Xreferat.ru » Рефераты по биологии » Лесная фитопатология

Лесная фитопатология

Контрольную работу выполнил студент IV курса  Кравчук В.Г.

Московский Государственный университет леса

Мытищи, 2005 г.

1. Основные группы и типы болезней растений, их краткая характеристика, примеры. Основные группы фитопатогенных организмов.

Болезнь определяется как патологический процесс, развивающийся в растении вследствие внедрения возбудителя болезни или воздействия вредных биотических и абиотических факторов. Патологический процесс выражается в нарушении физиологических функций, в морфологических отклонениях от нормального состояния тканей и органов, их отмирании или усыхании всего растения. Сопровождается он снижением продуктивности растений, распадом древостоя или его гибелью. Различают инфекционные и неинфекционные болезни лесных пород.

Неинфекционные болезни вызываются неблагоприятными условиями среды с резким колебанием и нарушением режима влажности, температуры воздуха и почвы, недостатком освещенности и почвенного питания, воздействием ядовитых веществ, несоответствием лесорастительных условий и способа ведения хозяйства требованиям растений.

Инфекционные, или паразитарные, болезни вызываются грибами (микозы), бактериями (бактериозы), вирусами (вирозы), микоплазмами, цветковыми паразитами (повиликами, омелами, ремнецветниками), микроскопическими червями (нематодами). Наиболее распространены грибные болезни растений, приносящие большой ущерб лесному хозяйству

Условия среды значительно влияют на развитие инфекционных болезней непосредственно или через воздействие на поражаемые ими растения. Развитию и распространению болезней, образованию очага поражения способствует накопление большого количества инфекции (заразного начала) на отмирающих, усохших растениях и на промежуточных растениях-хозяевах. Местами накопления инфекции являются также почва, растительный опад, пни, порубочные остатки в очагах болезни. Паразитные виды грибов способны вызвать заболевание живых тканей у совершенно здоровых растений Полупаразиты обычно заражают ослабленные или с механическими повреждениями растения, вызывая быстрое отмирание пораженных тканей или всего растения. Многие грибы и бактерии поселяются в мертвых тканях растений и, убивая своими ядовитыми выделениями (токсинами) близлежащие живые ткани, продвигаются по ним.

В зависимости от степени паразитизма и специализации возбудители болезней заражают ограниченный или широкий круг видов растений. С углублением степени паразитизма усиливается специализация возбудителя болезни. Наиболее паразитные виды, как правило, узкоспециализированны, так как поражают определенный вид и даже сорт растений. Основные способы распространения болезней лесных пород – перенос инфекции (заразного начала) воздушным потоком, водой, насекомыми, животными, птицами и человеком.

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

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

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

Болезнь диагностируется по вызвавшему се возбудителю и симптомам поражения, ослабления растения. Имеются сходные симптомы болезней, вызванных непаразитарными причинами или инфекцией, процесс заболевания которыми, а следовательно, и методы борьбы с ними разные.

Типы болезней

По совокупности сходных внешних и внутренних признаков проявления инфекционные и неинфекционные болезни объединяют по типам. Типы болезней многочисленны. Однако наиболее распространенных типов болезней немного. Некоторые из них представляют сборные группы разных по происхождению болезней, что удобно для их обнаружения.

Гниль – разложение и размягчение растительных тканей, вызываемых грибами и бактериями. Встречаются гнили и плесневение плодов и семян, корневые и напенные гнили, гнили древесины стволов. Корневые гнили препятствуют доступу воды, растворов питательных веществ из почвы по корням в наземные органы, вызывают ветровалы и усыхание деревьев. Стволовые гнили вызывают буреломы, снижают выход сортиментов.

Ведьмины метлы – густые скопления укороченных побегов, возникающих из спящих почек вследствие разрушения их грибами, бактериями, вирусами, микоплазмами, насекомыми и неинфекционными факторами.

