Лісова фітопатологія

Контрольну роботу виконав студент IV курсу Кравчук В.Г.

Московський Державний університет лісу

Митищі, 2005 р.

1. Основні групи та типи хвороб рослин, їх коротка характеристика, приклади. Основні групи фітопатогенних організмів.

Хвороба визначається як патологічний процес, що розвивається в рослині внаслідок проникнення збудника хвороби або впливу шкідливих біотичних і абіотичних факторів. Патологічний процес виражається в порушенні фізіологічних функцій, морфологічних відхилення від нормального стану тканин і органів, їх відмирання або усиханні всієї рослини. Супроводжується він зниженням продуктивності рослин, розпадом древостоя або його загибеллю. Розрізняють інфекційні та неінфекційні хвороби лісових порід.

Неінфекційні хвороби викликаються несприятливими умовами середовища з різким коливанням і порушенням режиму вологості, температури повітря і грунту, недоліком освітленості і грунтового живлення, впливом отруйних речовин, невідповідністю лісорослинних умов і способу ведення господарства вимогам рослин.

Інфекційні, або паразитарні, хвороби викликаються грибами (мікози), бактеріями (бактеріози), вірусами (вірози), мікоплазмами, квітковими паразитами (березки, омела, ремнецветнікамі), мікроскопічними хробаками (нематодами). Найбільш поширені грибні хвороби рослин, що приносять великої шкоди лісовому господарству

Умови середовища значно впливають на розвиток інфекційних хвороб безпосередньо або через вплив на трупи ними рослини. Розвитку та поширенню хвороб, освіти осередку ураження сприяє накопичення великої кількості інфекції (заразного початку) на відмирають, всохлі рослинах і на проміжних рослинах-господарів. Місцями накопичення інфекції є також грунт, рослинний опад, пні, порубкових залишки у вогнищах хвороби. Паразитні види грибів здатні викликати захворювання живих тканин у абсолютно здорових рослин Полупаразіти зазвичай заражають ослаблені або з механічними ушкодженнями рослини, викликаючи швидке відмирання уражених тканин або всього рослини. Багато гриби і бактерії поселяються в мертвих тканинах рослин і, вбиваючи своїми отруйними виділеннями (токсинами) прилеглі живі тканини, просуваються по них.

В залежно від ступеня паразитизму та спеціалізації збудники хвороб заражають обмежений або широке коло видів рослин. З поглибленням ступеня паразитизму посилюється спеціалізація збудника хвороби. Найбільш паразитні види, як правило, узкоспеціалізірованни, тому що вражають певний вид і навіть сорт рослин. Основні способи поширення хвороб лісових порід -- перенесення інфекції (заразного початку) повітряним потоком, водою, комахами, тваринами, птахами і людиною.

Шкідливість хвороби залежить від біології збудника та лісової породи, їх взаємодії в певних умов середовища; кліматичних, лесоводственних умов местопроізрастанія. Внаслідок цього в різних кліматичних зонах свого ареалу розповсюдження хвороба може володіти різним ступенем шкідливості. У заражених ділянках деревостанів розвиваються вогнища інфекції та осередки всихання. Масові поразки деревостанів небезпечними хворобами з одночасним утворенням осередків всихання на великих територіях (площах) носять назву епіфітотій. Передумовами для виникнення епіфітотій є три основні умови: наявність великої кількості інфекції, сприйнятливість деревостанів та сприятливі погодні чи інші умови.

Хвороби мають гострі форми, при яких всихання лісових порід відбувається в короткий період, протягом декількох днів або найближчих років після зараження, і хронічні форми з багаторічним перебігом захворювань. Розрізняють загальні хвороби, вражають всю рослину (наприклад, судинні хвороби) або що впливають на всі рослина (наприклад, кореневі гнилі), і органотропние хвороби, що вражають певні органи чи тканини (плямистості листя, некрози кори, рак, гнилі деревини та ін), що впливають на стан рослини у міру розвитку поразки.

