Итак, мы познакомились с некоторыми из симптомов болезней, встречающихся у растений. Но это только первое знакомство с недугом, первый шаг к аптеке для растений. В растительном мире встречается множество заболеваний, вызываемых различными причинами. Как же разобраться в этом сложном лабиринте и определить главных виновников? На протяжении всей истории фитопатологии ученые постоянно делали попытки как-то систематизировать заболевания, выделить общие черты и признаки. Предлагали классифицировать их по внешним проявлениям болезней, по органу растения, поражаемому патогеном, по продолжительности заболевания. Однако как быть с влиянием на течение болезни окружающих условий, возраста растений и их устойчивости к возбудителям? Кроме того, фитопатоген поражает растительный организм на какой-то определенной стадии развития или роста. Широко распространена система, учитывающая болезни по видовой принадлежности культур, например, хлебных злаков и овощей, масличных и зернобобовых, а также отдельных видов: пшеницы и картофеля, свеклы и кукурузы.
В настоящее время наиболее популярной является этиологическая классификация, которая учитывает причины болезней растений. Возникающие при воздействии неблагоприятных температур и влажности воздуха, излучения и ядовитых веществ заболевания относят к неинфекционным. Болезни, вызываемые грибами и бактериями, вирусами и актиномицетами, нематодами и растениями-паразитами, являются инфекционными.
Что же приводит растение "на прием" к фитопатологу? Для нормального роста и развития растительного организма необходимо присутствие в почве питательных веществ, таких, как азот и калий, кальций и фосфор, железо и другие элементы. Для полноценного питания растения нуждаются также в микроэлементах: боре и марганце, меди и цинке. Эти компоненты должны присутствовать не только в достаточном количестве, но, что не менее важно, в правильном соотношении. Теперь познакомимся с теми последствиями, к которым приводит недостаток некоторых из них.
Известно, что азот это в первую очередь белковые молекулы, от их деятельности зависит рост и развитие всех органов растения, а также интенсивность фотосинтеза. Азотное голодание у кукурузы и огурцов, в период закладки органов размножения, приводит к сдвигу в сторону образования женских цветов и конечно же к потере урожая.
Не менее важен для растительного мира такой элемент, как калий. Благодаря ему растения укрепляют свои защитные функции по отношению к различным возбудителям болезней, а его недостаток приводит к нарушению биосинтеза белков в клетке. Образующийся при этом амин - путресцин вызывает некроз на листьях различных культур.
Не проходит бесследно для растения дефицит фосфора. Молодые побеги и корни замедляют свой рост, а образующиеся листья имеют маленькие размеры. При фосфорном голодании верхушки нижних листьев озимой пшеницы, ржи и кукурузы приобретают лиловую или красно-фиолетовую окраску.
Остро реагируют растительные клетки на недостаток кальция. Он является незаменимым компонентом клеточных оболочек и нейтрализует накапливающиеся в растении органические кислоты. Если на листьях капусты или ржи появились белые полоски по краям, а у свеклы и картофеля закручиваются кверху края листовой пластинки, необходимо внести в почву некоторые соли кальция.
Немного надо растению микроэлементов, но попробуй не дай. Как говорится, мал золотник, да дорог. Взять хотя бы, к примеру, железо. При дефиците этого элемента не смогут нормально "ловить" лучи солнца зеленые пигменты и пожелтеют листья, пораженные хлорозом. Нарушится деятельность дыхательных ферментов и упадет интенсивность фотосинтеза. Функция "трансформаторов" солнечной энергии зависит также от другого элемента таблицы Менделеева - марганца. А каким злом для зеленых кормильцев оборачивается нехватка бора! Неприятно наблюдать эту печальную картину, когда отмирают корешки и почки, опадают цветки и не завязываются плоды. Дефицит этого микроэлемента вызывает хлороз молодых листьев, пустотелость стеблей и корней, а если растение начнет плодоносить, то образуются плоды-уродцы
Большие неприятности приносит миру растений медное голодание. Зерновые культуры и цитрусовые, картофель и табак платят огромную дань этому элементу. Снижается жаро- и засухоустойчивость растений, увядают листья и задерживается рост стеблей и семян. Немало вреда растительному организму может нанести недостаток цинка. Нарушается активность многих ферментов и биосинтез гормона роста - гетероауксина, образуются уродливые плоды и пятнистые листья.
Однако не только недостаток химических элементов в питании зеленого мира, но и их избыток отрицательно влияет на все стороны жизнедеятельности растения. И как здесь не вспомнить слова знаменитого Парацельса о том, что вещество может быть лекарством и ядом, все зависит от концентрации.
