Фитопатология
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Авторы:
Белошапкина Ольга Олеговна, Глинушкин А. П., Джалилов Февзи Сеид-Умерович, Корсак Ирина Владимировна, Смирнов А. Н., Стройков Юрий Михайлович, Чебаненко Светлана Ивановна
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 288
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-16-009862-3
ISBN-онлайн: 978-5-16-101415-8
Артикул: 281900.08.01
Доступ онлайн
В корзину
В учебнике изложены основы современной систематики и биологии важнейших групп фитопатогенных микроорганизмов, а также сведения о неинфекционных болезнях, вызванных различными абиотическими факторами. Уделяется внимание современным методам диагностики заболеваний и идентификации их возбудителей, методам мониторинга болезней в агроценозах. Описаны заболевания основных сельскохозяйственных культур и защитные мероприятия от них.
Учебник предназначен для подготовки бакалавров, обучающихся по направлениям 35.03.04 «Агрономия», 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение», 35.03.05 «Садоводство», 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 35.03.03: Агрохимия и агропочвоведение
- 35.03.04: Агрономия
- 35.03.05: Садоводство
- 35.03.07: Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции
- ВО - Магистратура
- 35.04.03: Агрохимия и агропочвоведение
- 35.04.04: Агрономия
- 35.04.05: Садоводство
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
ФИТОПАТОЛОГИЯ Москва ИНФРА-М 202Под редакцией О.О. Белошапкиной Допущено УМО вузов РФ по агрономическому образованию в качестве учебника для подготовки бакалавров, обучающихся по направлениям 35.03.04 «Агрономия», 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение», 35.03.05 «Садоводство», 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» УЧЕБНИК
© Коллектив авторов, 2015 Р е ц е н з е н т ы: К.Л. Алексеева — д-р с.-х. наук, зав. лабораторией биологических методов защиты растений и грибов ВНИИО; А.А. Шестиперов — д-р биол. наук, профессор кафедры защиты растений РГАЗУ; Е.А. Колесова — канд. с.-х. наук, зав. кафедрой защиты растений РГАЗУ А в т о р ы: О.О. Белошапкина (общ. ред., предисловие, 1.1, 1.3, 1.4, 2.15, 2.18–2.21); А.П. Глинушкин (2.1–2.5); Ф.С. Джалилов (1.5, 1.9, 1.11, 2.13, 2.14); И.В. Корсак (1.2 (0,5), 1.7, 2.6, 2.7, указатель болезней); А.Н. Смирнов (1.2 (0,5), 1.8, 1.10, 2.12); Ю.М. Стройков (1.6, 2.16, 2.17); С.И. Чебаненко (2.8–2.11, глоссарий) УДК 632(075.8) ББК 44.7я73 Ф64 Подписано в печать 23.11.2022. Формат 6090/16. Бумага офсетная. Гарнитура Newton. Печать цифровая. Усл. печ. л. 18,0 + 1,0. ППТ20. Заказ № 00000 ТК 281900-1931491-250814 ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М» 127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1 Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29 E-mail: books@infra-m.ru http://www.infra-m.ru ISBN 978-5-16-009862-3 (print) ISBN 978-5-16-101415-8 (online) Фитопатология : учебник / под ред. О.О. Белошапкиной. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 288 с., [16] c. цв. ил. — (Высшее образование: Ба- калавриат). — DOI 10.12737/5617. ISBN 978-5-16-009862-3 (print) ISBN 978-5-16-101415-8 (online) В учебнике изложены основы современной систематики и биологии важнейших групп фитопатогенных микроорганизмов, а также сведения о неинфекционных болезнях, вызванных различными абиотическими факторами. Уделяется внимание современным методам диагностики заболеваний и идентификации их возбудителей, методам мониторинга болезней в агроценозах. Описаны заболевания основных сельскохозяйственных культур и защитные мероприятия от них. Учебник предназначен для подготовки бакалавров, обучающихся по направлениям 35.03.04 «Агрономия», 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение», 35.03.05 «Садоводство», 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции». УДК 632(075.8) ББК 44.7я73 Ф64 ФЗ № 436-ФЗ Издание не подлежит маркировке в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11 Отпечатано в типографии ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М» 127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1 Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29