Інфекційні хвороби розвиваються в кілька етапів (періодів). Кінцевий з них виявляється у вигляді комплексу зовнішніх ознак ураження або симптомів. Перший етап звичайно супроводжується фізіологічними порушеннями. Він настає внаслідок зараження і проникнення збудника хвороби в тканини рослин. Фізіологічні зміни (порушення транспірації, проникності клітин, фотосинтезу, ферментативної діяльності, біохімічних процесів) викликають анатомо-морфологічні зміни в тканинах і органах, спочатку непомітні і не проявляються у вигляді зовнішніх симптомів. Цей прихований період (бессимптомний) від зараження до зовнішнього прояви у різних хвороб триває від кількох днів до кількох років і носить назву інкубаційного періоду. Після цього періоду захворювання наступає період власне хвороби, видимий за зовнішніми ознаками, з наростаючим комплексом характерних симптомів.

Хвороба діагностується по викликав се збудника і симптомів поразки, ослаблення рослини. Є схожі симптоми хвороб, викликаних непаразитарними причинами або інфекцією, процес захворювання якими, а отже, і методи боротьби з ними різні.

Типи хвороб

За сукупності схожих зовнішніх і внутрішніх ознак прояву інфекційні та неінфекційні хвороби об'єднують за типами. Типи хвороб численні. Однак найбільш поширених типів хвороб небагато. Деякі з них представляють збірні групи різних за походженням хвороб, що зручно для їх виявлення.

Гниль - Розкладання і розм'якшення рослинних тканин, що викликаються грибами та бактеріями. Зустрічаються гнилі та пліснявіння плодів і насіння, кореневі і напенние гнилі, гнилі деревини стовбурів. Кореневі гнилі перешкоджають доступу води, розчинів поживних речовин з грунту з коренів в наземні органи, викликають вітровали і всихання дерев. Стовбурові гнилі викликають буреломи, знижують вихід сортиментів.

Відьмина мітли - густі скупчення укорочених пагонів, що виникають із сплячих бруньок внаслідок руйнування їх грибами, бактеріями, вірусами, мікоплазмами, комахами е за характеру розвитку і розміщення.

Безстатеве спороношення у фітопатогенних грибів зазвичай утворюється багато разів протягом вегетаційного періоду і служить для масового розповсюдження гриба і повторного зараження рослин.

Статеве спороношення грибів. У простій формі статеве розмноження грибів представлено ізогаміей, тобто злиттям двох різностатевих зооспор, в результаті чого формується циста. Більш складними формами статевого розмноження є зігогамія і оогамія. При зігогаміі зливається вміст двох зовні однакових клітин різностатевих міцелієм. У результаті утворюється зігоспора. При оогаміі на грибниці закладаються різні за формою статеві клітини. Після злиття їх вмісту утворюється ооспори.

Цисти, зігоспори і ооспори - це що спочивають суперечки, покриті товстою оболонкою і призначені для збереження при несприятливих умовах. Вони характерні для нижчих грибів.

У вищих грибів статеве відтворення завершується формуванням сумок або базидії. Сумка - це мішкоподібні клітка, всередині якої розвивається вісім сумкоспор. Базидії являє собою булавоподібні освіту, на поверхні якого формуються базидіоспори. Найчастіше їх чотири.

У фітопатогенних грибів перехід до статевого розмноження часто пов'язаний з настанням несприятливих умов, наприклад з перезимівлі, а суперечки, утворюються статевим шляхом, звичайно служать для первинного зараження рослин навесні або на початку літа.

циклом розвитку у грибів називають послідовне проходження окремих стадій і спороносіння, що завершується утворенням вихідних суперечка. У циклі розвитку більшості грибів утворюються два спороношення: статеве і безстатеве. Однак відомі гриби, що мають кілька різних безстатевих спороносіння, а також гриби, що мають одне яке-небудь спороношення (безстатеве або статеві).

Суперечки більшості грибів поширюються пасивно, тобто за допомогою різних агентів, серед яких найважливіше значення має вітер. Дрібні легкі суперечки підхоплюються висхідними струмами повітря та іншими повітряними течіями та переносяться на різні відстані, від декількох метрів до багатьох сотень кілометрів.

Вода також може служити поширенню грибів, в основному на невеликі відстані. Дощі і роси змивають спори грибів з уражених рослин і сприяють попаданню на здорові рослини і в грунт. Дощові потоки, паводки, зрошувальні води, річки іноді переносять інфекцію і на значні відстані.