Мозаика листьев, или пестрая окраска листьев, вследствие поражения вирусами, бактериями, грибами, недостатка питательных веществ. Снижает ростовые процессы, способствует ослаблению деревьев.

Некроз – отмирание отдельных органов или участков ткани. Некрозные болезни коры стволов и ветвей образуют вытянутые вдоль ветвей и стволов полосы отмирания коры и заболони. Вызываются грибами и неинфекционными причинами. Инфекционные некрозы могут вызвать эпифитотию.

Мумификация – образование склероциев на семенах и плодах или превращение их в строму гриба. Болезнь снижает выход и урожайность семян.

Деформация – изменение формы органов или частей растений. Встречается инфекционная курчавость листьев, деформация плодов, искривление побегов и ветвей, вертун наносит вред молодым посадкам.

Пятнистости листьев и хвои. Возникновение пятен разной формы, величины и окраски вследствие грибной, бактериальной, вирусной инфекции, отравления газами, химикатами, солнечного ожога и пр. При этом заболевании снижаются ростовые процессы, листва и хвоя усыхают, ослабляется устойчивость к инфекционным болезням ветвей и стволов, к воздействию непаразитарных факторов.

Полегание всходов – образование перетяжки у основания стебелька, полегание всхода на землю и его гибель. Болезнь всходов всех пород, вызываемая инфекцией, солнечным ожогом, засеканием песком. Вызывает гибель посевов, снижает выход и сортность посадочного материала.

Пожелтение хвои и листьев – изменение окраски, связанное с гибелью растений или повреждением его частей. Вызывается инфекционными и неинфекционными факторами.

Засыхание ветвей – отмирание отдельных ветвей и всей кроны, суховершинность и сухокронность. Заболевание может быть вызвано инфекционной болезнью ветвей, гнилью корней, недостатком влаги в почве.

Опухоли, или вздутия, – местное утолщение ветвей, стволов и корней вследствие инфекционной болезни (опухолевидный рак), механического повреждения или поселения цветкового паразита.

Раковые язвы – ежегодно разрастающиеся ступенчатые язвы, иногда окруженные наплывом. Вызываются инфекцией, морозом и другими непаразитарными факторами. Язвы являются воротами для проникновения древоразрушающих грибов. Поражение смолистых пород сопровождается разрушением смоляных ходов и смолотечением.

Слизетечение – истечение слизи из ствола и ветвей вследствие поражения бактериозами или от механических повреждений.

Сосудистые усыхания или увядание – резкое падение тургора и быстрое увядание листьев, ветвей, побегов вследствие недостатка влаги в растении, отравления токсинами, закупорки сосудов тиллами, гифами грибов, бактериями. Опасны сосудистые микозы и бактериозы, образующие очаги усыхания типа эпифитотий.

Опадение хвои и листьев, шютте – опадение листвы и хвои вследствие поражения инфекционными болезнями и воздействия непаразитарных причин. Опасно в питомниках и молодых посадках

Грибные болезни наиболее распространены Они приносят наибольший ущерб по сравнению с болезнями, вызываемыми другими паразитными микроорганизмами и цветковыми паразитами. Возбудители болезней относятся преимущественно к высшим сумчатым, базидиальным и несовершенным грибам, макро и микромицетам.

Вегетативный мицелий (грибница) играет активную роль в развитии заболеваний и разрушении тканей и органов в растении. Распространение инфекции на другие части растений, другие деревья и по площади осуществляется в основном спорами, образующимися в различного рода плодовместилищах в зависимости от принадлежности гриба к определенной систематической категории. Ежегодному сохранению инфекции при неблагоприятных условиях, как правило, служат плодоношения. Иногда эти функции выполняет мицелий (и его видоизменения), сохраняющийся в пораженных тканях растений

Типы плодоношений и плодовых тел показаны на рисунке 1.