В том, какую важную роль в жизни растительного царства играет вода, долго убеждать не приходится. Если в состав человеческого тела входит около 65% этой бесценной жидкости, то масса растений до 90% представлена водой. "Где вода, там и жизнь",- говорит казахская народная пословица. Скорость роста и деления растительных клеток, вязкость цитоплазмы и температура тканей растения зависят от водного режима. И несмотря на то что некоторые растения, например картофель, очень выносливы и могут значительно терять влагу без особого для себя вреда, многие другие растительные организмы уже при потере 2-3% воды начинают увядать. Нередко можно наблюдать, когда недостаток влаги в почве и воздухе, высокая температура вызывают гибель хлебных злаков (захват хлебов).
Суховеи - настоящий бич для земледельца. Испытывая "водный голод", листья начинают "откачивать" воду из колосьев злаков, и при этом образуются мелкие и щуплые семена. Нелегко приходится растению в сухое, жаркое лето, когда исчерпались зимние запасы воды в почве, а дождя все нет.
Иногда врагом растений становится человек. Мы нередко становимся свидетелями болезней деревьев в парках и скверах города, когда в результате строительных работ нарушается уровень грунтовых вод. Да и сами посетители городских уголков природы, утаптывая почву около зеленых насаждений, лишают их корни живительной влаги и воздуха.
Как ни странно это звучит, но иногда вода вредит растениям. При обильном водоснабжении полей влага заполняет поры в почве, препятствует поступлению воздуха к корням, и нередко от этого страдают посевы озимых культур. В таких анаэробных условиях в почве накапливается углекислота, соли железа и органические кислоты, которые влияют на нормальную жизнедеятельность растительного организма. Нарушается развитие корневой системы, что приводит к увяданию растений, трескаются корнеплоды и плоды фруктовых деревьев. Широко распространена болезнь кукурузы, известная как "кукурузная бель", когда усиленный приток влаги и питательных веществ в початки вызывает трещины в оболочке зерен и обнажает эндосперм.
Все знают вкус горького огурца. Эту неприятную горечь вызывают молекулы гликозида-кукурбитциана. Такие "несъедобные" огурцы появляются в засушливые годы, а также когда жаркие дни чередуются с довольно прохладными ночами. Интересно, что эта горечь, отпугивающая пчел и ос, накапливается ближе к черешку.
Редко кто не видел причудливые клубни картофеля с множеством маленьких клубеньков на родительском теле. Эти мелкие и бедные крахмалом образования, называемые в народе "детками", непригодны для использования в пищу. Такие клубни появляются в засушливый период с высокой температурой воздуха. Другое любопытное явление можно наблюдать у хлебных злаков лесной зоны Западной Сибири. Обильные дожди, теплый воздух и туманы вызывают выделение из зерновок сладкой жидкости. Изучая причины этого странного явления, ученые обнаружили, что этот сладкий сироп образуется в результате гидролиза крахмала семян до Сахаров.
Довольно часто причиной болезней растений служат высокие или низкие температуры. При недостатке влаги в почве и сильных солнечных лучах, например, у конского каштана и липы опадают листья и могут возникнуть ожоги. После дождя на растении остаются капельки воды, которые выступают в роли своеобразных линз, концентрируют лучи солнца - и листья перегреваются. Нередко солнечные лучи вызывают ожоги коры плодовых Деревьев. Высокая температура воздуха и низкая влажность во время оплодотворения ерновых культур могут привести к образованию пустых колосьев с засохшими семенами. Это явление носит название "белоколосица".
Не меньший, а может быть и больший, вред наносят холода. Не зря так боятся садоводы весенних заморозков. Эти незваные холода весной вызывают задержку накопления запасных углеводов и медленный рост растений. Много хлопот доставляют земледельцам и зимние оттепели. Под действием тепла нарушается период покоя и пробуждающиеся почки плодовых деревьев становятся жертвой последующих заморозков. Заморозки вызывают гибель проводящих тканей и наносят огромный ущерб урожаю.
Не щадит мороз стволы и ветви деревьев. Повреждения коры и растущей древесной ткани заканчиваются так называемым морозобойным раком. Опасны для растения длительные заморозки, но если после холода температура резко повышается опять - жди неприятностей. На этот раз исполосованные трещинами наружные слои коры отстают и обнажают ствол дерева.
Еще одну опасность таит в себе частая смена заморозков и оттепелей. В результате этих капризов погоды происходит наполнение водой почвы и вытеснение на поверхность земли корней озимых, многолетних трав и других культур. При заморозках в период молочно-восковой спелости повреждается оболочка семян и отстает от эндосперма, а пораженные зерна теряют всхожесть. Изучение таких морозобойных семян показало, что в них сильно повышена кислотность и активность фермента диастазы.
В последние годы изучаются последствия влияния человеческой деятельности на окружающую среду. И хотя на первый план выступает благополучие человеческого рода, не надо забывать о царстве растений. Особенно опасны для животного и растительного мира нашей планеты отходы промышленных предприятий, применение ядохимикатов против возбудителей болезней, вредителей и сорняков.