Велику роль у поширенні грибів відіграють комахи, нематоди та інші тварини. Наприклад, ільмовие заболоннікі є переносниками спор збудника голландської хвороби ільмових порід. Комахи відіграють важливу роль у поширенні і розмноженні іржаний грибів, багатьох трутовиків і шапинкових грибів.

Спори, шматочки грибниці і склероції фітопатогенних грибів можуть розповсюджуватись на допомоги людини - з посадковим матеріалом і насінням рослин, з частинками грунту, пристали до взуття, різних машин, знарядь, інструментів, та іншими шляхами.

Лише зооспори деяких нижчих грибів здатні завдяки наявності джгутиків активно пересуватися у воді на невеликі відстані.

3. Харчування, паразитизм і спеціалізація грибів, вимоги грибів до умов навколишнього середовища.

Гриби - Гетеротрофні організми, здатні харчуватися тільки готовими органічними речовинами рослинного і тваринного походження. Поживні речовини надходять в організм гриба через оболонки гіф осмотичним шляхом. З цього гриби можуть поглинати поживні речовини лише у вигляді водних розчинів.

Гриби мають потужний ферментним апаратом. За допомогою ферментів вони перетворюють складні органічні сполуки рослинних тканин в більш прості водорозчинні з'єднання. У грибів є ферменти, що руйнують клітковину і пектинові речовини рослинних тканин (целюлазу, пектіназа); ферменти, що забезпечують гідроліз крохмалю (амілаза), розщеплення білків (протеїназ) і жирів (ліпаза), та багато інших. Це дозволяє грибів розкладати і переводити в засвоювану форму різні тканини рослинних організмів. За участю ферментів здійснюється і зворотний процес - синтез комплексних сполук, що йдуть на побудову тіла гриба, за рахунок поглинених їм простих молекул.

Джерелами вуглецю для грибів служать різноманітні органічні сполуки. У першу чергу споживаються прості цукри (глюкоза, мальтоза, фруктоза), потім більше складні вуглеводи (цукор, крохмаль, целюлоза), а також високоатомние спирти (наприклад, манітол), жирні кислоти (яблучна, лимонна) і їх солі.

Азотисті харчування відбувається за рахунок як неорганічних сполук - нітратів, нітритів і амонійних солей, так і органічних - білків і амінокислот.

Для нормальної життєдіяльності грибів необхідні також калій, магній, залізо, мідь, марганець, фосфор, сірка та інші зольні елементи, вітаміни і ростові речовини.

З характером субстрату, тобто живильного середовища, на якій гриби поселяються і харчуються, тісно пов'язаний їхній спосіб життя. Гриби, які живуть на відмерлих частинах рослин і тварин, органічних залишках грунту та інших мертвих субстратах, називають облігатними (обов'язковими) сапрофіти. Облігатними паразитами називають гриби, що харчуються тільки за рахунок живих тканин, головним чином рослин. Існують і проміжні форми грибів - факультативні (необов'язкові) паразити і сапрофіти.

Сапрофіти найчастіше є поліфагом: вони здатні використовувати найрізноманітніші джерела живлення. Паразитні гриби характеризуються пристосованістю (спеціалізацією) до окремих субстрату; вони вражають певні органи і тканини тих чи інших рослин. Облігатні паразити - це звичайно монофагі, вузькоспеціалізовані до певних видів або сортів рослин.

Найважливіше значення для зростання і спороношення грибів має фактор навколишнього середовища.

Вологість. Більшість грибів нормально розвивається лише при високій вологості субстрату та навколишнього повітря. Однак надмірне зволоження для багатьох грибів несприятливо, оскільки при цьому знижується доступ кисню, необхідного для їх розвитку. Гриби справжньої борошнистої роси здатні добре розвиватися навіть у посушливих умовах. Наявність краплиннорідкому води або високої відносної вологості повітря - необхідна умова для дозрівання спороносіння, проростання спор і зараження рослин.

