Общие сведения о сорняках их вредоносность

Понятие о сорных растениях и их вредоносность. Биологические особенности сорных растений.

1. Сорняки– это растения, которые не возделываются человеком, но засоряют с.-х. угодья и причиняют вред с.-х. культурам. Если в посевах культур встречаются другие виды культурных растений, не высеваемых на данном поле, то такие растения называются засорителями (например, если в посевах озимой пшеницы встречаются отдельные растения ячменя, то ячмень будет являться засорителем озимой пшеницы).

Многие сорняки приспособились произрастать в посевах определенных культур и превратились в их постоянных спутников. Такие сорняки называют специализированными. Например, в посевах озимой пшеницы специализированными сорняками является василек синий, пастушья сумка, ромашка непахучая.

В зависимости от мест обитания, сорняки подразделяются на полевые и мусорные. Полевые произрастают на обрабатываемых землях, а мусорные на необрабатываемой почве (на окраине садов, парков, вдоль дорог).

Сорные растения, произрастающие в посевах с.-х. культур наносят большой вредсельскому хозяйству. В чем же заключается данный вред?

1. Прежде всего, сорные растения снижают урожайность с.-х. культур, ухудшают качество продукции. При средней засоренности посевов урожайность снижается на 20-25%, а при сильной засоренности вообще можно не получить урожая. По результатам исследований выявлено, что ущерб от сорняков превосходит общие потери от насекомых, болезней и последствий града вместе взятых.

2. Затеняют с.-х. культуры, что приводит к снижению ассимиляции СО₂ и накоплению органических веществ.

3. Снижают температуру почвы на 1-4 0 С. При этом замедляется деятельность почвенных микроорганизмов, разложение органических веществ, и это в свою очередь уменьшает количество доступных для растений элементов питания.

4. Потребляют из почвы значительное количество воды. Что приводит к тому, что культурные растения на засоренных участках испытывают недостаток влаги. Например, горчица полевая, василек синий расходуют в некоторые фазы своего развития в 1,5-2 раза больше Н2О, чем культурные растения.

5. Выносят из почвы большое количество питательных веществ. Например, уже выше упомянутый осот розовый выносит из почвы 140 кг с гектара азота, 31 – фосфора, 110 – калия. Для сравнения картофель азот – 60, фосфора – 30, калия – 100 кг при урожайности 150 ц/га клубней.

6. При внесении удобрений на засоренные поля около 20-50% питательных веществ используется сорняками.

7. Сорные растения являются источниками распространения вредителей и возбудителей болезней. Многие сорняки являются промежуточными хозяевами и переносчиками различных болезней.

8. Сорняки с вьющимися стеблями (гречишка вьюнковая, вьюнок полевой) обвивают с.-х. культуры, вызывают полегание, затрудняя тем самым уборку.

9. Снижают качество получаемой продукции (уменьшается масса 1000 зерен, содержание белка, жира в семенах).

10. Зерно с семенами некоторых сорняков непригодно к употреблению в силу содержания в семенах сорняков ядовитых веществ (семена плевела опьяняющего, куколя обыкновенного).

11. Паразитные сорные растения, питаясь продуктами фотосинтеза культурных растений, истощают и приводят к их гибели.

В процессе длительной эволюции сорные растения выработали ряд биологических особенностей, позволяющих им приспосабливаться к условиям окружающей среды и конкурировать с культурными растениями:

1. Чрезвычайно высокая плодовитость сорных растений по отношению к культурным. Если одно растение зерновых культур при благоприятных условиях способно давать около 100-150 зерен, то марь белая дает до 100 тыс. семян, щирица белая до 500 тыс. Т.Е. плодовитость сорных растений намного превышает плодовитость культурных.

2.Наличие различных способов распространения. Плоды и семена снабжены летучками из волосков, шероховатой поверхностью, шипиками, якорьками, что позволяет им при помощи ветра, цепляясь за одежду человека, шерсть животных распространятся на большие расстояния.

3. Долговечность и жизнеспособность семян сорняков. Попадая в благоприятные условия семена таких сорняков не теряют всхожести многие годы (например семена торицы полевой сохраняют жизнеспособность в почве в течении 5-6 лет).

4. Недружность прорастания семян. Марь белая способна давать семена трех различных групп, прорастающих в разное время. Крупные коричневые семена прорастают в год созревания осенью, мелкие коричневые – на 2-ой год, черные мелкие – на 3-й год.

