доски закрепляют на высоте 1,5 м на столбах,

расставленных по участкам с растительностью. Под влиянием

газообразных загрязнителей воздуха на лишайнике появляются

участки отмершей ткани, которые в зависимости от интенсив-

ности воздействия токсичных соединений охватывают отдельные

части или весь таллом.

Для оценки степени поражения лишайника достаточно опре-

делить долю отмершей поверхности. Данные метода дополняют

результатами физико-химических анализов воздуха.

Определение изменений в фитоценоза х. Мно-

голетняя загрязненность среды может привести к изменениям

в растительных биоценозах. Так, выбросы цементных заводов

или поступающая в воздух зола с содержанием извести вызы-

вают угнетение ацидофильных видов, т. е. таких, которые могут

переносить повышенную кислотность среды (вереск, сфагнум,

люпин и др.) и усиленное развитие растений, хорошо перено-

сящих высокую щелочность почвы. Это явление учитывается

при обследовании насаждений в зонах промышленных пред-

приятий.

ДИАГНОСТИКА ПОВРЕЖДЕНИЙ,

ВЫЗЫВАЕМЫХ МОРОЗОМ. МЕТОД ТОРСО

Метод Торсо широко используют для определения повреждений

озимых культур вымерзанием. Растения выкапывают, перено-

сят в помещение и осторожно смывают почву. Оставшиеся кор-

ни и надземную часть удаляют, срезая их на 1 см выше и ниже

семени. У растений со сформировавшейся трубкой листья сре-

зают на 1 см выше узла кущения, а не семени. Оставшиеся

после обрезки части растений раскладывают в чашках Петри

на влажной фильтровальной бумаге и выдерживают один-три

348.

дня в темноте при температуре около 10°С. За это время от-

растают листья здоровых побегов, у сильно поврежденных и

мертвых растений роста не наблюдается.

При отборе проб из замерзшей почвы тщательно следят за

тем, чтобы не повредить растения. Осторожно оттаивают их

при'температуре немного выше 0°С, а затем готовят для ана-

лиза. Растения с поврежденными корнями из испытания ис-

ключают. После подсчета живых и погибших растений опре-

деляют степень повреждения озимых культур вымерзанием.

МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ВИРУСНЫХ

И МИКОПЛАЗМЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Первое указание на вирусную этиологию заболевания дает

тщательное визуальное изучение симптомов поражения, выявле-

ние внешних и внутренних морфологических изменений. Одна-

ко лишь в немногих случаях симптомы бывают настолько спе-

цифичны, что позволяют сделать достоверное заключение о ви-

русной природе заболевания. По степени специфичности

симптомы можно разделить на три группы:

симптомы, специфичные только для заболеваний, вызывае-

мых одним вирусом или микоплазмой, позволяют достаточно

точно диагностировать болезнь и ее возбудителя (столбур пас-

леновых, мозаика свеклы, черная кольцевая пятнистость капу-

сты, деформирующая мозаика гороха, разрастание жилок сала-

та, филлодия клевера и др.);

симптомы, специфичные для болезней, вызываемых опреде-

ленной группой вирусов (обыкновенная и морщинистая мозаика

картофеля, концентрический некроз клубней картофеля, мо-

заика томата, карликовость на различных культурах);

симптомы заболеваний, для установления вирусной или

микоплазменной природы которых необходимы специальные ис-

следования (неспецифические деформации различных органов,

увядание, рассеянный некроз, в том числе внутренний некроз

клубней картофеля, мелколистность и др.).

При симптомах третьей группы необходимо в первую оче-

редь выяснить, не связаны ли они с поражением растений воз-

будителями бактериальных и грибных болезней или с болез-

нями неинфекционной природы. Так, нарушение минерального

питания растений часто проявляется сходно с симптомами

вирусных и микоплазменных болезней.

Наиболее часто встречаются случаи сходства инфекцион-

ного и неинфекционного хлороза, системного некроза, дефор-

маций листьев. Неинфекционный хлороз может быть вызван

недостатком железа, магния или марганца. Железное голода-

349.

