Активизации бесполого размножения фитофторы благоприятствует
Обновлено: 27.08.2024
Фитофтороз – одна из самых известных болезней растений. О его существовании знают даже те, кому доводилось выращивать только пластиковый кактус в горшке перед монитором. Именно фитофторе мы обязаны многими событиями мировой истории, но об этом ниже.
Фитофтора в основном поражает растения семейства Пасленовые – томат, картофель, перец, баклажан, табак и т.п. Для этих культур она очень опасна: при благоприятных условиях болезнь может полностью уничтожить урожай помидоров, картофеля и баклажана. Помимо Пасленовых, инфекция может развиваться на гречихе, клещевине и садовой землянике (клубнике).
История
В Европе и США фитофтороз был практически неизвестен до 1840-х годов, а потом почти одновременно появился и тут, и там. Волна эпифитотий была настолько разрушительной, что во многих странах Европы начался голод. Особенно досталось Ирландии, в которой картофель был к тому времени одним из важнейших продуктов. Фитофтора практически полностью уничтожала урожай картофеля ежегодно с 1845 по 1849 годы. Несмотря на помощь правительства и многочисленных благотворителей, сотни тысяч ирландцев оказались буквально на грани выживания. Этот эпизод получил название Великого голода или Ирландского картофельного голода.
Возбудитель фитофторы
Возбудитель фитофтороза – микроорганизм Phytophtora infestans. Раньше он считался грибом, но сегодня всю группу Оомицетов рассматривают не в рамках царства грибы, а выносят в царство Протисты.
Систематическое положение Phytophtora infestans
- род Phytophtora (Фитофтора)
- сем. Pythiaceae (Питиевые)
- пор. Peronosporales (Пероноспоровые)
- класс Oomycota (Оомицеты)
- царство Fungi (Грибы) по старой классификации или Protista (Протисты) по новой
Оомицеты, включая представителей рода Phytophtora, отличаются от грибов четырьмя главными особенностями:
- их мицелий не разделен перегородками на отдельные одноядерные клетки (за исключением перегородок, которые отделяют органы размножения);
- клеточная стенка оомицетов состоит не из хитина, а из глюкана и целюллозы;
- лизин у оомицетов синтезируется так же, как у растений, а не как у грибов;
- структура митохондрий у возбудителя фитофтороза не совсем такая, как у грибов.
Способ поражения и источник питания
Мицелий фитофторы прорастает внутрь растений через устьица и или механические повреждения и развивается в межклеточном пространстве внутри листьев, стеблей и плодов (а при поражении картофеля – еще и внутри клубней). Клетки мицелия, выделяют ферменты, разрушающие клеточную стенку растений. Специальные ответвления мицелия, которые называются гаустории, проникают внутрь клеток и используют их питательные вещества для поддержания и развития патогена.
Цикл развития
Возбудитель фитофтороза зимует в виде ооспор в почве, на растительных остатках, на семенах (в случае с томатом и баклажаном) и в виде мицелия внутри клубней (в случае с картофелем).
Весной при повышении влажности и температуры ооспоры прорастают, формируя ростковые трубки. На концах трубок формируются спорангии. В них развиваются подвижные зооспоры со жгутиками.
Во время дождя или тумана зооспоры активно или пассивно попадают на незараженные участки растений (это могут быть листья, стебли и или клубни) и прорастают, образуя новый мицелий, который развивается в межклетниках. Со временем мицелия прорастает через всю ткань лист или стебля и образует зооспорангиеносцы, которые прокалывают эпидермис или проходят через устьице и выходят наружу.
- подвижные жгутиковые зооспоры – это происходит при температуре 4…12ºС. Подвижные зооспоры могут смываться дождем и переноситься ветром с каплями тумана, заражая все вокруг;
- росток – так обычно происходит в теплую погоду. В этом случае новый мицелий формируется рядом со старым.
Этот простой бесполый цикл развития фитофторы может происходить в течение сезона очень много раз. Количество спор, образуемых в ходе размножения возбудителя просто огромно: подсчитано, что на гектаре картофеля при наличии 40 пятен на кусте ежедневно образуется 8•1012 спорангиев, и каждый формирует несколько десятков зооспор или новый росток. Запомните эту цифру, она еще встретится ниже.