Большой урон растительному миру наносят стихийные силы природы. Обильные ливни и ураганы, молния и град, сильные метели и обледенения постоянно угрожают здоровью зеленых кормильцев.
Причиняют много хлопот культурным растениям технически неисправные уборочные машины. Различные животные и насекомые, повреждая растение и его ткани, способствуют заболеваниям среди наших зеленых друзей.
Итак, мы познакомились с неинфекционными болезнями растений, вызываемыми различными и сложными воздействиями окружающей среды. Теперь для полного представления о врагах растительного мира давайте совершим небольшое путешествие в мир инфекционных заболеваний наших спутников - зерновых злаков и "земляных яблок", сахарного мангольда и цветка Солнца.
Огромные потери несет человечество от опасной болезни хлебных злаков - ржавчины. Боялись этой болезни в Древней Греции, где, по свидетельству Теофраста (350 лет до н. э.), она наносила опустошения на посевах этих культур. Земледельцы пытались объяснить причины заболевания, связывая их появление с плохой почвой и качеством удобрений, неблагоприятной погодой и, конечно, с гневом своих богов. Эту болезнь они сравнивали с саранчой, мором и нападением вражеских полчищ. Более того, у земледельцев Древнего Рима существовал культ бога ржавчины Робигоса (от лат. robigo - ржавчина). В течение многих веков древние сеятели, чтобы получить у своего идола прощение за "страшные прегрешения", совершали многочисленные обряды и приносили жертвы.
Однако все чаще и чаще, наблюдая растения, задумывался земледелец об истинных причинах болезни злаков. В настоящее время на злаковых культурах обнаружено пять видов ржавчины: стеблевая, бурая и желтая, карликовая и корончатая. Они могут встречаться на нескольких растениях или поражать только определенные злаки. Стеблевая ржавчина, например, является бичом всех зерновых, многих кормовых и дикорастущих злаков.
Другой враг хлебов - бурая ржавчина наносит вред посевам озимой и яровой пшениц. Если у стеблевой ржавчины промежуточное растение-хозяин барбарис, то у бурой - лещица и василистник. Немало опасностей представляет собой возбудитель желтой ржавчины, поражающий почти все надземные части растений (листья и влагалища, стебли и колосья). Эта болезнь широко распространена на пшенице, ржи и ячмене, а также на диких злаках - пырее и эгилопсе. Эти грибы-паразиты хорошо переносят низкие температуры. Широко распространена корончатая ржавчина овса и карликовая ржавчина ячменя. Заболевание ячменя переносится с промежуточного хозяина - птицемлечника порывами ветра с пораженных растений. Образующиеся разноцветные споры ржавчинных грибов, красные, бурые и желтые, придают злакам ржавчинную окраску. Возбудители этой болезни поражают вегетативные органы и замедляют налив зерновки. Заболевшее растение становится легкой жертвой засухи и морозов, теряет урожайность, а семена становятся легкими и щуплыми.
Иногда на пшеничном поле можно заметить как бы обуглившиеся колосья. Здесь наверняка "похозяйничали" головневые грибы. Твердая, карликовая и пыльная, стеблевая и индийская головня поражают злаковые и имеют "автобиографию", тесно связанную с историей происхождения культурных растений. У нас распространены около 20 видов патогенов, которые по-разному воздействуют на растительный организм. Так, например, возбудитель твердой головни поражает только зерновку, а пыльной - весь колос растения, превращая его в пыльную споровую массу. Карликовая головня вызывает такие нарушения в росте культуры, в результате которых образуется от 4 до 54 низкорослых стебельков (отсюда и название головни). Эта болезнь встречается на озимой пшенице и пырее, озимом ячмене и ржи. В настоящее время известно более 40 рас возбудителей пыльной головни, которые особенно опасны в европейской части нашей страны и Казахстане. При стеблевой головне ржи на верхней части стебля, листьях и влагалищах образуются трещины, из которых "вываливаются" споры. Патогенный гриб поражает молодые проростки, а его грибница, как щупальца осьминога, охватывает все надземные части растения. В южных районах при благоприятных климатических условиях распространяется твердая головня ячменя. Многочисленные формы и расы этого патогена паразитируют только на отдельных сортах и разновидностях этой культуры.
Поражается пыльной головней и кукуруза. Заболевшие растения сильно кустятся, а сами початки задерживаются с развитием из влагалища листьев. Возбудитель болезни, "затаившись" в семенах или почве, поражает молодые побеги злака. Очень опасна для кукурузы и пузырчатая головня, которая поражает листья и стебли, зерновки и початки, а также воздушные корни. Сначала на пораженных участках образуются своеобразные вздутия (пузыри), имеющие белую, а затем переходящую в розовую или красноватую окраску. При разрастании грибницы споры изменяют цвет и становятся темными. Потери урожая от болезни початков могут достигать 50%. Разлетаясь в ветреную погоду, они могут долго пролежать в почве, а при благоприятной погоде прорасти. Особенно опасны споры во время уборки урожая. Инфекция может переноситься на здоровые семена через тару или уборочные машины.