ние часто наблюдается на карбонатных почвах, а также на кис-

лых почвах с избытком растворимых соединений. Магниевое и

марганцевое голодание встречается на легких дерново-подзо-

листых и торфянистых почвах. Для того чтобы установить роль

минерального питания в развитии хлороза, растения опрыски-

вают 0,5 %-м раствором'сульфата железа, сульфата магния или

сульфата марганца. Признаки минерального хлороза после об-

работки быстро ослабляются и через несколько дней исчезают.

Инфекционный хлороз (вирусной или микоплазменной при-

роды) при таких же условиях остается без изменений.

Хлороз и скручивание листьев, например, у картофеля и

томата могут быть вызваны избытком ионов хлора в почве

вследствие внесения больших доз хлорсодержащих удобрений,

особенно на тяжелых почвах. Признаки хлорного отравления

у картофеля сходны с симптомами вирусного скручивания

листьев. После обильного полива или дождя такие симптомы

ослабевают, иногда полностью исчезают. Симптомы вирусного

скручивания при тех же условиях, естественно, остаются.

Вирусные и микоплазменные болезни растений можно от-

личить от болезней неинфекционной природы по распределению

больных растений в посеве. Растения с симптомами неинфек-

ционных болезней, связанных с минеральным питанием, рас-

пределяются на участке, как правило, неравномерно, очагами

в зависимости от микрорельефа и почвенных различий. Расте-

ния, пораженные вирусными и микоплазменными болезнями,

располагаются в посеве беспорядочно, при этом здоровые и

больные экземпляры могут быть рядом, т. е. в одинаковых ус-

ловиях почвенного питания'.

Вирусный некроз клубней картофеля, проявляющийся в виде

рассеянных ржаво-бурых пятен, может быть похож на функ-

циональную (неинфекционную) ржавость, вызванную комплек-

сом неблагоприятных условий: недостатком фосфора, высокой

температурой воздуха и почвы, недостатком влаги. Отличить

вирусный некроз от неинфекционного можно при микроскопиче-

ском изучении тонких срезов некротизированных тканей. При

неинфекционном некрозе клетки погибают от недостатка пита-

ния, поэтому в них и в прилегающей к ним зоне почти нет

крахмальных зерен. Оболочки таких клеток утолщены и субери-

низированы. При вирусном некрозе отмирание ткани происхо-

дит вследствие реакции сверхчувствительности, клетки поги-

бают быстро, поэтому крахмальные зерна в них сохраняются

почти полностью.

С симптомами вирусных и микоплазменных болезней могут

быть сходны разнообразные неинфекционные деформации орга-

нов растений. Например, курчавость листьев свеклы, карто-

феля и других растений может быть вызвана повреждением

350.

насекомыми с колюще-сосущим ротовым аппаратом (тли и

цикадки). Сильное повреждение молодых растений клевера

клещами может вызвать развитие симптомов типа ведьминых

метел или карликовости, сходных с проявлениями микоплаз-

мозов.

Вирусное скручивание листьев картофеля сходно со скручи-

ванием листьев, вызываемым возбудителем ризоктониоза. От

вирусного скручивания листьев этот тип поражения отличается

тем что верхние листья в результате него бывают скручены

сильнее, чем нижние. Кроме того, при ризоктониозе на подзем-

ной части стебля видны продольные некрозы и язвы, а на по-

перечном его разрезе заметно потемнение сосудов.

В отдельных случаях причиной появления симптомов, сход-

ных с симптомами вирусных болезней, могут быть гербициды.

Попадание их на листья двудольных растений нередко вызы-

вает резкие деформации: на картофеле — курчавость и гофри-

рованность листьев, на томате — редукцию и нитевидность до-

лей листа. Подобные деформации очень сходны с признаками

поражения растений вирусами табачной и огуречной мозаик.

В большинстве случаев повреждения растений гербицидами

дают своеобразные симптомы, поэтому по ним легко установить

причину болезни. Однако эти симптомы затрудняют^ визуаль-

ную диагностику вирусных и микоплазменных болезней.

Разделение вирусных и микоплазменных болезней по симп-

томам возможно только в тех случаях, когда проявляются при-

знаки заболеваний, характерные только для одной группы

болезней. Например, мозаики наблюдаются при вирусных бо-

лезнях, а позеленение цветков (пролиферация) — только при

микоплазмозах. В то же время хлороз, деформации, карлико-

вость, увядание, системный некроз и другие симптомы встре-

чаются как при вирусных, так и при микоплазменных болезнях.