Помимо бесполого, у Phytophtora infestans, есть и половое размножение. Для него необходимо, чтобы в популяции были экземпляры двух типов спаривания – они условно называются А1 и А2. Один образует оогонии (это источник женских гамет), а второй – антеридии (это источник мужских гамет). После слияния половых клеток образуется ооспора с толстой оболочкой, которая способна пережить продолжительную засуху, а у некоторых рас фитофторы еще и низкую температуру. К сожалению.
Признаки фитофтороза у растений
На листьях и стеблях фитофтороз проявляется в форме коричневых, маслянистых с виду пятен, которые со временем разрастаются и чернеют. При высокой влажности воздуха на нижней стороне листьев и иногда на стеблях на границе пораженной и здоровой ткани можно видеть полосу серого налета - это зооспорангиеносцы со спорангиями. Пораженная ткань при высокой влажности воздуха загнивает, при низкой – высыхает и начинает крошиться.
На клубнях картофеля поражение имеет вид немного вдавленных бурых пятен. Пораженная мякоть коричнево-бурая. Пораженные участки могут проходить через всю толщу клубня.
Подробные описания симптомов болезни на разных культурах с многочисленными фото и т.п. вы можете найти в других материалах этого раздела.
Почему не существует устойчивых к фитофторе сортов?
Как вы помните, на гектаре картофеля может образовываться до 8•10 12 спорангиев ежедневно. Вероятность случайно мутации по каждому отдельному локусу обычно оценивается 1•10 -9 . Это значит, что на каждом гектаре ежедневно появляется не меньше 1000 мутаций по каждому локусу, а общее число новых форм и комбинаций просто не поддается подсчету. Благодаря огромному количеству новых признаков и их комбинаций фитофтора легко приспосабливается к любым механизмам устойчивости. Поэтому устойчивого сорта хватает от силы на один-два сезона. Даже с учетом возможностей генной инженерии новые сорта создаются медленнее, чем фитофтора создает опасные для них расы и штаммы.
Как же бороться с фитофторозом?
Увы, единственным эффективным способом борьбы с фитофторозом являются химические обработки. Правильно применяемые фунгициды разной природы, от простой бордосской жидкости до современных системных препаратов, способны снизить вредоносность болезни на всех культурах до приемлемого уровня. Ничего другого наука предложить не может.
А народные методы?
Почему мы создали целый раздел?
Для создания полноценного руководства по профилактике и защите какой-либо культуры от конкретной болезни обычно хватает одной большой статьи и пары-тройки заметок об эффективности препаратов. Некоторые (парша яблони, ложная мучнистая роса огурца или кладоспориоз томата) - требуют публикации десятка материалов, в которых будет рассказано о возбудителе и борьбе с ним в разных регионах. Этого достаточно, чтобы любой садовод любитель получил исчерпывающие рекомендации.
С фитофторой все гораздо сложнее. О ней написаны сотни книг на разных языках мира. В сельскохозяйственных журналах опубликованы тысячи материалов о физиологии патогена, особенностях его развития на помидорах, картофеле и других культурах, препаратах, их эффективности, особенностях применения в любых климатических условиях и т.п. Подробно рассказать об этой болезни ни в одном, ни в пяти, ни в десяти материалах невозможно – поэтому мы решили создать для фитофтороза отдельный раздел. В нем будут публиковаться статьи о биологии Phytophtora infestans, особенностях поражения разных культур и борьбе с фитофторозом на этих культурах. Я полагаю, что в течение двух-трех лет мы сможем создать достаточно полную и полезную для наших читателей коллекцию материалов со справочной информацией, фото и видео.
Фитофтороз – одна из самых опасных и часто встречающихся болезней томатов. Чтобы не лишиться урожая, огородники используют самые разные методы. Узнаем о самых эффективных средствах борьбы с заболеванием, способным погубить до 80 % урожая.
Неплохо зарекомендовавший себя метод. Тем более, противомикробные свойства йода все знают с детства. Он и на листьях томатов наведёт порядок, и ускорит созревание наших помидорок.