5. Способность размножаться вегетативными органами – корневищами, корнями. Например, пырей ползучий может иметь на корневищах до 26 тыс. почек, осот – до 18 тыс. При соответствующих условиях эти почки способны давать поросль сорняков, что естественно может значительно увеличивать засоренность посевов.

6. Неприхотливость сорных растений к условиям произрастания. Ярутка полевая способна цвести даже под снегом.

Вредоносность сорных растений

сорняк вредоносность рудеральный

Сорными растениями называются растения, которые человек не выращивает для своих целей. В течение длительного времени они приспосабливаются к жизни на обрабатываемой почве среди посевов и наносят им огромный вред. Сорняки — враги культурных растений. Засуха, град, массовое появление вредных насекомых действуют на урожай временно. Сорные растения постоянно наносят вред. Они поглощают влагу, извлекают из почвы питательные вещества, которые одинаково нужны как для них, так и для культурных растений. Сорняки осложняют проведение полевых работ, обесценивают товарное зерно, ухудшают его качество.

Сорняки — растения, произрастание которых на определенных участках нежелательно. Большинство сорняков обычно растет в посевах любых культурных растений, однако есть и специализированные сорняки, приспо-собившиеся к условиям жизни определенного культурного растения. Знание биологических особенностей — необходимое условие успешной борьбы с ними. К важнейшим из них относятся:

• — высокая семенная продуктивность, превышающая плодовитость культурных растений в десятки и сотни раз;
• — наличие различных приспособлений (летучек, зацепок, крючков, парусов), с помощью которых сорняки могут распространяться ветром, водой, человеком, животными на большие расстояния;
• — способность многолетних сорняков распространяться не только генеративно (т.е. семенами), но и вегетативно (корневищами, усами, корневыми отпрысками);
• — неодновременное, растянутое прорастание семян сорняков. Способность сохранять всхожесть длительное время, недружное прорастание;
• — исключительно высокая приспособленность к условиям внешней среды: как правило, они морозоустойчивы, засухоустойчивы, солевыносливы, пластичны к изменению условий среды обитания.

Сорняки ухудшают качество получаемой продукции — снижается содержание в ней белка, углеводов. Кроме того, некоторые сорняки обладают ядовитыми свойствами, неприятным вкусом, запахом — куколь обыкновенный, белена черная, горчак ползучий, полынь горькая. Сорняки могут быть очагами распространения вредителей и болезней культурных растений — тлей, клещей, нематод, плесени, ржавчины; затеняют культурные растения, особенно высокорослые, что приводит к недоразвитию у них механических тканей и полеганию. Это снижает урожай и затрудняет его сбор. Сорняки забирают из почвы много влаги, высушивая не только его верхний слой, но и почву, что очень ухудшает условия роста культурных растений. [9.с72]

Критический порог вредоносности (КПВ) — это такое обилие сорняков, которое вызывает статистически недостоверные потери урожая. При такой засоренности потери обычно не превышают 3 — 6% фактического урожая, хотя иногда могут и ощущаться хозяйством. В этом случае борьба с сорняками нецелесообразна, стоимость дополнительного урожая не покрывает затрат на проведение истребительных мероприятий.

Экономический порог вредоносности (ЭПВ) — это то минимальное количество сорняков, полное уничтожение которых обеспечивает получение прибавки урожая, окупающей затраты на истребительные мероприятия и уборку дополнительной продукции. При этом прибавка урожая превышает 5 — 7% фактического урожая. На полях с низкой урожайностью или низкой стоимостью основной продукции экономический порог вредоносности сорняков определяется прибавкой урожая в 8 — 12%. А для ряда технических культур (лен — долгунец, сахарная свекла) она может снижаться до 2 — 4%.

Обычно принято считать, что сорняки и их сообщества имеют исключительно отрицательное значение (прежде всего это сегетальные растения). Однако же сорняки приносят не только вред, но и пользу. Многие из них стали родоначальниками культурных растений, т.к. вошли в культуру. (рожь, подсолнечник, топинамбур, дикоративные однолетники и другие). Некоторые сорняки часто возделываются в качестве культурных растений, особенно в местах их естественного произрастания.