ПРЕДИСЛОВИЕ Известно немало случаев массового развития заболеваний расте- ний, повлекших за собой трагические последствия для сельскохо- зяйственного производства. Высокая эффективность защиты расте- ний от болезней может быть достигнута лишь при глубоком знании причин их появления, процессов, обусловливающих динамику раз- вития болезни. Сведения об этом как раз и дает фитопатология — наука о болезнях растений, сформировавшаяся в конце ХIХ века и активно развивающаяся в современных условиях. Ее название про- исходит от греч. phyton — растение, pathos — страдание, logos — уче- ние. Содержание ее тесно переплетается с другими теоретическими и практическими дисциплинами, такими как вирусология, микро- биология, молекулярная биология, энтомология, селекция, растени- еводство, агрохимия и др. Фитопатологию подразделяют на общую и частную, в соответ- ствии с этим построены главы и разделы учебника. В первой части «Общая фитопатология» описаны возбудители болезней, причины и условия возникновения инфекционных и неинфекционных заболе- ваний, закономерности их развития и распространения, методы ди- агностики и идентификации патогенов, учета и прогнозов развития болезней, основы иммунитета, а также методы и средства защиты растений. Во второй части «Болезни сельскохозяйственных культур» приведены описания заболеваний с рассмотрением видового состава их фитопатогенного комплекса и болезней, вызванных неблагопри- ятными абиотическими условиями, а также системы защиты от эко- номически значимых болезней. Издание учебной литературы для бакалавров агрономического направления играет большую роль в их профессиональной подго- товке. Авторы стремились изложить фактический материал в полной и доступной форме. Цель издания учебника — формирование у студентов представле- ний, теоретических знаний по биологии возбудителей болезней рас- тений, о причинах неинфекционных заболеваний, а также практи- ческих умений и навыков их диагностики и организации защитных мероприятий. Содержание учебника соответствует программе учеб- ных дисциплин по фитопатологии и защите растений. В отличие от других издававшихся учебников, в данном пособии содержится обширный материал по вирусным и бактериальным за-
болеваниям сельскохозяйственных культур, значение которых в по- следние годы возросло. Расширены описания вредоносных неин- фекционных болезней, также наносящих большой ущерб сельско- хозяйственному производству. По каждому разделу приведены вопросы для самоконтроля, в конце учебника — глоссарий исполь- зуемых терминов и определений. В учебнике представлены авторские фотографии болезней важ- нейших сельскохозяйственных культур, облегчающие восприятие материала об их симптоматике. Учебник предназначен для бакалавров, обучающихся по направ- лениям 350303 «Агрохимия и агропочвоведение», 350304 «Агроно- мия», 350305 «Садоводство», 350307 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».
I ОБЩАЯ ФИТОПАТОЛОГИЯ 1.1. ПОНЯТИЕ О БОЛЕЗНЯХ РАСТЕНИЙ Болезнь растения — это нарушение нормального обмена веществ клеток, органов и целого растения под воздействием фитопатогенов, неблагоприятных условий внешней среды, приводящее к снижению его продуктивности. Развитие болезни зависит от особенностей рас- тения, патогенного микроорганизма — фитопатогена и условий окружающей среды. Возбудитель болезни, проникая в растение, воз- действует на клетки при помощи продуктов своего обмена веществ (токсинов, ферментов, физиологически активных веществ), забирает из них питательные вещества и может распространяться по всему растению, нарушая нормальный процесс жизнедеятельности. Расте- ние как среда обитания также оказывает определенное воздействие на патогена. В результате под влиянием окружающей среды создается самостоятельный биологический комплекс с характерными для него закономерностями развития. Под воздействием фитопатогена в рас- тительном организме происходят различные изменения физиологи- ческих процессов. Это может проявляться в нарушении фотосинтеза, ферментативных процессов, целостности и проницаемости клеточ- ных мембран, изменении осмотического давления, дыхания, угле- водного и белкового