Иногда случается и так. Растение "чахнет на глазах", а признаки болезни незаметны. При тщательном изучении выясняется скрытая, причина недуга - поражение корневой системы. Корневые гнили пшеницы и ячменя, ржи и овса наносят немалый вред посевам хлебных культур.
Возбудителями заболеваний служат различные патогенные грибы и бактерии. Часто растение поражают сразу несколько микробов, которые очень жизнеспособны и некоторые из них могут находиться в почве больше 5 лет. Фитопатогены паразитируют на различных участках корней и подземной части стебля, а также могут служить причиной массовых болезней среди зеленых кормильцев. Наиболее чувствительны к этим заболеваниям яровые и озимые пшеницы, а также ячмень.
Возбудитель обыкновенной корневой гнили образует на растительной ткани бурые полосы или бело-розовый налет. А когда растение начинает цвести или начинает наливаться зерно, стебли отмирают и колосья остаются пустыми. Наибольший вред могут причинять корневые гнили на полях Казахстана и Сибири. На корнях, стеблях и влагалищах листьев пшеницы и ячменя встречается другое заболевание - офиоболез. Кроме этих злаков-близнецов, грибы-патогены паразитируют на пырее и мятлике, овсянице и эгилопсе.
Можно еще встретить на золотистых колосьях злаков темные рожки вместо семян. Эти образования - результат поражения хлебных культур опасным патогеном из царства грибов - спорыньей. Зараженное зерно, попадая в пищу, является причиной различных нарушений в человеческом организме. Отравления спорыньей сопровождаются страшными судорогами, а в тяжелых случаях заканчиваются смертельным исходом. Раньше в европейских странах возникали эпидемии этой болезни, прозванной в народе "злыми корчами". В рожках, образуемых фитопатогеном, содержатся алкалоиды - эрготоксин и эргоновин, которые используются в медицине как кровоостанавливающее средство. Грибы-паразиты поражают более 170 видов культурных и дикорастущих злаков.
Пришла на поля весна. Растаял снег, и среди молодых побегов можно обнаружить участки заболевших или погибающих растений. Что же произошло с ними и почему на листьях образовался рыхлый паутинистый налет? Если взять пораженную ткань и посмотреть ее под микроскопом, то можно обнаружить множество микроскопических спор возбудителя снежной плесени. Заболевание значительно чаще встречается на озимых злаках, плохо подготовленных к зимовке.
Особенно страдают ослабленные растения хлебных злаков и других культур от недостатка питательных веществ и обильных дождей, преждевременных снегопадов и заражения некоторыми другими патогенами.
Основатель отечественной фитопатологии Михаил Степанович Воронин считал, что первопричиной фузариоза колосьев является сырость и тепло, а поражение грибами - явление вторичное. В дождливую и теплую погоду солома, колосья и зерна начинают преть, ткани разлагаются, отмирают и на них появляется масса грибов-сапрофитов.
Эти фитопатогены, поражая пшеницу и рожь, ячмень и овес, выделяют опасные токсины и могут вызывать отравления у животных и людей. На органах больных растений появляется розовый налет, переходящий в черные точки, состоящие из плодовых тел грибов.
Мицелий паразита проникает через оболочку и разрушает крахмал в эндосперме, поражает зародыш, и семена образуются щуплыми. Способствуют распространению инфекции из почвы и больных растений дожди и ветер. Эта болезнь хорошо известна земледельцам Дальнего Востока и Украины, Краснодарского края и Ростовской области.
Широко распространена в районах возделывания озимой пшеницы, ячменя и ржи вредоносная болезнь злаков - мучнистая роса (табл. I).
Гриб возбудитель поражает листья и листовые влагалища, а при сильной инфекции - стебли, колоски и ости зеленых растений. Заболевание легко обнаружить по белому налету, который постепенно приобретает бурую окраску за счет старения грибницы. Эта опасная болезнь вызывает значительные потери урожая хлебов, достигающие 30%. Патогенные грибы могут переноситься с посевов озимой пшеницы на яровую, а также мигрировать с одного заболевшего злака на другой.
Дружно прорастают побеги ячменя, и радуется глаз хлебороба, надеясь на хороший урожай. Но незаметно подтачивают здоровые растения многочисленные патогены. Среди них возбудители полосатой (гельминтоспориоз) и сетчатой пятнистости ячменя, наносящие огромный вред этой культуре.