Так же сорняки используются в селекции, обладая генами устойчивости к болезням и вредителям, низким температурам, засухоустойчивости и другими ценными свойствами. Они служат защитой против водной и ветровой эрозии почв, способствуют протеканию процессов восстановительных сукцессий после внешних воздействий, увеличивают мощность почвенного горизонта и повышают активность микробиоты почвы, поглощают вредные вещества и отпугивают насекомых и животных. Отдельные виды или сообщества могут служить индикаторами загрязнения воды или почвы, их обеспеченности минеральными элементами питания

Многие сорные растения являются отличными медоносами. Например, Дикая редька одной из первых дает нектар и пыльцу домашним пчелам и диким насекомым — опылителям (шмелям, осам и др.) [13.с. 171]

Но, не смотря на то, что сорняки приносят не только вред, но и пользу, с ними необходимо вести борьбу.

Общие сведения о сорняках их вредоносность

Сорными называются такие растения, которые не возделываются человеком, но засоряют посевы с.-х. культур и другие угодья.

Засорители – растения, относятся к культурным видам, но не возделываемые на данном поле и засоряющие посевы основной культуры. При производстве сортовых семян к засорителям относятся все растения того же вида, не принадлежащие к этому сорту.

Некоторые сорняки настолько приспособились к условиям жизни культурных растений, что существуют как их спутники. Такие сорняки называются специализированными.

Сорные растения отличаются большой устойчивостью и приспособляе­мостью, вырабатывая аналогичные культурным растениям свойства: озимость, яровость, высоту стеблей, способность вести себя как однолетние формы.

Вред — это ущерб, наносимый сорняками сельскохозяйственным культурам. Он заключается в недоборе урожая и снижении качества сельскохозяйст­венной продукции.

Сорные растения осложняют и затрудняют уход за культурными растениями, снижают производительность с.-х. машин и орудий, в результате чего ухудшается качество работ в земледелии, увеличивается расход топлива. Засо­рённость оросительных каналов ведёт к огромным потерям воды, повышенно­му заплыванию.

Вред от сорняков выражается, прежде всего, в угнетении роста и развития культурных растений, вследствие чего снижается урожай, ухудшается его качество. С самого начала вегетационного периода многие сорняки опережают в росте культурные растения и сильно их затеняют.

Паразитные и полупаразитные сорняки присасываются с помощью гаусторий к стеблям или корням растений и извлекают из них воду, минеральные и пластические вещества. Особенно опасны различные виды повилик и заразих.

Многие служат очагом распространения вредителей и болезней с.-х. растений. Вредители часто появляются сначала на диких и сорных растениях, а потом уже переходят на культурные растения.

К биологическим особенностям относятся:

• плодовитость,
• способы распространения,
• биологический покой семян,
• долговечность,
• вегетативное размножение.

Плодовитость. Наиболее широкому и быстрому распространению сорных растений способствует, прежде всего, обилие их семян и плодов. В зависимости от плодовитости все сорные растения делят на три группы:

• сорные растения, составляющие в посевах средний ярус, они способны давать от одной до 15 тыс. семян.
• сорные растения, которые дают до 100 тыс. семян и относятся в посевах к верхнему и нижнему ярусам, т. е. распространяются само­стоятельно.
• растения, которые могут дать 100 тыс. семян и более. Сюда входят в основном мусорные крупностебельные сорняки, а также паразитные.

Способы распространения. Распространение семян и плодов сорняков осуществляется с помощью специальных приспособлений — автохорно, или с помощью различных агентов – аллохорно.

Автохорное распространение семян может осуществляться с помощью различных механических сил. Так, горчица полевая, редька дикая, ромашка непахучая семена рассеивают вокруг материнского растения под действием сил тяжести. Механическое разбрасывание семян осуществляется вследствие высыхания створок плодов (фиалка полевая, горошек узколистный и др.) и коробочки (куколь обыкновенный, горчица полевая, мак самосейка).

Животные распространяют сорные растения (зоохория) уже благодаря тому, что принимаемые ими в пищу, обычно с кормом, семена сорных растений не всегда перевариваются и выходят наружу, не теряя своей всхожести, и вместе с навозом попадают в поле

Семена многих видов сорных растений имеют специальные выросты в виде якорьков, крючочков, зазубренных шипиков, щетинок, остей, с помощью которых они цепляются к шерсти животных и перьям птиц. К ним относятся липучка ежевидная, дурман обыкновенный.

Недостаточно тщательно очищенный посевной материал, отсутствие пра­вильного севооборота и обработки почвы, неправильное использование удоб­рений всё это косвенно способствует увеличению засорённости посевов с.-х. культур.