обмена и других физиологических и биохими- ческих процессов. Такие нарушения неизбежно влекут за собой ана- томо-морфологические изменения всего растения или отдельных его органов. Некоторые фитопатогены могут вызывать гипертрофию (увеличение размера и изменение формы клеток), гиперплазию (уве- личение количества клеток), гипоплазию (уменьшение количества и размера клеток), некроз (отмирание отдельных клеток или участков ткани), мацерацию (размягчение и распад ткани). И физио- логические, и анатомо-морфологические изменения влияют на про- дуктивность растений, уменьшая урожайность или ухудшая качество продукции. Снижается адаптивность к неблагоприятным условиям, например зимостойкость растений, в ряде случаев происходит их гибель. Прямые потери от болезней можно выявить по разнице уро- жая (или его цены) больных и здоровых растений или путем исклю- чения из общего урожая вклада погибших растений. Косвенные по- тери, возникающие из-за ослабленного состояния растений, разви-
тия сопряженных болезней, учитывать гораздо сложнее, но это необходимо для подсчета реальной вредоносности заболевания. Симптомы и типы болезней Болезни, проявляющиеся на небольших участках и не распро- страняющиеся по всему растению или большей его части, называ- ются локальными, или местными. Если возбудитель поражает сосу- дистую систему или обширно распространяется по тканям внутри растения, болезнь называют диффузной, или общей. В случае одно- временного поражения растения несколькими заболеваниями гово- рят о смешанном поражении или заболевании. Симптомы — это внешние признаки проявления болезни. При одной болезни может наблюдаться несколько симптомов, их харак- тер и интенсивность могут изменяться. В редких случаях болезнь может развиваться бессимптомно, или латентно. Разнообразные признаки проявления инфекционных и неинфекционных болезней можно объединить в несколько основных типов. Увядание характеризуется потерей тургора клеток и тканей орга- нов растений. Чаще всего возникает от неблагоприятных внешних факторов (недостаток влаги, высокая температура и др.), а также является следствием закупорки сосудистой системы растений возбу- дителем болезни или разрушения ее токсинами, выделяемыми фи- топатогенами (бактериальный рак томата, вертициллезное увядание подсолнечника). Деформация — изменение формы отдельных органов или всего растения в результате поражения фитопатогенами или воздействия абиотических факторов. Она проявляется в виде скручивания, мор- щинистости, курчавости или нитевидности листьев, махровости цветков, уродливости плодов, образования множества тонких, мел- ких побегов («ведьмины метлы»). Гнили — тип проявления болезни, когда загниванию подверга- ются главным образом богатые водой и запасными питательными веществами органы (корнеплоды, плоды, клубни, луковицы и т.д.). Гнили могут быть мокрыми, сухими и твердыми. При мокрых гнилях разрушаются не только срединные пластинки, но и клеточные обо- лочки и внутреннее содержимое клеток (мокрая бактериальная гниль картофеля). При сухих гнилях (фузариозная гниль картофеля) пора- женные ткани суше и тверже, чем здоровые, и теряют первоначаль- ную структуру. При твердой гнили клетки отмирают, а ткань не раз- мягчается (фитофторозная гниль клубней картофеля). Пятнистости, или некрозы, характеризуются образованием на по- раженных органах растений (листьях, плодах, стеблях) отмерших участков разной формы — округлой, угловатой, удлиненной, изме- ненной окраски (желтой, красной, бурой, черной и т.д.). Они могут
возникнуть в результате поражения растений грибами (септориоз пшеницы), бактериями (угловатая пятнистость листьев огурца), ви- русами (стрик томата), в результате неблагоприятных воздействий факторов окружающей среды (солнечные ожоги). При распростра- нении округлых некрозов вглубь объемных органов (стеблей, плодов, семян) образуются язвы (антракноз огурца). Опухоли и наросты — это появление новообразований в результате гипертрофии или гиперплазии пораженных клеток. Они образуются на различных органах растений: корнях (кила капусты), клубнях (рак картофеля), корнеплодах (рак свеклы). Образование опухолей про- исходит