Особо опасные болезни растений
Болезнь растений – это нарушение нормального, обмена веществ клеток органов и целого растения под влиянием фитопатогена или неблагоприятных условий среды, приводящее к снижению продуктивности растений или к полной их гибели.
Фитопатоген – возбудитель болезни растений, выделяет биологически активные вещества, губительно действующие на обмен веществ, поражая корневую систему, нарушая поступление питательных веществ.
Для оценки масштабов заболеваний растений применяют такие понятия как эпифитотия и панфитотия.
— эпифитотия – распространение инфекционных болезней на значительные территории в течение определённого времени.
— Панфитотия – массовые заболевания, охватывающие несколько стран или континентов:
Поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями:
— прогрессирующая эпифитотия (массовое заболевание растений);
— Панфитотия (широко распространённая эпифитотия);
— болезни сельскохозяйственных растений невыявленной этиологии (причины);
— массовое распространение вредителей растений.
Восприимчивость растений к фитопатогену – это неспособность противостоять заражению и распространению фитопатогена в тканях. Восприимчивость зависит от устойчивости районированных сортов, времени заражения и погоды.
Чем раньше происходит заражение посевов, тем выше степень поражения растений, существеннее потери урожая.
Стеблевая ржавчина пшеницы и ржи – одно из наиболее распространё1нных и вредоносных заболеваний этих растений. Стеблевая ржавчина поражает преимущественно стебли и листовые влагалища злаков. Способность ржавчинных болезней к быстрому распространению обусловлена высокой плодовитостью. Наиболее опасными очагами развития болезни являются Кубань и Ставрополь.
Жёлтая ржавчина пшеницы является распространённым и вредоносным грибковым заболеванием. Кроме пшеницы гриб поражает ячмень, рожь и другие виды злаков. Заражение озимой пшеницы жёлтой ржавчиной может происходить на протяжении всего периода вегетации, но в основном только при наличии капельно-жидкой влаги и при температуре воздуха + 10 – 20 0 С.
В районах с сухим и жарким климатом она появляется крайне редко. Например, в Волгоградской области и Калмыкии эпифитотии жёлтой ржавчины пшеницы возникают 1 – 2 раза в 30 лет. Наиболее вредоносные её эпифитотии отмечаются в годы с мягкой зимой, тёплой весной и влажным прохладным летом. При поражении посевов пшеницы жёлтой ржавчиной урожай зерна снижается до 50 %, а в годы с благоприятными для гриба условиями недобор урожая может достигать 90 и 100 %.
Фитофторой картофеля – широко распространённое вредоносное заболевание. Вредность заключается в недоборе урожая из-за преждевременной гибели поражённой ботвы в период образования клубней и массового их гниения в земле. Возбудитель болезни – гриб, который в течение зимы сохраняется в клубнях. Фитофтора поражает все наземные органы растений. Заболевание, как правило, наблюдается во второй половине лета. Период достигают 15 – 20 % и более.
Катастрофы, являясь крупномасштабными нарушениями экологического равновесия, часто порождают серьёзные медицинские последствия. Это жертвы среди людей и травмы разной тяжести, увеличен6ие заболеваемости населения и животных, ухудшение эпидемического статуса.
Источник
Фитотоксичность
Фитотоксичность – способность пестицидов или друхих веществ оказывать токсическое (отравляющее) воздействие на растения.
Симптомы
Признаки фитотоксического действия пестицидов на культурные растения различны и могут проявляться в:
Химические соединения (пестициды и удобрения) могут:
- Вызывать хлорозы листьев, их опадение, ожоги;
- Приводить к образованию стерильной пыльцы, опадению завязей, повреждению плодов («сетка»), нарушению нормального плодообразования, разрастанию некоторых тканей и органов, а также угнетать рост и развитие растения,
- Приводить к искривлению стеблей, нарушению обмена веществ, накоплению остаточных количеств пестицидов в урожае, снижению урожайности, ухудшению качества плодов.
Признаки фитотоксического действия характерны для некоторых групп препаратов, в зависимости от их химического состава. Некоторые фосфорорганические препараты и неорганические соединения меди вызывают ожоги молодых растений, особенно в жаркую и влажную погоду. Пестициды на основе неорганической серы могут вызвать опадение листьев у чувствительных к ним растений (тыквенные культуры, крыжовник). Гербициды – производные карбаминовой кислоты убивают молодые проростки, а гербициды, являющиеся производными 2,4-Д, 2М-4Х, замедляют рост растений и способствуют появлению формативных изменений – неравномерному разрастанию тканей.
Устойчивость к действию пестицидов
В основе формирования устойчивости различных сортов и видов растений к пестицидам лежат различия в их биохимических и физиологических реакциях обмена веществ. Установлено, что среди растений нет ни одной систематической группы (род, семейство, класс), в пределах которой были бы одинаково устойчивы все до единого представители. Даже в пределах вида отдельные сорта растений могут вести себя по-разному по отношению к действующим веществам пестицидов, что подтверждают результаты проведенных опытов. Например, двойные межлинейные гибриды кукурузы более устойчивы к гербициду 2,4-Д, чем самоопыленные линии или простые гибриды. Сортовые различия в реакции на обработки пестицидами обнаружены у многих растений: гороха, картофеля, сахарной свеклы, люпина, табака, ягодных и плодовых культур.