Биологический покой семян. Под «покоем» понимают отсутствие прорастания жизнеспособного семени при наличии благоприятных условий (вода, кислород, температура). Покой семян является важным приспособительным свойством, позволяющий растениям миновать неблагоприятные периоды года. В связи с этим в почве создаётся запас семян, который способствует сохранению вида. Существует естественный и вынужденный покой.

Естественный или органический покой связан со свойствами самого семени: недоразвитость зародыша, твёрдосемянность, воздухо — и водонепрони­цаемость кожуры и покровов, действие ингибиторов и др.), а также незавер­шённость в семенах физиолого-биохимических процессов.

Вынужденный покой — непрорастание семян при отсутствии необходимых условий (влага, температура, свет и др.)

Долговечность семян. При отсутствии благоприятных условий для прорастания семена культурных растений теряют всхожесть за короткий период. Семена же сорных растений сохраняют свою всхожесть длительное время в почве, воде, силосе, навозе, компосте. Под долговечностью понимают способность семян сохранять жизнь в определённых узких условиях.

Вегетативное размножение сорных растений. Кроме семенного, у многих сорняков выражена способность к вегетативному размножению с помощью подземных органов — корневых отпрысков, корневищ, луковиц и клубней, а также с помощью надземных стеблевых органов. Наиболее злостными являются многолетние корнеотпрысковые (горчак ползучий, различные виды осотов, вьюнок полевой и др.) и корневищные сорняки (пырей ползучий, свинорой пальчатый, гумай).

На территории России встречаются более 1000 видов сорных растений, в том числе около 400 видов ядовитых. Чтобы облегчить изучение и борьбу с ними, сорные растения классифицировали, то есть объединили в группы по сходным условиям жизни. В основу классификации положены следующие признаки:

• способ питания растений;
• продолжительность жизни;
• способ размножения.

По способу питания сорняки делятся на типы:

• паразитные и полупаразитные,
• непаразитные.

К паразитным относятся сорняки, утратившие способность к фотосинтезу. Они не имеют зелёных листьев, корней и питаются за счёт зелёного растения-хозяина.

Одни из них могут присасываться к стеблям культурных растений (стеблевые паразиты), другие к корням (корневые паразиты). Полупаразитные сорняки имеют свои корни и зелёные листья, но питаются за счёт растения-хозяина, к которому они присасываются.

Непаразитные сорняки по продолжительности жизни и способу размножения делят на два типа: малолетние и многолетние.

Типы подразделяются на подтипы по продолжительности жизни

• малолетние: однолетние и двулетние;
• многолетние.

Однолетние делятся на биологические группы:

• эфемеры;
• зимующие (однолетние двудольные);
• озимые;
• яровые ранние;
• яровые поздние (двудольные, однодольные).

Биологические группы у подтипа многолетних определяются развитием корневой системы и её видом

• стержнекорневые;
• мочковатокорневые;
• луковичные;
• корневищные;
• корнеотпрысковые.

Общие сведения о сорняках их вредоносность

Тема: Вредоносность, биологические и экологические особенности сорных растений.

1. Понятие о сорных растениях и засорителях.

2. Вред, причиняемый сорняками.

3. Биологические особенности и распространение сорняков.

4. Классификация сорных растений.

5. Методы учета засоренности посевов.

6. Меры борьбы с сорными растениями (предупредительные, агротехнические, химические, биологические).

К сорнякамотносятся растения, не выращиваемые человеком, но засоряющие сельскохозяйственные угодья. На территории СНГ встречается около 2 тыс. видов сорных растений, многие из которых в районах наибольшего распространения причиняют значительный вред сельскому хозяйству.

Различают собственно сорняки — дикорастущие растения, развивающиеся в посевах и на необрабатываемых землях, и культуры-засорители, например овес в посевах пшеницы, подсолнечник в посевах зерновых и др. Кроме самостоятельно развивающихся сорняков, произрастает более 120 видов паразитных (из них 36 видов повилики и более 30 видов заразихи) и 220 видов полупаразитных сорняков.