Поражая листья, патогены вызывают образование темно-коричневых полос и пятен с бледно-желтым ободком, покрытых как бы сеткой. Эти опасные грибы-паразиты вызывают засыхание листовой пластинки, лишают растения колоса, а если он и появляется, то семена в нем щуплые или совсем отсутствуют.
Возбудитель септориоза хозяйничает на колосьях и стеблях, листьях и семенах пшеницы (см. табл. I).
При сильном поражении эти органы злака приобретают черную окраску, а сам растительный организм отстает в росте, колос недоразвивается и число зерен в нем уменьшается.
Аскохитоз - болезнь, поражающая листья пшеницы, симптомы которой проявляются в образовании мелких пятен со светлым центром и темно-коричневой каймой. Заболевший злак уступает в высоте стебля и продуктивности, а при сильном поражении отмирает. Особенно опасен этот патогенный гриб в годы со снежными зимами, когда весна затягивается и снег еще долго лежит на полях. Не только пшеница и ячмень, а также рожь страдают от этих фитопатогенов.
Гельминтоспориоз кукурузы поражает в основном листья растения. При высокой влажности воздуха и температуре возбудитель болезни вызывает преждевременное засыхание и отмирание листьев.
Еще один из опасных врагов, "кормильцев инков" - возбудитель диплодиоза - атакует корни растения. Для патогена не имеет значения возраст растительного организма, но особенно он вредоносен на фазе молочной и молочно-восковой спелости, а также в период хранения зерен. При благоприятных условиях на золотистых початках образуется белый ватообразный налет - результат разрастания грибного мицелия. Широко распространен фитопатоген на посевах кукурузы в Грузии.
Кроме грибных болезней злаков, фитопатологам нередко приходится иметь дело с патогенными бактериями. До 60% урожая могут уничтожить возбудители черного бактериоза пшеницы. Микроорганизмы поражают семена и колосья и являются источником инфекции для здоровых растений. Патоген нарушает нормальный налив зерна, делая его щуплым, а колосья при этом приобретают черную окраску.
Не менее опасен другой патоген из мира бактерий, вызывающий базальный бактериоз пшеницы. Болезнь поражает колосья и семена, а на листьях образуются белые и коричневые пятна. Это заболевание распространено во многих областях нашей страны. Кроме пшеницы, бактериозы встречаются у других злаков: ячменя и ржи, кукурузы и проса, но они меньше распространены у нас.
Кроме грибов и бактерий, злаковые культуры сильно поражаются вирусными заболеваниями. Возбудители болезней из царства вирусов, например вирус закукливания, заражают ячмень и пшеницу, кукурузу и рожь, овес и рис, а также дикорастущие злаковые травы. Вирусную инфекцию легко заметить по мозаичному рисунку на листьях, состоящему из светло-зеленых полос и удлиненных пятен. Переносчиками патогенных вирусов являются темные цикадки, личинки которых питаются соком растений.
Опасным врагом хлебных посевов озимой и яровой пшеницы, ячменя и овса является вирус мозаики. Вызывая мозаичность листьев, этот вирус задерживает рост культур. Переносят инфекцию полосатые цикадки, дающие в течение лета 3 поколения. Сменяя друг друга, личинки насекомых заражают сначала яровую, а затем озимую пшеницу. Мозаика пшеницы встречается в хозяйствах европейской части СССР, Казахстана и Узбекистана.
По данным Организации по сельскому хозяйству и продовольствию при ООН (ФАО), ежегодно от болезней гибнет около 12% урожая картофеля, что в два раза превышает потери зерновых культур, овощей и сахарной свеклы.
Какие же недуги доставляют столько неприятностей "земляным плодам"?
Печально известное в народе как "картофельная гниль", это заболевание картофеля вызвало огромные опустошения на полях многих европейских стран. Как же проявляет себя болезнь? Первые симптомы можно обнаружить на листьях куста картофеля в форме темно-бурых пятен. При поражении этим патогеном на нижней стороне листовой пластинки образуется белый палет. В благоприятных условиях грибы-паразиты заселяют всю ботву и переходят на клубни.
Заболевшие овощи становятся главным источником инфекции. В свое время эта болезнь послужила толчком к бурному развитию фитопатологических исследований, в результате которых известному немецкому ученому Антону де Бари удалось проникнуть в тайны ее происхождения и установить "личность" невидимых врагов растения.
Широко распространено другое заболевание картофеля - ризоктониоз, или черная парша. Патогенные грибы поражают ростки, корни и стебли растения, вызывая сначала образование темно-коричневых язвочек. При сильном заражении растения бледнеют, листья краснеют и скручиваются, а корни приобретают бурую окраску и погибают. Ризоктониоз особенно опасен для ослабленных растений.