В этих случаях природу болезни устанавливают по дополни-

тельным данным —путям переноса возбудителя, чувствитель-

ности его к антибиотикам и повышенным температурам, нали-

чию вирусных частиц или микоплазм в клетках больных расте-

ний при электронно-микроскопическом исследовании.

Передача возбудителя соком, тлями или нематодами ука-

зывает на то, что возбудитель болезни — вирус, так как мико-

плазмы, заражающие растения, таким образом не распростра-

няются.

Чувствительность к антибиотикам выявляют путем опрыс-

кивания пораженных растений 0,5—1 %-м раствором тетрацик-

лина гидрохлорида несколько раз с интервалом три—пять дней,

погружением их корней в раствор такой же концентрации

перед пересадкой и поливом этим же раствором. Через не-

сколько дней после начала обработки симптомы микоплазмо-

351

зов постепенно ослабляются и затем полностью исчезают. По-

скольку обработка антибиотиками не приводит к полному осво-

бождению растений от инфекции, через некоторое время после

прекращения обработок признаки заболевания восстанавлива-

ются. Степень проявления вирусных болезней при воздействии

антибиотиков не изменяется.

Чувствительность к повышенным температурам можно ис-

пользовать для доказательства микоплазменной природы воз-

будителя только в сочетании с анализом других признаков, так

как известны фитопатогенные вирусы, отличающиеся высокой

термочувствительностью в тканях больного растения, напри-

мер вирус скручивания листьев.

После того как по комплексу признаков и свойств установ-

лена вирусная или микоплазменная природа болезни, перехо-

дят к определению вида возбудителя, т. е. идентификации его

с известным, уже описанным видом.

Для идентификации вируса проводят серологическую реак-

цию, устанавливают пути передачи инфекции, форму и размеры

вирионов, симптомы на индикаторных растениях, длительность

сохранения инфекционности в соке, точку температурной^инак-

тивации, конечную точку разведения сока, при которой еще

обнаруживается инфекционность. Как правило, если серологи-

ческий и индикаторный методы дают четкие результаты при

определении вируса, то остальные свойства не определяют, так

как для большинства вирусов они изучены и описаны.

Для идентификации микоплазм применяют растения-инди-

каторы, а также электронную микроскопию ультратонких сре-

зов тканей зараженных растений.

МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ

БАКТЕРИАЛЬНЫХ БОЛЕЗНЕЙ

При подозрении на бактериальную природу болезни исполь-

зуют три метода диагностики, которые по отдельности или

в разных сочетаниях помогают установить этиологию заболе-

вания:

точный анализ симптомов;

тщательное микроскопическое исследование пораженных ча

стей растений;

выделение и последующая идентификация возбудителя.

АНАЛИЗ СИМПТОМОВ

Признаки болезней, вызываемых бактериями, часто сходны

симптомами заражения растений грибами, иногда вирусами. По

этому установить причину заболевания только по анализу симп

352.

томов удается лишь в немногих случаях, обычно для этого бы-

вает необходим микроскопический анализ, а иногда и выде-

ление возбудителя. Однако у болезней бактериального проис-

хождения в противоположность грибным и вирусным есть одна

характерная особенность: пораженные ими ткани имеют вид

как бы пропитанных водой, а при рассмотрении их под микро-

скопом в проходящем свете выглядят как маслянистые. Кроме

того, на пораженных тканях часто можно наблюдать бактериаль-

ный экссудат.

На растениях, зараженных бактериями, наиболее обычны сле-

дующие симптомы: пятнистость, увядание, гнили, пролиферация.

В виде пятнистостей многие бактериозы проявляются

на листьях растений, например бактериальная рябуха табака

(возбудитель — Рзеийотопаз зуппдае ру. (аЬаа) или черная

бактериальная пятнистость томата и перца (возбудитель — Хап-

Iкотопаз сатрез1г1з ру. Vе5^са^ог^а) и др.

При гнилях фитопатогенные бактерии продуцируют фермен-

ты, разрушающие пектин, в результате чего пораженные ткани

размягчаются. Наиболее часто мягкие бактериальные гнили на-

блюдаются на луковицах, клубнях, возможны гнили стеблей и

других органов растений. Загнивающие ткани вторично засе-

ляются различными бактериями и грибами.

