Бурное развитие промышленности

1.2 Инфекционные болезни

Инфекционные болезни или паразитарные – это болезни, вызываемые живыми организмами и передающиеся от больного растения к здоровому. Такие болезни вызывают различные возбудители – патогены – грибы, бактерии, вирусы, нематоды, высшие цветковые растения и др.

Различают острую и хроническую формы течения инфекционных болезней. При острой форме отмечается быстрое течение болезни, часто заканчивающееся гибелью растений в течение нескольких недель или месяцев. Хроническая форма характеризуется медленным течением болезни, ослабление и усыхание растений происходит за несколько лет или десятилетий.

Инфекционность паразитарных болезней обусловлена способностью фитопатогенных организмов вызывать заражение, а также их быстрым и массовым размножением и распространением от больных растений к здоровым.

Важнейшими свойствами возбудителей болезней являются патогенность, вирулентность и агрессивность.

Патогенностью называется  вообще способность паразита вызывать заболевание других организмов.

Вирулентность – это патогенность определенного вида, специализированной формы или расы паразита по отношению к определенному семейству, роду, виду или сорту растения-хозяина.

Агрессивностью называют способность патогенов вызывать массовые заболевания растений (эпифиотии). Агрессивность возбудителя определяется его способностью заражать растение минимальным количеством инфекционного начала и при этом высокой энергией размножения, способностью быстро распространяться на большие расстояния, пластичностью.

Основные способы распространения болезней лесных пород – перенос инфекции (заразного начала) воздушным потоком, водой, насекомыми, животными, птицами и человеком. Вредоносность болезни зависит от биологии возбудителя и лесной породы, их взаимодействия в определенных условиях среды; климатических, лесоводственных условий местопроизрастания. Вследствие этого в разных климатических зонах своего ареала распространения болезнь может обладать различной степенью вредоносности. В зараженных участках древостоев развиваются очаги инфекции и очаги усыхания. Массовые поражения древостоев опасными болезнями с одновременным образованием очагов усыхания на больших территориях (площадях) носят название эпифитотий. Предпосылками для возникновения эпифитотий являются три основных условия: наличие большого количества инфекции, восприимчивость древостоев и благоприятные погодные или другие условия.

Болезни имеют острые формы, при которых усыхание лесных пород происходит в короткий период, в течение нескольких дней или ближайших лет после заражения, и хронические формы с многолетним течением заболеваний. Различают общие болезни, поражающие все растение (например, сосудистые болезни) или влияющие на все растение (например, корневые гнили), и органотропные болезни, поражающие определенные органы или ткани (пятнистости листьев, некрозы коры, рак, гнили древесины и др.), влияющие на состояние растения по мере развития поражения.

Инфекционные болезни развиваются в несколько этапов (периодов). Конечный из них проявляется в виде комплекса внешних признаков поражения или симптомов. Первый этап обычно сопровождается физиологическими нарушениями. Он наступает вследствие заражения и проникновения возбудителя болезни в ткани растений. Физиологические изменения (нарушение транспирации, проницаемости клеток, фотосинтеза, ферментативной деятельности, биохимических процессов) вызывают анатомо-морфологические изменения в тканях и органах, сначала незаметные и не проявляющиеся в виде внешних симптомов. Этот скрытый период (бессимптомный) от заражения до внешнего проявления у разных болезней длится от нескольких дней до нескольких лет и носит название инкубационного периода. После этого периода заболевания наступает период собственно болезни, видимый по внешним признакам, с нарастающим комплексом характерных симптомов [6, с. 2].

Инфекционные болезни в зависимости от возбудителя подразделяют на следующие группы:

*микозы – болезни, вызываемые грибами. Многочисленная группа заболеваний с разнообразной симптоматикой и динамикой развития;

*бактериозы – болезни, вызываемые бактериями. Бактериозы, как правило, связаны с поражением сосудистой системы, развиваются чаще всего по типу увядания, гнилей;

*актиномикозы – заболевания, связанные с поражением растений актиномицетами – микроорганизмами, родственными бактериям. Характерный пример - обыкновенная парша картофеля. Распространены значительно реже, чем микозы и бактериозы;

*вирозы – многочисленная группа болезней, вызываемых вирусами. Развиваются по типу карликовости, деформации, мозаик, желтух. У многолетних растений носят хронический характер;

*вироидозы – болезни, вызываемые вироидами. Эта группа возбудителей, обнаруженная сравнительно недавно, отличается от вирусов отсутствием белкового компонента, повышенной агрессивностью и вирулентностью. Диагностика часто затруднена. Дают близкую к вирозам симптоматику. Пример вироидоза - готика картофеля;

*микоплазмозы – возбудителями этой группы болезней являются микоплазмы – прокариоты, не имеющие, в отличие от бактерий, клеточной стенки и способные произвольно изменять форму и толщину, вытягиваясь в достаточно тонкие нити. Благодаря такой способности микоплазмы проходят через бактериальные фильтры и до сравнительно недавнего времени отождествлялись с вирусами;

*сперматофитозы – вызываемые высшими цветковыми растениями;

*таллофитозы – вызываемые лишайниками;

*болезни, вызываемые цветковыми  паразитами.