Другим опасным врагом картофеля являются болезнетворные лучистые грибы - актиномицеты, обитающие в почве. Так называемая обыкновенная парша картофеля вызывает на клубнях образование язв различной формы и величины. Болезнь ухудшает вкусовые качества "подземных плодов" и снижает всхожесть семенного фонда.
В конце июня на листьях картофеля можно обнаружить темно-коричневые круглые или угловатые пятна. В пораженных листьях ткань отмирает, и лист покрывается "дырками". Макроспориоз, так называется это заболевание, опасен в основном для молодых, незрелых клубней. Совсем другое дело сухая гниль картофеля, вызываемая грибами-патогенами из рода фузариум. Легко поражая механически поврежденные клубни в хранилищах, эти прожорливые паразиты могут уничтожить До 50% собранного урожая.
В Европе и США, Южной Америке и Африке часто встречается опасный недуг картофеля - рак. Это заболевание поражает клубни и стебли, значительно реже листья. Споры (цисты) грибов хорошо сохраняются в почве, а зараженные растения образуют своеобразные наросты, похожие на головки цветной капусты. Меняя окраску от белой до черной, эти раковые опухоли превращаются в слизистую гниющую массу. Распространяется рак больными клубнями и почвой, с навозом животных, питавшихся пораженными плодами (табл. VI).
Кроме грибов, немало вреда картофелю доставляют бактерии. В весенние дни можно заметить признаки поражения растений черной ножкой. Картофельные кусты желтеют, листья сворачиваются и засыхают. Переносчиками болезни являются здоровые на вид "подземные плоды", но скрытая инфекция не щадит клубни. На 50-70% может снизить урожай картофеля кольцевая гниль. Осыпаются цветки у растений, куст вянет, а листья и стебли виснут. Что же случилось? Оказывается, ткани клубня поражены патогенными бактериями. Инфекция передается через стебель от больных клубней к здоровым. Хорошо размножающиеся при высокой влажности и повышенной температуре возбудители кольцевой гнили могут вызвать закупорку сосудов у растения, и пораженные клубни превращаются в гниющую массу. Среди болезней картофеля немаловажное значение имеют вирусные инфекции. Многочисленные заболевания, вызываемые невидимыми врагами растений, получили названия по внешним симптомам. Нередко на одном растении "поселяется" сразу несколько вирусов, и тогда довольно трудно определить причины болезни. При поражениях картофеля возбудителями вирусных заболеваний можно наблюдать следующие изменения: нарушение зеленой окраски листьев и отсутствие цветков, образование уродливых клубней и листьев, воздушные корни и некрозы. В нашей стране наиболее распространены такие вирусные болезни, как морщинистая мозаика и закручивание листьев картофеля, складчатая и крапчатая мозаика, скручивание листьев и аукуба-мозаика, вызываемая вирусом F.
Различными, часто довольно сложными путями пере носятся патогенные вирусы от больных растений на здоровые. Например, вирус скручивания листьев (ВСЛ) распространяется тлями, а вирус желтой карликовости (ВЖК) - цикадками. Другие возбудители болезней, обозначаемые для удобства латинскими буквами Y, А, М, F, Р "путешествуют" не только при помощи насекомых, но также разносятся нематодами и почвенными грибами. Что касается вируса X и вируса табачной мозаики (ВТМ), как правило, они передаются при контакте растений. Одни из этих микроорганизмов могут в течение продолжительного времени сохранять жизнеспособность и даже размножаться в переносчиках, другие же быстро теряют свою активность и становятся безвредными для зеленых кормильцев. Отличают патогены друг от друга по форме и размерам. Среди них встречаются палочковидные и нитевидные, а также возбудители, имеющие форму многогранников, например вирус скручивания листьев.
В последние годы в высокогорных Андах Южной Америки, на родине картофеля, обнаружено несколько новых, неизвестных земледельцам Европы вирусов. Исследуя коллекцию клубней, собранную в Международном центре, в перуанском городе Лима, ученые были глубоко удивлены тем, что около 15% экспонатов были поражены вирусами, которые передаются зараженными семенами и насекомыми. Исследователи пришли к выводу, что такое разнообразие вирусов в Андах не случайно, а является следствием существования здесь не только центра происхождения картофеля, но и его опасных спутников - патогенных вирусов.
Много врагов у крахмалистых клубней, но не меньше страдает от различных патогенов и сахарная свекла (табл. VIII). Среди этих вредоносных врагов выделяется корнеед - болезнь молодых проростков и всходов сахарной свеклы. Возбудителями заболевания служат различные грибы и бактерии, обитающие в почве. Корнеед поражает корешки, на которых сначала появляются бурые, а затем черные пятна загнивающей растительной ткани. Заболевание очень быстро распространяется по стебельку, и при сильной инфекции подземная часть ростков засыхает и гибнет. Внешние признаки болезни определяются видом патогенов, которые в данный момент атакуют растение. Этот недуг сахарной свеклы известен во многих хозяйствах страны, особенно широко распространена эта болезнь на Украине и в Прибалтике, Алтайском крае и Киргизии.