Увядание наблюдается в тех случаях, когда бактерии зара-

жают сосудистые пучки растений. Вследствие этого прекраща-

ется передвижение воды питательных веществ и растения увя-

дают. Если бактерии из сосудистых пучков проникают в парен-

химные ткани и разрушают их, то на поверхности стеблей об-

разуются язвы (увядание томата, вызываемое С/аш'Ьас/ег тг-

ск1§апепз1з зиЬзр. ткЫ^апепзьз).

Иногда на растениях одновременно наблюдаются симптомы

пятнистости и увядания, например при заболеваниях фасоли,

вызванных Рзеийотопаз зуппдае ру. рказеоИсо1а или Хап1кото-

паз сатрез(г15 ру. рказеоИ. Некоторые фитопатогенные бакте-

рии вызывают усиленный рост меристемной ткани, и тогда на-

блюдается пролиферация тканей (корончатые галлы).

МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТКАНИ

ПОРАЖЕННОГО РАСТЕНИЯ

Все микроскопические исследования выполняют на свежем рас-

тительном материале. Для анализа лучше брать ткани с началь-

ной стадией развития заболеваний, так как на поздних стадиях

они часто заселяются сапротрофными микроорганизмами, кото-

рые под микроскопом невозможно отличить от фитопатогенных.

Органы растений (листья, стебли, клубни, корни и др.) сна-

чала осторожно моют в проточной воде, затем на границе меж-

23 К. В. Попкова

зба

.ду больной тканью и здоровой стерильным ножом или скаль-

пелем отбирают маленькие кусочки и помещают их на чистые

предметные стекла. Добавляют небольшое количество стериль-

ной воды и измельчают ткань острым ланцетом или скальпелем.

Через несколько минут бактерии начинают диффундировать из

растительной ткани в воду. Препарат накрывают покровным

•стеклом и наблюдают под микроскопом. На месте одного из

•срезов можно наблюдать выход бактерий из пораженной ткани.

Иногда достаточно в капле воды раздавить растительную ткань,

чтобы под микроскопом установить присутствие бактерий в ис-

следуемом материале.

Микроскопическое исследование можно дополнить дифферен-

циальным окрашиванием по Стаутону. Тонкий срез пораженной

растительной ткани помещают в каплю воды и обрабатывают

5 мин карболтионином. Затем срез промывают в воде, перено-

сят в 95%-й раствор этилового спирта и в течение нескольких

минут окрашивают в красителе оранж Г. После окрашивания его-

еще раз тщательно промывают в 95%-м растворе спирта, поме-

щают в ксилол, затем переносят на предметное стекло, закры-

вают покровным и рассматривают под микроскопом. Бактерии

на препарате окрашены в ярко-синий цвет, клеточные стенки —

в желтый и зеленый, одревесневшие части ткани — в светло-го-

лубой.

МЕТОД ВЫДЕЛЕНИЯ БАКТЕРИЙ

Если на основании анализа симптомов болезни на растениях и

микроскопического исследования возникло предположение о бак-

териальной природе заболевания, то на следующем этапе диаг-

ностики бактерии выделяют в чистую культуру.

Работа с фитопатогенными бактериями требует большой

тщательности. Бактерии очень легко могут быть перенесены с

одних растений на другие с инструментом, руками и т. д. Чисто-

та рабочего места и рук, обеззараживание рабочего инструмента

и посуды, наличие соответствующего оборудования, обеспечение

стерилизации материалов, полная ликвидация использованного

растительного материала — обязательные условия успешной ра-

боты.

Перед выделением растительный материал тщательно моют,

затем поверхностно стерилизуют, погружая на 1—2 мин в вод-

ный раствор №ОС1 (1:3) или в 0,1%-й раствор сулемы.

Выделение бактерий из различных органов растений — листь-

ев, корней, семян и др.—-требует дифференцированного подхода.

Если пятна некроза расположены на листьях или стеблях,

пораженную ткань вырезают острым дезинфицированным скаль-

пелем или ножом, при этом захватывают здоровую ткань. Ма-

териал измельчают и помещают на питательную среду.

354.