Особенно большое значение в качестве возбудителей болезней древесных растений и разрушителей древесины имеют грибы.

1.2.1.Общая характеристика  фитопатогенных грибов

Как уже отмечалось ранее, все болезни растений принято делить на инфекционные и неинфекционные. Наиболее опасны инфекционные заболевания, вызываемые патогенными микроорганизмами – грибами, бактериями и вирусами[2, с. 93], а также некоторыми высшими цветковыми растениями, лишайниками и нематодами [3, с.36]. Особенно большое значение в качестве возбудителей болезней растений и разрушителей древесины имеют грибы.

Такие вредоносные болезни, как корневые и стволовые гнили растущих деревьев, мучнистая роса и пятнистость листьев, полегание сеянцев, пожелтение и засыхание хвои и многие другие болезни, вызываются грибами. Они же оказываются главной причиной порчи древесины при ее хранении в лесу, на складах и при использовании в качестве строительного материала в самых разных конструкциях и изделиях. Грибы являются причиной преждевременного разрушения деревянных конструктивных элементов зданий, мостов, судов, вагонов и многих других изделий и сооружений.

Грибы составляют обширный отдел растительных организмов, объединяющий свыше 100 тысяч видов растений, характерная особенность которых заключается в отсутствии хлорофилла в их тканях. Вследствие этого все грибы – гетеротрофные организмы, лишенные способности самостоятельно синтезировать органические вещества из элементов мертвой природы и поэтому нуждающиеся для своего питания в готовых органических веществах [3, с.49].

Они очень разнообразны по размерам, форме, строению, биологическим особенностям и значению в природе и в жизни человека. Наряду с широко известными видами съедобных и ядовитых шляпочных грибов, а также крупных трутовиков, растущих на стволах деревьев, существует огромное количество микроскопических грибов, многие из которых являются возбудителями болезней растений и животных или находят применение в народном хозяйстве.

Грибы – большая группа возбудителей болезней растений, на их долю приходится до 80% всех патологий растения. Грибы – это гетеротрофные, прикрепленные организмы, с неограниченным ростом, размножаются спорами, питаются абсорбтивно, для своего развития нуждаются в витаминах, в продуктах метаболизма содержат мочевину [5, с. 66].

Грибы – гетеротрофные организмы, использующие для собственного питания только готовые органические вещества. Вегетативным органом грибов, выполняющим функции питания и роста, является мицелий (грибница), состоящий из гиф – тонких переплетающихся нитей. Мицелий может развиваться внутри ткани растений, например у грибов, вызывающих пятнистость листьев, и грибов, ответственных за увядание растений (различные фузариозы). Гифы у грибов могут быть одноклеточными (без перегородок) или многоклеточными (с поперечными перегородками). Грибы, имеющие одноклеточный, нечленистый мицелий, называют низшими, а грибы с многоклеточным, членистым мицелием – высшими. Грибница, развивающаяся на поверхности пораженных растений или другого питательного субстрата (воздушный мицелий), имеет вид нежного пушистого или паутинистого налета, тонких пленочек или ватообразных скоплений. В зависимости от условий развития и выполняемых функций грибница или отдельные гифы грибов могут различным образом видоизменяться. Другое видоизменение грибницы – тяжи, или шнуры, сложенные из параллельно идущие, частично сросшихся гиф. Они характерны, например, для домовых грибов. Ризоморфы – более мощные темные ветвящиеся шнуры, длина которых может достигать нескольких метров при толщине в несколько миллиметров. Тяжи и ризоморфы грибов играют роль проводящих органов. По ним поступают вода и питательные вещества к развивающимся плодовым телам. Кроме того, тяжи и ризоморфы способствуют распространению гриба. Своеобразным видоизменением грибницы являются склероции. Они образуются в результате тесного переплетения гиф, богатых запасными питательными веществами, и предназначены для сохранения при неблагоприятных условиях и распространения гриба. Это плотные, твердые тела различной формы и величины, обычно черные, так как наружная часть склероция (кора) состоит из толстостенных темноокрашенных элементов. По окончании периода покоя склероции прорастают, образуя грибницу или органы спороношения. Склероции образуются, например, на семенах березы, пораженных мумификацией, на сеянцах, погибших от выпревания. Многие грибы образуют стромы – мясистые сплетения грибницы, пронизывающей субстрат.

При благоприятных условиях питания и соответствующих условиях внешней среды грибница образует основные репродуктивные органы грибов – споры, возникающие или апогамно на вегетативном мицелии, или в результате полового процесса, и поэтому они разделяются на бесполые (гаплоидные) и половые споры [3, с.51].