Рецепт: На 10 л воды — 1 л нежирного молока + 20 капель йода
⠀
5. Зольные опрыскивания
Их проводят 3 раза в сезон: как только рассада приживётся, перед цветением томатов и сразу после того, как появятся первые завязи.
Рецепт: На 10 л воды — полведра золы. Перемешать, настаивать в течение 3 дней, периодически перемешивая. Дать отстояться. Отстоявшийся препарат довести до объёма 30 литров, добавить 30-35 граммов мыла — хозяйственного или жидкого.
6. Трутовичные опрыскивания
Такие опрыскивания могут довольно долго сдерживать заражение томатов фитофторозом. Опрыскивать рекомендуется раз в 10 дней по утрам в тихую и желательно безветренную погоду. Хорошо обработать в момент завязывания плодов. При первых же проявлениях фитофтороза сразу провести дополнительную обработку.
Рецепт: На 1 литр воды 100 г гриба. Подсушенный гриб пропустить через мясорубку или измельчить ножом. Залить крутым кипятком (заварить), после остывания процедить.
Резюме
Биология
Эти организмы, ранее классифицированные как грибы, теперь прикрепляются к страменопилам . Действительно, хотя они имеют морфологический вид, похожий на грибки из-за присутствия мицелия, их биология ( метаболизм , цикл полового размножения) очень отличается. Таксономическое смешение оомицетов с фитопатогенными грибами привело к задержке в получении знаний об этом главном фитопатогене.
Phytophthora являются паразиты , которые имеют тип режима инфекции biotroph , nécrotrophe и hemibiotrophic . В зависимости от рассматриваемого вида штамм может быть непатогенным, мало или очень патогенным и более или менее вирулентным в зависимости от условий окружающей среды и инфицированного вида хозяина. Диапазон хозяев может быть узким и ограничиваться несколькими видами ( Phytophthora infestans ) или широким и включать несколько различных родов и семейств растений ( Phytophthora ramorum , Phytophthora cinnamomi ).
Фитофтора диплоидны в вегетативном состоянии и настоящих циклов бесполого размножения и сексуальной. Цикл бесполого размножения осуществляется с использованием спорангиев и зооспор, а также хламидоспор для некоторых видов. Цикл полового размножения включает производство гаметангиев, в которых происходит мейоз ( антеридии и оогониум ), которые сливаются, образуя ооспору . Они могут расти и воспроизводиться in vitro без растения-хозяина в жидкой или агаровой среде, синтетической или на основе экстрактов растений. Однако наличие определенных продуктов, таких как стерины , необходимо для образования ооспор.
Экология
Мы знаем, что эти организмы могут переноситься по каналам и рекам.
Фитофтора также может поражать деревья (например, саженцы и корни зрелых буковых деревьев), может возникать во время сопутствующих инфекций или оппортунистических инфекций (например, после заморозков, засух или загрязненных дождей).
По всей Европе вид Phytophthora , P. xalni , был ответственен за массовое усыхание ольхи на берегах рек с конца 1990-х годов. Этот вид представляет собой бесплодный гибрид, опасающийся экстремальных климатических условий. Ему благоприятствует потепление климата на северо-востоке Франции (менее холодные зимы), но он опасается знойного лета на юго-востоке.
Считалось, что это основная причина почти подавляющего отмирания каштанов, наблюдавшихся в 2000-х годах, но это могло быть только условно-патогенным вторичным агентом, поскольку он не обнаруживался систематически. Каштан скорее станет жертвой бактерии Pseudomonas syringae .
В 2012 г. после продолжительных весенних дождей на юге Германии наблюдалась значительная гибель невысоких побегов года у молодых деревьев бука (в подлеске высотой до 2 м); некроз иногда поражает и ткани предыдущего года. Было проанализировано около пятидесяти ветвей, и представитель рода Phytophthora был обнаружен почти в 70% случаев. Казалось, что он исходит от земли и поднимается к надземным частям (через проливной дождь или через споры, занесенные насекомыми и / или улитками). Лесоводы опасаются, что это может повлиять на естественное и искусственное возобновление бука, особенно в подлеске (замедление роста и ослабление молодых растений, особенно на очень влажных или плохо дренируемых почвах и уже зараженных фитофторой ).