в результате поражения грибами и бактериями, реже виру- сами и действия абиотических факторов. Налет представляет собой мицелий и спороношение гриба, раз- ного цвета и консистенции, чаще на поверхности, реже внутри по- раженных органов. Тип проявления, характерный только при ряде грибных болезней, таких как настоящие и ложные мучнистые росы, белая и серая гнили и др. Пустулы — это выходы спороношения грибов (главным образом вызывающих ржавчинные заболевания) через разрывы покровных тканей. На поверхности пораженного органа растения образуются «подушечки» спор, обычно желто-оранжевого, к осени черно-корич- невого цвета. Головня — тип проявления болезни, характеризующийся разру- шением пораженной ткани и образованием массы спор грибов чер- ного цвета (пыльная головня пшеницы). Изменение окраски чаще возникает из-за разрушения хлорофилла в листьях или его недостаточного синтеза. Проявляется в виде доста- точно симметричного пожелтения или посветления листьев (хлороз) или отдельных участков листа (мозаика). Другой тип изменения ок- раски — антоцианоз, при этом листья приобретают фиолетово-крас- ную окраску. Встречается мозаичность плодов, пестролепестность. Причинами изменения окраски могут быть плохая обеспеченность макро- и микроэлементами, поражение вирусами, реже некоторыми грибами и бактериями. Угнетение роста — тип заболевания растений, характеризующийся уменьшением размеров всего больного растения или его отдельных органов. Наблюдается как при неинфекционных болезнях, напри- мер, в результате недостатка азота, так и при поражении различными патогенами (вирусная желтая карликовость ячменя). Парша — локальное поражение покровных тканей объемных ор- ганов растений в виде струпьев и коросты на их поверхности. Может быть инфекционной (обыкновенная парша картофеля) и реже неин- фекционной природы (сетчатость кожуры клубней картофеля при перепадах влажности).
Мумификация — тип заболевания растений, характеризующийся обезвоживанием, потемнением, уплотнением пораженного органа растения в результате поражения грибами (плодовая гниль, или мо- нилиоз), редко при сильном нарушении влажности. Иногда признаки проявления болезней, или симптомы пораже- ния, могут быть сходными, хотя и вызванными разными причинами. Это явление получило название фитопатологической конвергенции. Например, причиной мозаичной расцветки листьев может быть не только дефицит железа или магния, но и вирусное заболевание. Увя- дание растений может быть вызвано засухой или замоканием корней, а также поражением сосудистой системы грибами, бактериями. Точ- ную причину необходимо учитывать при диагностике заболеваний и для правильного построения защитных мероприятий. Классификация болезней Для достоверной диагностики и выбора наиболее эффективной защиты болезни растений классифицируют по совокупности тех или иных причин или других признаков. Наиболее распространенной является этиологическая классифи- кация болезней растений, учитывающая причины, вызывающие бо- лезнь. По этой классификации все болезни растений делятся на две группы: неинфекционные (непаразитарные), возникающие в резуль- тате воздействия на растения неблагоприятных факторов внешней среды, и инфекционные (паразитарные), причиной которых являются патогенные организмы: грибы, бактерии, вирусы, вироиды, фито- плазменные организмы, цветковые растения-паразиты. Среди неинфекционных болезней выделяют болезни, вызванные отдельными абиотическими факторами (болезни голодания, ятро- генные, лучевые, болезни, вызываемые неблагоприятными темпе- ратурами и т.д.). Выделяют болезни, вызываемые определенными группами фито- патогенов (микозы, бактериозы, фитоплазмозы, вирозы, вирои- дозы), а также некоторыми таксонами грибов или бактерий (бо- лезни, вызываемые головневыми, ржавчинными грибами, оомице- тами и т.п.). Для практических целей болезни разделяют по культурам (болезни пшеницы, картофеля, свеклы, льна) или по группам сходных культур (зерновых, зерновых бобовых, кормовых бобовых и т.д.). Иногда болезни подразделяют по приуроченности их к тем или иным органам или фазе развития растений: болезни клубней, болезни семян, болезни всходов и т.д.