Лесная фитопатология

Рис. 1. Типы плодоношений и плодовых тел грибов (на поперечных срезах):

1 – базидиальных; 2 – сумчатых; 3 – несовершенных: а – замкнутые плодовые тела гастеромицет, клейстокарпий, пикнида; б – образование спор в полуоткрытых плодовых телах в трубке гименомицета; в перитеции пиреномицета, в ложе меланкониального гриба; в – образование спор в открытых плодовых телах на пластинках агарикового гриба, в апотеции дискомицета; в ложе туберкуляриевого гриба; г – свободное образование спор на отдельных или собранных в сплетения гифах экзобазидиального, тафринового и гифального гриба (1, а – уменьшен, остальные – увеличены)

2. Общая характеристика грибов: строение вегетативного тела и его видоизменения. Размножение грибов.

Грибы — это организмы, лишенные хлорофилла и поэтому не способные самостоятельно синтезировать органические вещества своего тела. Грибы выделяются в отдельное царство природы, включающее более 100 тыс. видов. Они очень разнообразны по размерам, форме, строению, биологическим особенностям и значению в природе и в жизни человека. Наряду с широко известными видами съедобных и ядовитых шляпочных грибов, а также крупных трутовиков, растущих на стволах деревьев, существует огромное количество микроскопических грибов, многие из которых являются возбудителями болезней растений и животных или находят применение в народном хозяйстве.

Вегетативное тело грибов состоит из тонких ветвящихся нитей – гиф. Гифы обычно растут вершинами, образуя рыхлое сплетение – мицелий, или грибницу (рис. 2). Гифы у грибов могут быть одноклеточными (без перегородок) или многоклеточными (с поперечными перегородками). Грибы, имеющие одноклеточный, нечленистый мицелий, называют низшими, а грибы с многоклеточным, членистым мицелием – высшими. Грибница, развивающаяся на поверхности пораженных растений или другого питательного субстрата (воздушный мицелий), имеет вид нежного пушистого или паутинистого налета, тонких пленочек или ватообразных скоплений.

В зависимости от условий развития и выполняемых функций грибница или отдельные гифы грибов могут различным образом видоизменяться. Например, в трещинах древесины, пораженной трутовиками, иногда развиваются мицелиальные пленки, напоминающие бумагу или замшу. Ткань таких пленок образована более плотным, равномерным переплетением гиф гриба.

Другое видоизменение грибницы – тяжи, или шнуры, сложенные из параллельно идущих, частично сросшихся гиф. Они характерны, например, для домовых грибов.

Ризоморфы – более мощные темные ветвящиеся шнуры, длина которых может достигать нескольких метров при толщине в несколько миллиметров. Типичным примером могут служить ризоморфы опенка. Тяжи и ризоморфы грибов играют роль проводящих органов. По ним поступают вода и питательные вещества к развивающимся плодовым телам. Кроме того, тяжи и ризоморфы способствуют распространению гриба.

Лесная фитопатология

Своеобразным видоизменением грибницы являются склероции. Они образуются в результате тесного переплетения гиф, богатых запасными питательными веществами, и предназначены для сохранения при неблагоприятных условиях и распространения гриба. Это плотные, твердые тела различной формы и величины, обычно черные, так как наружная часть склероция (кора) состоит из толстостенных темноокрашенных элементов. По окончании периода покоя склероции прорастают, образуя грибницу или органы спороношения. Склероции образуются, например, на семенах березы, пораженных мумификацией, на сеянцах, погибших от выпревания.

Многие грибы образуют стромы – мясистые сплетения грибницы, пронизывающей субстрат.

Рис. 2. Грибница и се видоизменения:

1 – одноклеточная грибница; 2 – многоклеточная грибница; 3 – шнуры; 4 – ризоморфы; 5 – склероции; 6 – склероции, проросшие плодовыми телами

У грибов известны два типа размножения: вегетативное и репродуктивное.

Вегетативное размножение осуществляется частями вегетативного тела гриба. Простейшей формой является размножение грибов частицами гиф, которые, будучи отделены от материнского мицелия и попав в благоприятную среду, могут дать начало новому самостоятельному мицелию. Функцию вегетативного размножения выполняет также почкующийся мицелий.