Сорняки засоряют поля, сады, ягодники и естественные кормовые угодья. Некоторые из них за долгий период существования настолько приспособились к произрастанию среди культурных растений, что вне посевов не встречаются. К таким сорнякам относятся куколь — засоритель колосовых культур, рыжик мелкоплодный, встречающийся в посевах льна, и т. д. У других сорняков за время произрастания в посевах выработались сходные с культурными растениями морфологические и биологические признаки, такие, как форма и размеры семян, сроки произрастания и созревания. Они засоряют посевы только родственных культур и называются специализированными сорняками. К ним относятся горец льняной, засоряющий посевы льна, пелюшка — посевы гороха, овсюг — посевы овса, мышей сизый— посевы проса, повилика — посевы клевера, люцерны.

Сорняки, беря из почвы большое количество воды и питательных веществ, угнетают рост и развитие культурных растений, снижают их урожай. Значительно быстрее развиваясь и обгоняя в росте возделываемые культуры, они сильно затеняют и заглушают посевы, а такие сорняки, как вьюнок полевой, горец вьюнковый, вызывают полегание культурных растений, ослабляют процесс фотосинтеза и микробиологическую активность почвы.

Вредоносность сорняков определяется числом их в посевах, а также взаимоотношением с культурными растениями в использовании факторов внешней среды.

Сорняки ухудшают и качество урожая. На сильно засоренных полях в зерне пшеницы уменьшается количество белка; масличные культуры снижают содержание масла в семенах, а корнеплоды сахарной свеклы — сахаристость.

При уборке зерновых культур с засоренных полей повышается влажность зерна, что осложняет его очистку и хранение.

Семена многих сорняков, попадая при обмолоте в зерно, а затем при размоле в муку, ухудшают ее качество, а значительное количество примеси некоторых семян сорняков делает муку непригодной к употреблению из-за содержания вредных для организма человека и животных органических веществ. К таким сорнякам относятся куколь, горчак розовый, плевел опьяняющий и др. Семена сорняков костреца ржаного и горца татарского, попадая в ржаную муку, вызывают быстрое очерствение хлеба.

Многие сорные растения способствуют распространению насекомых- вредителей сельскохозяйственных растений, возбудителей грибных боленей (ржавчины, ложной мучнистой росы, рака картофеля, килы овощных культур и др.).

Сорняки затрудняют и усложняют уход за посевами, уборку урожая, засоряют шерсть животных семенами, а также ухудшают условия работы сельскохозяйственных машин. На засоренных полях требуются дополнительные обработки почвы, снижается их качество, повышается расход горючего. Все это в конечном итоге приводит к непроизводительным затратам труда и расходу денежных средств, повышению себестоимости сельскохозяйственной продукции, снижает производительность труда.

Среди сорных растений есть виды, вредные для человека и животных. Так, в местах массового распространения амброзии полыннолистной, полыни, лебеды, конопли дикой у населения часто возникают аллергические болезни.

Большое число сорных растений, например горчака розового, лютика едкого, белены, хвоща полевого на пастбище или в сене, может вызвать отравление животных, а при поедании скотом вместе с кормом полыни горькой, чеснока лугового, пижмы обыкновенной у молока появляется неприятный вкус.

ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ: ЭТИОЛОГИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ Текст научной статьи по специальности « Биологические науки»

CC BY

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Назаров Павел Александрович, Балеев Дмитрий Николаевич, Иванова Мария Ивановна, Соколова Любовь Михайловна, Каракозова Марина Викторовна

За последние годы отмечено увеличение числа заболеваний, вызванных фитопатогенными бактериями , грибами и вирусами . Эти возбудители поражают растения на разных стадиях их роста и производства сельскохозяйственной продукции. В зависимости от погодных условий и фитосанитарного состояния посевов распространенность болезней может достигать 70-80% от всей популяции растений, а урожайность снижаться в ряде случаев на 80-98%. Растения обладают врожденным клеточным иммунитетом, однако специфичные фитопатогены способны его преодолевать. В представленном обзоре рассмотрены фитопатогены вирусной, грибной и бактериальной природы, а также современные концепции защиты растений, методы химического, биологического, агротехнического контроля и идентификации фитопатогенов.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Назаров Павел Александрович, Балеев Дмитрий Николаевич, Иванова Мария Ивановна, Соколова Любовь Михайловна, Каракозова Марина Викторовна

INFECTIOUS PLANT DISEASES: ETIOLOGY, CURRENT STATUS, PROBLEMS AND PROSPECTS IN PLANT PROTECTION

In recent years, there has been an increase in the number of diseases caused by bacterial, fungal, and viral infections. Infections affect plants at different stages of agricultural production. Depending on weather conditions and the phytosanitary condition of crops, the prevalence of diseases can reach 70-80% of the total plant population, and the yield can decrease in some cases down to 80-98%. Plants have innate cellular immunity, but specific phytopathogens have an ability to evade that immunity. This article examined phytopathogens of viral, fungal, and bacterial nature and explored the concepts of modern plant protection, methods of chemical, biological, and agrotechnical control , as well as modern methods used for identifying phytopathogens.