1.2. НЕИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ Неинфекционные болезни растений представляют собой своеобразную группу, принципиально отличающуюся от инфекционных болезней. Сущность их состоит в воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды, которые способствуют значительному изменению процессов жизнедеятельности растений. Эти заболевания имеют ряд особенностей: • возбудитель патологического процесса отсутствует, а причиной служат абиотические факторы окружающей среды (неблагоприятные высокие или низкие температуры, недостаточная или избыточная влажность воздуха и почвы, солнечные ожоги, неблагоприятные почвенные условия, недостаток или избыток питательных веществ в почве, механические и химические повреждения растений, загрязнение окружающей среды вредными для растений веществами, лучевые болезни и т.д.), вызывающие патологический процесс; • для них свойственны одновременные массовые поражения в пределах всего поля, сада, теплицы и т.д. (при условии, если причина действует для всего массива растений, что бывает в большинстве случаев); • болезни не передаются от растения к растению, их развитие можно приостановить, исключив действие неблагоприятного фактора внешней среды; на этом строятся защитные мероприятия против ряда (но не всех) неинфекционных болезней. Болезни, вызываемые недостатком питательных веществ Дефицит элементов питания в почве оказывает отрицательное влияние на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур. Растениям необходимы углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, калий, кальций, магний, железо, бор, марганец, медь, цинк, молибден и другие элементы. Потребность в них зависит от биологических свойств растений и почвенно-климатических условий. Значение каждого из элементов питания строго специфично, поэтому ни один из них не может быть заменен другим. Недостаток какого-либо элемента питания может вызвать серь- езные нарушения в развитии растений, которые проявляются в виде характерных симптомов. Эти симптомы могут быть довольно чет- кими, специфичными, но могут быть и нехарактерными. Внешне это выражается в изменении общего вида растения (недоразвитость, кар- ликовость и т.д.), в проявлении характерных симптомов — некрозов, изменении окраски определенных органов и т.д.
Голодание растений не всегда бывает вызвано отсутствием или недостаточным содержанием того или иного элемента в почве, а до- ступностью его, которая зависит от формы химических соединений, почвенных условий (кислотности, влажности, буферных свойств), состава микробиоты. Это необходимо учитывать при диагностике болезни и проведении защитных мероприятий. Углерод в основном усваивается в виде диоксида (СО2) под влия- нием солнечной энергии. Комплексное внесение в почву минераль- ных и органических удобрений способствует увеличению продуциро- вания СО2. Кроме того, припочвенный слой воздуха может обога- щаться диоксидом углерода при известковании кислых почв, а также при внесении мочевины и других удобрений, содержащих карбонаты. Процессы взаимосвязанного превращения азотных веществ, уг- леводов и органических кислот в растениях определяются интенсив- ностью дыхания. Растения получают энергию в результате биологи- ческого окисления пластических веществ кислородом, поступающим в растение при дыхании. Кислород участвует в минерализации орга- нических веществ, завершающей биологический круговорот элемен- тов питания, переводя их в доступное для растений состояние. При недостатке кислорода поглощение солей корнями растений ухудша- ется. Водород активно участвует в биологических процессах гидролиза и синтеза, окисления и восстановления, в обмене веществ в клетке, в процессе поступления анионов и катионов различных солей из питательной среды в растения. Источником водорода в основном служит вода. Азот — наиболее важный питательный элемент, необходимый растению в больших количествах, входит в состав белков, хлоро- филла, алкалоидов, фосфатидов и других органических соединений; почти половину сухой массы протоплазмы составляют азотсодержа- щие вещества. Недостаток этого элемента приводит к угнетению роста, снижению количества хлорофилла, листья становятся мел- кими и приобретают бледно-зеленую окраску, образуются короткие и тонкие побеги. Ряд соединений азота постоянно перемещается из старых растительных тканей в более молодые, поэтому дефицит его проявляется сначала на старых листьях, а затем распространяется на все растение. При остром дефиците азота образуются мелкие плоды, которые часто преждевременно осыпаются. Все это приводит к зна- чительному снижению урожая и качества продукции. Источником азота служат минерализованные фракции почвенного гумуса, орга- нических удобрений и растительных остатков. Основной источник азота в почве — перегной (гумус). Содержание азота в гумусе состав- ляет около 5%. При высокой кислотности почвы неблагоприятное воздействие дефицита азота усиливается.
Доступ онлайн
В корзину