Температура. Оптимальною для розвитку більшості грибів є температура 20-25 ° С. Однак зростання грибів може відбуватися в досить широких температурних межах, приблизно від 2 до 40 ° С. При більш низьких температурах, близьких до 0 ° С, можуть розвиватися небагато видів, наприклад збудники хвороб, що вражають сіянці в зимовий період під сніговим покривом. При температурах нижче нуля активне зростання грибів неможливий, але їх покояться суперечки можуть зберігати життєздатність навіть при сильних морозах.

Кисень. Всі гриби - аеробні організми, проте потреба в кисні у різних грибів різна. Більшість грибів потребує досить енергійного надходження кисню. У той же час багато гриби виявляють здатність до розвитку в умовах нестачі кисню. Такими є деякі сапрофітні плісняви гриби, а також строго паразитні види, які розвиваються всередині живих, активно дихаючих клітин рослини-господаря.

Реакція середовища. У розвитку грибів цей фактор відіграє чималу роль. Зазвичай гриби воліють кислі субстрати, але є види, здатні розвиватися на нейтральних і навіть слабколужних субстратах.

Світ. Наявність світла не є вирішальним фактором розвитку грибів. Багато гриби зовсім не мають потреби в освітленні, інші краще спороносят на розсіяному світлу. Деякі трутовики в темряві утворюють потворні стерильні плодові тіла. Дія ж прямих сонячних променів, як правило, несприятливо позначається на рості і спороношення грибів. Виняток становлять мучністоросяние гриби, які в цих умовах активно розвиваються і дають масові спороношення. Витривалі до прямого сонячного світла і пофарбовані спороношення грибів.

4. Класифікація та коротка характеристика методів і засобів захисту лісових насаджень від хвороб.

Всі захисні заходи в фітопатології часто поділяють на дві основні категорії: попереджувальні (профілактичні), спрямовані на попередження можливості зараження рослин збудниками хвороб, їх розвитку та розповсюдження, і лікувальні (хемотерапевтіческіе), в завдання яких входить боротьба зі збудниками хвороб про самих рослинах і підвищення опірності рослинного організму за допомогою спеціальних засобів (іммунізаторов, актівізаторов обміну речовин і т.д.). Слід, однак, мати на увазі, що такий поділ методів захисту або боротьби в фітопатології певною мірою умовно, оскільки деякі профілактичні заходи є в той же час лікувальними і навпаки.

Слід визнати доцільним розподіл всіх методів захисту деревних рослин по принципом їх дії і техніці застосування на наступні категорії: організаційно-господарські, лісогосподарські, фізико-механічні, хімічні, біологічні, карантинні. У більшості випадків боротьба з хворобами рослин найбільш результативна при здійсненні не окремих заходів, а комплексу їх, або системи заходів, що об'єднує організаційно-господарські, лісогосподарські, хімічні та інші методи боротьби.

Організаційно-господарські методи. Ці методи повинні забезпечувати найбільш ефективне і економічне використання можливостей господарства в боротьбі з хворобами рослин. У лісовому господарстві до них можуть бути віднесені наступні:

Розробка планів та здійснення періодичних фітопатологічного обстежень насаджень для виявлення місця розташування та площ вогнищ хвороб. Ці дані повинні бути основою для планування і розрахунку обсягу, термінів і вартості захисних заходів.

Пропаганда знань про шкідливість хвороб лісу, про шляхи їх розповсюдження та фактори, що сприяють захворюванню дерев, про методи і засоби боротьби з ними.

Регулювання чисельності диких мисливських тварин, що ушкоджують деревостой, обмеження випасанні домашньої худоби на лісових площах, особливо в насадженнях, схильних до ураження кореневими гнилями.

Застосування при створенні лісових культур способів підготовки підлягають лісонасадження площ і способів обробки грунту, що забезпечують створення екологічної обстановки, сприятливою для росту і розвитку деревних культур і несприятливої для накопичення, поширення та розвитку збудників хвороб.

Забезпечення лісокультурних робіт посадковим життєздатним і доброякісним посівним матеріалом, що пов'язано з правильним з точки зору лесозащіти вибором ділянок території під лісові розплідники і застосуванням хімічних засобів захисту сіянців та дезінфекції посівного матеріалу.