Возбудитель церкоспороза сахаристых корнеплодов - церкоспора бетиколя поражает также кормовую и столовую свеклу. В отличие от корнееда, этот патоген опасен, в основном, для листьев растения, на которых он образует светло-бурые или серые пятна с красноватой каймой.
Другой гриб-патоген - пероноспора шахтии вызывает ложную мучнистую росу (пероноспороз). Пораженные болезнью листья отличаются светлой окраской и хрупкими краями, а также меньшими размерами листовой пластинки. У заболевших пероноспорозом растений усиливается дыхание и уменьшается фотосинтез, а также нарушается обмен углеводов, до 30% снижается в корнеплодах содержание сахара. Значительно падает урожай семян, а в период хранения овощи загнивают и создают благоприятные условия для развития другой болезни - кагатной гнили. Казалось бы, собран урожай и можно не беспокоиться, но судьба сахаристых корнеплодов зависит от того, сохранит их человек или нет. До 150 различных видов микроорганизмов повреждают хранящиеся овощи. Возбудители кагатной гнили (получили свое название от мест хранения - кагатов) заносятся в хранилища с больными корнеплодами и почвой и при благоприятных условиях порождают процессы гниения. Иногда "на помощь" грибам приходят патогенные бактерии, которые вызывают у почерневших корнеплодов образование слизи и размягчают их. Легко поражаются инфекцией переболевшие церкоспорозом и пероноспорозом растения. Немало способствуют проникновению возбудителей кагатной гнили механические повреждения корнеплодов, ведущие к потере воды.
На листьях свеклы нередко можно обнаружить странный мозаичный рисунок из темно-зеленых и светлоокрашенных пятен или полос, которые хорошо видны при просматривании на свет. Эти пятна имеют различную форму - точечные и округлые, кольчатые и сетчатые - и являются признаком вирусной инфекции. Вирус - возбудитель мозаики поражает не только листья, распространяется по всему растению и заражает корни, стебли и цветы. Источником болезни служат зараженные корнеплоды, в которых вирус зимует. Немалый вред хозяйствам причиняют сосущие насекомые - тли, клопы и цикадки, которые являются переносчиками возбудителей заболевания. Кроме сахарной свеклы, вирус поражает конские бобы и шпинат, а также сорные растения - осот и щирицу, в которых нередко остается на зиму.
Кроме упомянутых недугов, у сахарной свеклы есть "мне иного других врагов из царства бактерий, а также немало хлопот им доставляют растения-паразиты, например повилика. Повилика, оплетая сахарную свеклу, "высасывает из нее соки" вместе с содержимым растительных тканей и клеток, снижает урожай корнеплодов и их сахаристость. Повилика также поражает картофель и клевер, овес и гречиху, морковь и другие культурные и дикорастущие растения.
Широкое распространение в России получил культурный подсолнечник. Но случилось так, что у цветка солнца появились коварные враги, вызывающие среди этих масличных растений массовые заболевания. Под угрозу были поставлены многие хозяйства, занимающиеся возделыванием подсолнечника. Причиной заболевания явился едва заметный гриб, повсеместно заразивший подсолнечник. Не прошло незамеченным это опасное заболевание подсолнечника мимо тогда уже известного знатока патогенных грибов Михаила Степановича Воронина. Исследуя причины болезни, ученый пришел к выводу, что возбудителями недуга являются ржавчинные грибы, вызывающие на растениях образование ржаво-бурых пятен.
Прошло более века с той поры, а возбудители болезней продолжают наносить огромный вред этой культуре. Кроме ржавчинника, еще около 35 видов патогенных грибов, а также бактерии и вирусы досаждают цветку солнца. Среди грибных болезней выделяется своей вредоносностью ложная мучнистая роса (см. табл. IV). Она была обнаружена в Америке еще в конце XIX в. Это заболевание проявляется в четырех формах. Первые две легко обнаружить на проростках культуры, третья является следствием вторичного заражения растения, а четвертая - скрытая форма заражения подземных частей, протекающая без внешних признаков. Болезнь распространяется при обильных осадках и встречается в Молдавии и на Северном Кавказе.
В 1886 г. русским ученым-почвоведом П. А. Костычевым была обнаружена другая болезнь - белая гниль, или склеротиния. Грибы-патогены из класса аскомицетов поражают растения на протяжении всей их жизни и имеют три формы. Сначала склеротиния заражает всходы. Вторым этапом может быть образование гнили на прикорневых участках и стеблях растений. Поврежденная мицелием гриба, растительная ткань подсыхает, крошится и переносится ветром на здоровые растения. И наконец, третья стадия поражения подсолнечника наблюдается при созревании семянок. Склеротиниоз снижает вес и масличность, а также ухудшает всхожесть семян. Болезнь распространена во всех районах возделывания масличного растения и опасна для многих овощных и бобовых культур, таких, как картофель и морковь, горох и соя, томаты и огурцы. Фитопатоген переносится с остатками больных растений и может сохраняться в почве до 5 лет.