Особая форма вегетативного размножения – образование оидий и хламидоспор. Оидии образуются при распадении гиф на короткие обособленные членики, которые дают начало новому мицелию. Хламидоспоры возникают путем уплотнения и обособления содержимого отдельных клеток мицелия, которые при этом покрываются толстой темноокрашенной оболочкой. Освободившиеся из клеток материнских гиф хламидоспоры способны долго сохраняться при неблагоприятных условиях. Прорастая, они образуют органы спороношения или мицелий.

Репродуктивное размножение грибов происходит с помощью спор, которые образуются внутри или на поверхности специальных органов, отличающихся по своему строению от вегетативных гиф грибницы. Репродуктивное размножение может быть бесполым, с образованием спор без оплодотворения и половым, при котором образованию спор предшествует слияние разнополых клеток.

Бесполое спороношение грибов. Наиболее примитивным органом бесполого размножения у низших грибов является зооспорангий, представляющий собой расширенное окончание гифы, внутри которого формируются подвижные споры с одним или двумя жгутиками – зооспоры.

Более совершенной формой бесполого размножения низших грибов является образование спорангиев – шаровидных вместилищ, на концах ответвлений грибницы. Ветвь, несущая спорангий, называется сиорангиеносцем. Внутри спорангия формируются неподвижные споры – спорангиоспоры.

Самой распространенной формой бесполого размножения, свойственной высшим грибам, является конидиальное спороношение. Конидии – это споры, образующиеся на концах вегетативных гиф или на конечных ответвлениях специальных органов – конидиеносцев.

Конидиеносцы и конидии очень разнообразны по форме, размерам, строению и окраске, а также по характеру развития и размещения.

Бесполое спороношение у фитопатогенных грибов обычно образуется многократно в течение вегетационного периода и служит для массового распространения гриба и повторного заражения растений.

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

Цисты, зигоспоры и ооспоры – это покоящиеся споры, покрытые толстой оболочкой и предназначенные для сохранения при неблагоприятных условиях. Они характерны для низших грибов.

У высших грибов половое воспроизведение завершается формированием сумок или базидий. Сумка – это мешковидная клетка, внутри которой развивается восемь сумкоспор. Базидия представляет собой булавовидное образование, на поверхности которого формируются базидиоспоры. Чаще всего их четыре.

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

Циклом развития у грибов называют последовательное прохождение отдельных стадий и спороношений, завершающееся образованием исходных спор. В цикле развития большинства грибов образуются два спороношения: половое и бесполое. Однако известны грибы, имеющие несколько различных бесполых спороношений, а также грибы, имеющие одно какое-либо спороношение (бесполое или половое).

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

Вода также может служить распространению грибов, в основном на небольшие расстояния. Дожди и росы смывают споры грибов с пораженных растений и способствуют попаданию их на здоровые растения и в почву. Дождевые потоки, паводки, оросительные воды, реки иногда переносят инфекцию и на значительные расстояния.

Большую роль в распространении грибов играют насекомые, нематоды и другие животные. Например, ильмовые заболонники являются переносчиками спор возбудителя голландской болезни ильмовых пород. Насекомые играют важную роль в распространении и размножении ржавчинных грибов, многих трутовиков и шляпочных грибов.

Споры, кусочки грибницы и склероции фитопатогенных грибов могут распространяться при помощи человека – с посадочным материалом и семенами растений, с частицами почвы, приставшими к обуви, различным машинам, орудиям, инструментам, и другими путями.

Лишь зооспоры некоторых низших грибов способны благодаря наличию жгутиков активно передвигаться в воде на небольшие расстояния.

3. Питание, паразитизм и специализация грибов, требования грибов к условиям окружающей среды.

Грибы – гетеротрофные организмы, способные питаться только готовыми органическими веществами растительного и животного происхождения. Питательные вещества поступают в организм гриба через оболочки