Складання розрахунків необхідної кількості отрутохімікатів і своєчасне забезпечення ними господарства.

Лісогосподарські методи. До них відносяться заходи, спрямовані на попередження розповсюдження хвороботворної інфекції, на підвищення стійкості насаджень і загальної їх оздоровлення за допомогою застосування існуючих прийомів і правил догляду за лісом і його експлуатації, що переслідують не тільки чисто лесоводственние мети, але поєднують також і завдання лесозащіти. Ці цілі невіддільні, тому що основне завдання лісівництва - підвищення продуктивності лісів не може бути повністю виконана, якщо ігнорувати шкоду, яку завдають лісовому господарству хворобами деревних рослин. До лісогосподарським методів захисту в цьому аспекті можуть бути віднесені: валка дерев з корінням; корчування та видалення пнів і коріння; реконструкція насаджень; санітарні рубки; рубки догляду за насадженнями; догляд за стовбурами.

Фізико-механічні методи спрямовані на попередження розповсюдження та розвитку хвороб лісу. Вони полягають у знищенні збудників захворювань або у виключенні можливості їх поселення та розвитку на рослинах за допомогою використання механічних засобів і прийомів та фізичних факторів. До фізико-механічними методів захисту відносяться наступні заходи: видалення хворих дерев; обпалення пнів; окорке пнів; ізолювання рослин; обрізка та знищення хворих органів; просушування та аерація кореневої системи; збір і знищення плодових тіл грибів; збір і спалювання опалого листя і хвої; термічна дезінфекція грунту.

Хімічні методи характеризуються використанням хімічних речовин (фунгіцидів), отруйних для збудників хвороб, з метою попередження і придушення їх розвитку на рослинах шляхом поверхневої обробки, а також для зміцнення рослинних організмів і підвищення їх стійкості за допомогою введення в рослини препаратів внутрірастітельного дії.

Хімічні речовини використовуються і для лікування деяких неінфекційних хвороб рослин, наприклад, пов'язані з мінеральним голодуванням, дією низьких температур і ін У деяких випадках хімічні методи захисту рослин є важливими, часто і єдино можливими. Вони поділяються на методи профілактики (запобігання різних органів рослин (листя, гілки, стовбур, коріння) від зараження грибними, бактеріальними та іншими хворобами шляхом нанесення на них фунгіцидів, що вбивають збудників хвороб, що знаходяться на поверхні рослин, або потрапляють туди згодом, і тим самим перешкоджають проникненню збудників в рослинні тканини) і методи терапії (хемотерапіі - лікування хворих рослин введенням в їх тканини хімічних речовин, отруйних для збудників хвороб, або речовин, що зміцнюють рослинний організм і підвищують його стійкість до хвороб).

Біологічні методи. В основу цих методів боротьби з хворобами рослин належить перш за все явище антагонізму між різними мікроорганізмами, що виробляють в процесі своєї життєдіяльності антибіотичні речовини, що затримують ріст і розвиток або обумовлюють загибель збудників хвороб рослин. До біологічних методів відноситься також використання паразитів другого порядку, фітонцидів, алкалоїдів та інших речовин, що виробляються рослинними клітинами вищих рослин. Антибіотичні речовини (гриби), вносяться в грунт, обприскуванням суспензією спор гриба, обприскуванням рослин антибіотиками промислового виготовлення і культуральні рідинами. А, наприклад, для зараження пнів при проведенні боротьби з опеньком рекомендується користуватися деревиною, ураженої грибами-антагоністами, яка вноситься в канали, підготовлені в деревині буравом. Отвори каналів після заповнення замазуються живицею, садових мастикою або олійною фарбою.

Карантинні заходу. На земній поверхні безперервно йде процес розселення, географічного переміщення і пристосування до нових умов проживання різних рослин, у тому числі і збудників хвороб. У зв'язку з цим ряд хвороб рослин з'являється і виявляється в нових географічних районах, в областях, де раніше вони не були відомі. Поширенню нових хвороб сприяє господарська діяльність людини, в процесі якої при ввезенні посівного і посадкового матеріалу рослинних продуктів або рослин завозяться і збудники хвороб рослин. Для запобігання цьому існують спеціальні правил карантину рослин. Крім цього, виконується контроль і перевірка насіння, рослин, рослинної сировини, плодів, овочів та інших вантажів, що надходять з-за кордону, або районів, що знаходяться під карантином всередині країни, здійснюються систематичні обстеження та у випадках виявлення вогнищ хвороб організується їх ліквідація.