Вегетативное размножение осуществляется частями вегетативного тела гриба. Простейшей формой является размножение грибов частицами гиф, которые, будучи отделены от материнского мицелия и попав в благоприятную среду, могут дать начало новому самостоятельному мицелию. Функцию вегетативного размножения выполняет также почкующийся мицелий. Особая форма вегетативного размножения – образование оидий и хламидоспор. Оидии образуются при распадении гиф на короткие обособленные членики, которые дают начало новому мицелию. Хламидоспоры возникают путем уплотнения и обособления содержимого отдельных клеток мицелия, которые при этом покрываются толстой темноокрашенной оболочкой.

Бесполое спороношение грибов. Наиболее примитивным органом которого является зооспорангий, представляющий собой расширенное окончание гифы, внутри которого формируются подвижные споры с одним или двумя жгутиками – зооспоры. Более совершенной формой бесполого размножения низших грибов является образование спорангиев – шаровидных вместилищ, на концах ответвлений грибницы. Ветвь, несущая спорангий, называется спорангиеносцем. Внутри спорангия формируются неподвижные споры – спорангиоспоры.

Самой распространенной формой бесполого размножения, свойственной высшим грибам, является конидиальное спороношение. Конидии – это споры, образующиеся на концах вегетативных гиф или на конечных ответвлениях специальных органов – конидиеносцев. Конидиеносцы и конидии очень разнообразны по форме, размерам, строению и окраске, а также по характеру развития и размещения.

Половое спороношение грибов. В простейшей форме половое размножение грибов представлено изогамией, т.е. слиянием двух разнополых зооспор, в результате чего формируется циста. Более сложными формами полового размножения являются зигогамия (сливается содержимое двух внешне одинаковых клеток разнополых мицелиев – образуется зигоспора) и оогамия (на грибнице закладываются различные по форме половые клетки – образуется ооспора).

У фитопатогенных грибов переход к половому размножению часто связан с наступлением неблагоприятных условий, например с перезимовкой, а споры, образующиеся половым путем, обычно служат для первичного заражения растений весной или в начале лета.

Циклы развития фитопатогенных грибов являются той основой, на которых стоятся системы защитных мероприятий при борьбе с микозами растений. Циклом развития у грибов называют последовательное прохождение отдельных стадий и спороношений, завершающееся образованием исходных спор. В цикле развития большинства грибов образуются два спороношения: половое и бесполое. Однако известны грибы, имеющие несколько различных бесполых спороношений, а также грибы, имеющие одно какое-либо спороношение (бесполое или половое).

Споры большинства грибов распространяются пассивно, т.е. при помощи различных агентов, среди которых важнейшее значение имеет ветер. Мелкие легкие споры подхватываются восходящими токами воздуха и другими воздушными течениями и переносятся на различные расстояния.

Вода также может служить распространению грибов, в основном на небольшие расстояния. Дожди и росы смывают споры грибов с пораженных растений и способствуют попаданию их на здоровые растения и в почву. Дождевые потоки, паводки, оросительные воды, реки иногда переносят инфекцию и на значительные расстояния. Большую роль в распространении грибов играют насекомые, нематоды и другие животные. Споры, кусочки грибницы и склероции фитопатогенных грибов могут распространяться при помощи человека – с посадочным материалом и семенами растений, с частицами почвы, приставшими к обуви, различным машинам, орудиям, инструментам, и другими путями. Лишь зооспоры некоторых низших грибов способны благодаря наличию жгутиков активно передвигаться в воде на небольшие расстояния.

Грибы – это гетеротрофные организмы, способные питаться только готовыми органическими веществами растительного и животного происхождения. Питательные вещества поступают в организм гриба через оболочки гиф осмотическим путем. Поэтому грибы могут поглощать питательные вещества только в виде водных растворов. Основными источниками питания для грибов служат отмершие и живые растительные ткани, а также растительные и животные остатки; лишь немногие виды грибов паразитируют на насекомых, животных и человеке [3, с. 87].

С характером субстрата, т.е. питательной среды, на которой грибы поселяются и питаются, тесно связан их образ жизни. Грибы, живущие на отмерших частях растений и животных, органических остатках почвы и других мертвых субстратах, называют облигатными (обязательными) сапрофитами. Облигатными паразитами называют грибы, питающиеся только за счет живых тканей, главным образом растений. Существуют и промежуточные формы грибов – факультативные (необязательные) паразиты и сапрофиты.

Сапрофиты чаще всего являются полифагами: они способны использовать самые разнообразные источники питания. Паразитные грибы характеризуются приспособленностью (специализацией) к отдельным субстратам; они поражают определенные органы и ткани тех или иных растений. Облигатные паразиты – это обычно монофаги, узкоспециализированные к определенным видам или сортам растений.

Важнейшее значение для роста и спороношения грибов имеет фактор окружающей среды.

Влажность. Большинство грибов нормально развивается лишь при высокой влажности субстрата и окружающего воздуха. Однако избыточное увлажнение для многих грибов неблагоприятно, так как при этом снижается доступ кислорода, необходимого для их развития. Грибы настоящей мучнистой росы способны хорошо развиваться даже в засушливых условиях. Наличие капельножидкой воды или высокой относительной влажности воздуха – необходимое условие для созревания спороношений, прорастания спор и заражения растений.