Текст научной работы на тему «ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ: ЭТИОЛОГИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ»

Инфекционные болезни растений: этиология, современное состояние, проблемы и перспективы защиты растений

П. А. Назаров1,2,3*, Д. Н. Балеев4, М. И. Иванова5, Л. М. Соколова5, М. В. Каракозова6 1НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119992 Россия

2Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный, Московская обл., 141700 Россия

3Федеральный научный центр овощеводства, пос. ВНИИССОК, Московская обл., 143080 Россия 4ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений, Москва, 117216 Россия

5Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства — филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства», д. Верея, Московская обл., 140153 Россия 6Центр наук о жизни, Сколковский институт науки и технологии, Москва, 121205 Россия *E-mail: nazarovpa@gmail.com Поступила в редакцию 25.05.2020 Принята к печати 30.06.2020 DOI: 10.32607/actanaturae.11026 РЕФЕРАТ За последние годы отмечено увеличение числа заболеваний, вызванных фитопатогенными бактериями, грибами и вирусами. Эти возбудители поражают растения на разных стадиях их роста и производства сельскохозяйственной продукции. В зависимости от погодных условий и фитосанитарного состояния посевов распространенность болезней может достигать 70-80% от всей популяции растений, а урожайность снижаться в ряде случаев на 80-98%. Растения обладают врожденным клеточным иммунитетом, однако специфичные фитопатогены способны его преодолевать. В представленном обзоре рассмотрены фитопа-тогены вирусной, грибной и бактериальной природы, а также современные концепции защиты растений, методы химического, биологического, агротехнического контроля и идентификации фитопатогенов. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА бактерии, грибы, вирусы, пестициды, фитопатоген, селекция, устойчивость к болезням, интегрированная защита растений, биологический контроль, агротехнический контроль, иммунитет растений.

Считается, что растение подвержено заболеванию, если под действием факторов внешней среды в нем изменяются физиологические процессы, приводящие к нарушению нормальной структуры, роста, функций или других параметров. Болезни растений подразделяются на инфекционные и неинфекционные в зависимости от природы агента, вызывающего болезнь. Симптомы болезни могут зависеть от причины, вызвавшей заболевание, от характера и локализации воздействия, которое оказывается на растение. Факторы, вызывающие болезни растений, могут иметь биотическую и абиотическую природу. Неинфекционные заболевания обусловлены неблагоприятными условиями выращивания, они не передаются от больного растения здоровому, тогда как инфекционные заболевания могут распространяться от одного восприимчивого хозяина к другому, по-

скольку инфекционный агент способен размножаться внутри растения или на его поверхности.

Выделяют такие признаки болезней растений, как увядание, пятнистости (некрозы), налеты, пустулы, гнили, опухоли (наросты), деформации, мумификации, изменение окраски и разрушение пораженной ткани. Увядание обусловлено потерей тургора клеток и тканей, оно вызывается как абиотическими, так и биотическими факторами. Пятнистости в большинстве случаев появляются при отмирании части тканей растения под действием биотических факторов. Налеты и пустулы возникают при поражении растений грибами. Гнили приводят к отмиранию как внутриклеточного содержимого (бактериальные мокрые или грибные твердые гнили), так и к разрушению межклеточного вещества и оболочки клеток (грибные, сухие гнили). Опухоли возникают в результате разрастания пораженной ткани под влиянием

возбудителей болезни. Деформации (морщинистости, скрученности, курчавости, нитевидности листьев, уродливость плодов, махровость цветков) могут вызываться различными биотическими и абиотическими факторами вследствие оттока продуктов фотосинтеза, неравномерного поступления в растение питательных веществ и неравномерности роста различных элементов ткани. При мумификации наблюдается поражение органа растения мицелием гриба, что приводит к его усыханию, потемнению и уплотнению. Изменение окраски обычно обусловлено нарушением функций хлоропластов и низким содержанием хлорофилла в листьях, что проявляется светлой окраской участков листа (мозаики) или всего листа целиком (хлороз) [1, 2].