До засобів захисту відносяться отруйні для збудників хвороб хімічні речовини - фунгіциди, бактерициди, нематоциди, антибіотики, ізолюючі замазки і пломби, а також інструменти, пристосування і машини, необхідні для їх використання. Особливо важливе значення як засоби захисту рослин мають фунгіциди.

фунгіцидами називаються хімічні речовини, які вбивають або що затримують ріст і розвиток грибів-збудників хвороб рослин. Такими властивостями володіють багато неорганічні і органічні хімічні Сполучених?? ения, що діють універсально на збудників багатьох хвороб або специфічно - на збудників деяких захворювань.

Можуть застосовуватися фунгіциди групи сірки (мелена сірка, колоїдна сірка, вапняно-сірчаний відвар, сірчана кислота, сірчистий газ, тірам, фербам, цінеб, каптан та ін), групи міді (мідний купорос, бордоська рідина, хлорокис міді, тріхлорфенолят міді), фунгіциди групи ртуті (гранозян, меркуран, агронал), а також інші захисні засоби (залізний купорос, гексахлорбензол, кальцинована сода, марганцевокислий калій, нітрафен, формалін, та ін.)

В як захисних засобів також можуть застосовуватися наступні антибіотики і антибіотичні речовини: триходермін, трихотецин, гризеофульвін, ністатин і його натрієва сіль, стрептоміцин, екстракт наростів чаги.

5. Дати докладний опис діагностичних ознак, умов розвитку, біологічних особливостей збудників таких хвороб деревних порід і заходів боротьби з ними:

а) ядуха сіянців

Хвороба викликається базидіальних грибом телефора наземне (Thelephora terrestris Ehrh.: Fr.). Коли плодове тіло утворюється поруч із сіянців сосни (або будь-якого іншого дерева), воно може обволікати сіянці, створюючи механічне перешкоду для росту, дихання та асиміляції, і призводити до їх загибелі. При цьому не можна називати гриб паразитом: він користується сіянців тільки як підприєм. Тим не менше в лісових розсадниках цей гриб може викликати серйозні пошкодження. Коли Thelephora terrestris не знайде підходящої опори, гриб може утворити, на нижній стороні валежних гілок або навіть невеликих каменів розпростерті плодові тіла. У такому вигляді він нічим не відрізняється від видів роду томентелла (Tomentella); отже, один і той же гриб може виявлятися в різних життєвих формах.

Thelephora terrestris-сапрофіт, що живе на лісовій підстилці і мертвій деревині. Плодові тіла шкірясті, темно-коричневі, тонкі, частіше розпростерті, плівчасті або воронкоподібні. Гіменофор сіруватий гладкий, горбкуваті або складчастий.

Основним типом місцепроживання Thelephora terrestris є хвойні ліси, вирубки, на сухих піщаних грунтах, осушені торфовища, вогнища. Субстрат: мінералізована грунт, що лежать на землі порубкових залишки, шишки, камені. Зазвичай сапротроф, рідко біотроф на ослаблених рослинах.

Основні заходи боротьби з цією хворобою - часте розпушування і ретельне видалення і спалювання сіянців з плодовими з плодовими тілами гриба.

Рис. 3. Телефора наземна

Крім задухи сіянців грибом Thelephora terrestris, ядуха рослин (особливо хвойних порід) викликають дим, отруйні гази і частинки вугілля, вапна та пилу, викидаються з промислових підприємств. Потрапляючи на хвою, ці частинки закупорюють продихи і викликають задуху сіянців. Тому не рекомендується розташовувати лісові розплідники поблизу великих міст.

б) сосновий вертун

Сосновий вертун. Збудник хвороби - гриб Melampsora pinitorqua (A. Braun) Rostr., що належить до класу базидіальних разнохозяйних іржаний грибів з повним циклом розвитку. Хворобою