Возбудитель другой болезни - серой гнили имеет серую окраску грибницы, в отличие от белой у склеротинии. Ботритис цинереа чаще всего поражает нижнюю часть стебля, но встречается также на листьях, черешках и зрелых корзинках, на тыльной стороне которых образует темные пятна. Этот несовершенный гриб доставляет много неприятностей не только подсолнечнику, но и многим техническим, овощным, плодовым и декоративным растениям.
Среди грибных болезней солнечного цветка можно отметить еще несколько: вертициллез и фомоз, сухую гниль корзинок и бурую пятнистость листьев (септориоз), альтернариоз и некоторые другие заболевания. Возбудители вертициллеза закупоривают сосуды, проводящие воду и питательные вещества, и препятствуют их поступлению в растение. Кроме этого, используя токсины - своеобразное "химическое оружие", они отравляют растительный организм. При фомозе поражаются практически все части подсолнечника: корни и листья, стебли и корзинки. До 20% семян теряют земледельцы от заболеваний, вызываемых возбудителями сухой гнили корзинки. Грибница паразита проникает в семена, нарушает их нормальное созревание и придает им горький вкус, такой же вкус имеет и получаемое из них масло.
Септориоз поражает, как правило, и молодые и старые листья, образуя на них вначале желтые, а затем коричневые пятна неправильной формы. Возбудители альтернариоза широко распространены на посевах подсолнечника, повреждая листья и образуя на их поверхности темно-оливковый бархатистый налет.
Много врагов у подсолнечника среди грибов, но немало невидимых патогенов скрывается в мире бактерий и вирусов. Бактериальное увядание - следствие поражения сосудисто-проводящей системы стебля и корня растения палочковидной бактерией. Невидимый возбудитель болезни нарушает синтез хлорофилла и снижает тургор в листьях растений. Около 100 родов из семейства пасленовых страдают от другого заболевания цветка солнца - бактериальной гнили. При этом недуге наблюдается пятнистость листьев и разрушение сердцевины стебля, который в результате этого трескается и ломается. Эти фитопатогены обитают в почве и переносятся с остатками больных растений и сорняками.
Среди вирусных болезней наиболее изучена мозаика подсолнечника. При поражении вирусом листья покрываются полосами темного цвета, которые затем превращаются в черные маслянистые пятна. Более 50 видов различных растений атакует этот опасный "невидимка". Вирус не боится высоких температур и передается с соком больных кормильцев и семенами.
Кроме микробов, есть у подсолнечника еще один коварный враг-паразит из растительного мира. Поселившись на солнечном цветке, подсолнечниковая заразиха отбирает у него воду и питательные компоненты, нарушает 'нормальный обмен веществ. Кроме того, растение-паразит задерживает рост подсолнечника, вызывает увядание и уменьшение размеров корзинки. При этом на 30-50% падает урожай семян, а также содержание жирных кислот в них. Возбудитель болезни довольно устойчив к неблагоприятным условиям и может сохраняться в почве до 13 лет. Переносятся семена заразихи водой и ветром, с почвой и сельскохозяйственными орудиями. У нас в стране наиболее распространены две формы патогена: раса А и раса Б. Они поражают те или иные сорта подсолнечника. В последние годы на посевах появилась еще одна агрессивная раса цветкового паразита, которая стала поражать устойчивые сорта культуры. Заразиху можно также встретить на табаке и томатах, сафлоре и махорке, а также на дикорастущих видах - полыни и ромашке, дурнишнике обыкновенном и большеголовнике.
Итак, вы познакомились с некоторыми из наиболее опасных недугов наших зеленых друзей. Имея разнообразные признаки, эти заболевания вызываются различными причинами. О поисках ученых и открытиях возбудителей инфекционных болезней растений и установлении их природы и пойдет дальше рассказ.
Однако уже сейчас, вооружившись знаниями, полученными при чтении этой главы, вы сможете по вкусу огурцов или по многочисленным клубенькам на клубнях картофеля определить, какой был год: благоприятный или засушливый для растений. Заметив темные рожки на колосьях, можно наверняка узнать спорынью злаков, а белый налет на листьях, стеблях и колосьях напомнит о симптомах поражения растений мучнистой росой. Юный защитник растений без труда по ржавчинной окраске пораженных органов установит присутствие возбудителей ржавчины, а заметив на листьях мозаичный рисунок из светло-зеленых или темных полос и пятен, узнает патогенный вирус.