Возбудители инфекционных болезней могут распространяться по воздуху, с водой, переноситься животными и человеком и сохранять инфекционность долгие месяцы и годы. Естественными резервуарами инфекций являются почва, вода и животные, особенно насекомые.

Инфекционные заболевания растений вызываются в основном патогенными организмами, такими, как грибы, бактерии, вирусы, простейшие, а также насекомыми или паразитическими растениями [1]. С развитием сельского хозяйства инфекционные болезни растений становятся все более значимым фактором, влияющим на урожайность и экономическую эффективность. В полевых условиях каждое растение, культивируемое в виде монокультуры, имеет одинаковые стандартные условия и требования к посадке, уходу и уборке, что приводит к большей урожайности и меньшим затратам на производство, чем при использовании поликультуры [3]. За последние полвека современные технологии, в том числе и монокультивирование, сократили количество дополнительной земли, необходимой для производства продуктов питания. Однако ежегодное выращивание одной и той же культуры на одном и том же месте истощает почву и делает ее неспособной поддерживать здоровый рост растений. Другая критически важная проблема — подверженность монокультуры инфекционным заболеваниям. Даже на стадии хранения, транспортировки и распределения до конечного потребителя потери могут составлять до 30% (рис. 1) [4, 5]. Поэтому контролировать и предотвращать развитие инфекционных болезней необходимо на всех стадиях производства растениеводческой продукции: от технологий работы с семенами до доставки и хранения продукта на полках магазинов и в домах потребителей. В данном обзоре обобщена текущая информация о причинах и патогенетических механизмах инфекционных заболеваний растений, вызванных вирусами, бактериями и грибами, которые

поражают основные сельскохозяйственные культуры, включая зерновые, овощные и технические. Рассмотрено современное состояние, проблемы и перспективы защиты растений.

ИММУНИТЕТ РАСТЕНИЙ И МЕХАНИЗМЫ ЕГО ПРЕОДОЛЕНИЯ

Обычно растения обладают устойчивостью к неспецифичным для них патогенам, поскольку имеют восковую кутикулу, покрывающую эпидермальный слой клеток, и постоянно синтезируют различные антимикробные соединения, в то время как специфичные патогены используют разнообразные стратегии для проникновения в растения, что часто делает такую защиту неэффективной. Грибы могут проникать непосредственно в клетки эпидермиса или распространять гифы поверх растительных клеток, а также между ними, что не требует специальных структур или каких-либо особых условий, тогда как бактериям или вирусам часто необходимы либо поврежденные ткани, либо попадание в специализированные структуры (например, устьица), либо нужен специфический переносчик (вектор), которым обычно бывают насекомые, грибы и простейшие. Как же происходит инфицирование растений фитопатогенами? Чтобы представить это, необходимо обратить внимание, что растения, в отличие от животных, полагаются на врожденный иммунитет каждой клетки и системные сигналы, исходящие из мест заражения, а не на подвижные защитные клетки и соматическую адаптивную иммунную систему. При этом инфицирование патогенными микроорганизмами не всегда успешно из-за структурных изменений в клеточной стенке или запрограммированной гибели клеток.

У растений имеются так называемые трихомы -выросты эпидермиса, препятствующие росту и проникновению патогена. Трихомы могут содержать антимикробные соединения или обладать ингиби-рующим действием на микробные гидролитические ферменты, вовлеченные в повреждение клеточной стенки. Роль клеточной стенки невозможно переоценить, она является первым препятствием, которое должны преодолеть патогенные микроорганизмы, а успешная защита на данном рубеже обороны наиболее эффективна против неспецифических патогенов. Клеточная стенка состоит из микрофибрилл целлюлозы и гемицеллюлозы, она армирована лигнином, а также содержит значительное количество белков, выполняющих структурную и ферментативную функции [6]. Гетерогенность строения клеточной стенки растений вынуждает патогены применять разные стратегии для ее преодоления.

Антимикробные соединения растений — низкомолекулярные вещества небелковой природы — под-

https://news.myseldon.com/ru/news/index/232878954
https://cyberleninka.ru/article/n/infektsionnye-bolezni-rasteniy-etiologiya-sovremennoe-sostoyanie-problemy-i-perspektivy-zaschity-rasteniy