Пути проникновения пестицидов в растения
Корни. Действующие вещества пестицидов могут легко проникать в растения через корни, особенно если была проведена предпосевная обработка препаратами или они были внесены непосредственно в почву. Будучи растворимыми в липидах, вещества проникают в растение через корневую систему, хотя они могут быть слабо растворимы в воде. С повышением дозы интенсивность поступления токсических веществ через корни увеличивается.
Очевидно, что поглощение пестицидов корнями происходит таким же путем, как и поглощение питательных веществ — в результате обменной адсорбции, диффузии и активного переноса ионов и молекул. Этот процесс может быть пассивным, когда адсорбированные на поверхности корней молекулы и ионы пестицидов проникают в свободное пространство клетки в неизменном виде и далее продвигаются по проводящим сосудам в клетки тканей наземных органов с током воды. В это же время, пестициды способны поступать и метаболическим путем: будучи адсорбированными на внешней поверхности, они сразу же вовлекаются в интенсивный обмен, поступая в цитоплазму клеток. Вследствие биохимических реакций пестициды могут образовывать комплексы с компонентами клеток или необратимо разрушаться.
Поступление пестицидов в растение из почвенного раствора в большой степени зависит от свойств почвы. Перегнойные и глинистые почвы сильно адсорбируют эти вещества, вследствие чего пестициды становятся менее доступны для растений. Влажность тоже имеет существенное значение. При достаточном увлажнении интенсивное поглощение инсектицидов растением из почвы находится в тесной связи с поступлением и передвижением в нем воды и питательных веществ.
Листья. При обработке растений в фазе вегетации, инсектициды, как правило, проникают в растения через листья (устьица и кутикулу) в виде паров или жидкости. Проникновение через кутикулу зависит от анатомо-морфологических особенностей покровных тканей.
Распространение пестицидов. Пестициды, которые были поглощены растением, могут передвигаться внутри него по лучевой паренхиме, флоэме, клеточным стенкам, межклеточным пространствам, ксилеме с транспирационным током жидкости.
По флоэме передвигаются многие вещества, которые проникают в лист. Пестициды, растворенные в маслах, движутся в растениях по микропорам клеточных стенок благодаря капиллярному току, а пары летучих препаратов передвигаются по межклетникам.
В основном, пестициды перемещаются в быстрорастущие части растения, причем, это происходит с различной скоростью. Фосфоорганические препараты, некоторые фунгициды, а также многие гербициды достаточно быстро распространяются по сосудистой системе растений, так же, как и многие эндогенные вещества.
Метаболизм пестицидов в растениях
В растениях под действием ферментных систем действующие вещества пестицидов подвергаются метаболизму. Скорость его различна (от 7-8 до 15-20 дней) и зависит от возрастных и видовых особенностей культуры, а также от свойств препарата. Этот процесс в молодых растениях идет быстрее, чем в старых, что обусловлено более высокой физиологической активностью первых. В связи с усиленной меристематической деятельностью, в молодых тканях преобладают синтетические процессы, при этом содержание биокатализаторов и веществ высокой физиологической активности (гормонов, ферментов, витаминов) в них увеличивается. Активная форма этих соединений вступает во взаимодействие с токсическим веществом, вызывая его изменения. В старых тканях не создается благоприятных условий для этого, поскольку в них преобладают гидролитические процессы, связанные с образованием простейших низкомолекулярных соединений и разложением органических соединений.
Метаболизм пестицидов в растениях проходит по-разному, но практически в любом случае идет с образованием продуктов распада. Одно вещество может подвергаться обмену в растении не единственным, строго определенным путем, а вступать в различные реакции, результатом которых станет образование продуктов метаболизма. На первом его этапе возможен синтез и более токсичных соединений, чем исходные.
Пестициды в растениях способны образовывать липофильные конъюгаты с различными соединениями. Так, стабильные конъюгаты с углеводами растений были обнаружены для большинства пестицидов и их метаболитов, в том числе, для ароматических карбоновых кислот, синтетических пиретроидов (циперметрин, перметрин), производных мочевины, триазинов, карбаминовой кислоты (карбаматы) и арилооксиалканкарбоновых кислот.
Пестициды или их метаболиты также могут образовывать конъюгаты с аминокислотами. В большинстве случаев конъюгаты с аминокислотами и сахарами менее токсичны, чем исходные вещества, но известны и обратные случаи.
Соединения многих пестицидов и их метаболитов являются малоподвижными и могут сохраняться в растениях длительное время, вплоть до полного созревания урожая. Применение таких препаратов должно быть строго регламентировано: необходимо, чтобы в растениях оставалось наименьшее количество химических веществ, безопасное для животных и человека.
В сельском хозяйстве при выборе пестицидов для практического использования предпочтение, при прочих равных, должно быть отдано препаратам, которые разлагаются с образованием нетоксичных продуктов.
Источник