Виды фитофторы
Это группа видов, которые, вероятно, эволюционировали вместе с растениями в течение очень долгого времени, приспосабливаясь с помощью нескольких стратегий к своим защитным системам. Вполне возможно , что деятельность человека (торговля и транспорт сельского хозяйства, лесного хозяйства и садоводства) может способствовать распространению некоторых патогенных штаммов по всему миру ( фитофтороза на картофеле , например) или для содействия унижающие почвы и разнообразия культурных растений. Интродуцированные штаммы могут атаковать местные виды. Например, симпозиум сообщил, что в Австралии в 2001 году Phytophthora cinnamomi напрямую затронула 2 000 из 9 000 местных видов на континенте.
В 2010 году было известно 98 видов, но, несмотря на прогресс в молекулярной систематике, все еще возможна путаница в распознавании новых видов и сохраняются трудности с определением видов. Частично это связано с тем, что некоторые последовательности GenBank все еще плохо идентифицированы (иногда из плохо аннотированных культур). Таксономическому обзору могут быть подвергнуты видовые комплексы P. capsici, P. citricola, P. cryptogea, P. dreschleri, P. megasperma .
Некоторые из них считаются новыми патогенами, за которыми ведется мониторинг в некоторых странах:
- Phytophthora cactorum , вызывающая болезнь яблони, широко известную как язва короны ,
- Phytophthora infestans , вызывающая фитофтороз картофеля ,
- Phytophthora cinnamomi , глава корневой болезни на рододендрона , то болезнь чернил из каштана (Европа, Северная Америка) и чернильного дуба (Q. Robur, В. гиЬга, Q. падуб, Q. Suber, Европа).
- Phytophthora ramorum , ответственная за болезни листьев рододендрона и различных декоративных растений, а также за внезапную гибель дуба в Соединенных Штатах.
Лечение Trichoderma harzianum может быть эффективным в определенных условиях.
В качестве профилактической меры Aliette , системный фунгицид, разрешенный во Франции, эффективен для большинства растений, сохраняя при этом микоризу и педофауну .
Каждое лето фитофтора губит урожай помидоров и картофеля
Почему же до сих пор нет средств, уничтожающих эту зловредную болезнь помидоров и картофеля так, чтобы расстаться с ней навсегда? Мне кажется, что фитофтора похожа на шпиона и диверсанта одновременно: она может подкрасться незаметно и ударить мощно, у нее хорошая способность ловчить и прятаться.
Немного о возбудителе
Фитофтороз — грибное заболевание, его вызывает Phytophthora infestans (Mont.) de Вес. Фитопатологи, изучая возбудителя, обнаруживают необычайную способность к выживанию. Например, он живет в растениях и на растениях, не гибнет в воде.
Возбудитель фитофторы живет в растениях и на растениях, не гибнет в воде
У него есть мицелий, как у любого гриба, он распространяется (растет) в клетках и межклеточной жидкости растения. Есть у гриба необыкновенный орган — зооспорангий, в нем образуются зооспоры — это стадия жизненного цикла. Из зооспор, которые начинают делиться, растет новый мицелий — это бесполое размножение. Однако у фитофторы есть и возможность полового размножения. В этом случае появляются ооспоры, они находятся в покое, в отличие от зооспор, которые еще называют бродяжками. Зооспоры заражают растения и приводят к болезни. Ооспоры также приводят к болезни, если прорастают.
Как фитофтора может заражать растения
Полагают, что и в почве инфекция храниться может, если оставлены больные растения или часть урожая, если сохранились ооспоры. Тогда будут поражены и помидорные, и картофельные кусты одновременно.
Однако случается, что помидоры начинают болеть раньше. Это может произойти, если инфицированная почва (с растительными остатками) из теплиц попадет с рассадой в открытый грунт.
Что делает возбудитель в организме растения
Чтобы жить, каждый живой организм должен кормиться. Возбудитель фитофторы — не исключение. Ему растения нужны для этой важной цели. Следствие этого кормления — изменение дыхания, изменение минерального питания, поглощения воды, то есть растение ослабляется и начинается старение. Ранее старение, не по возрасту старение. Еще бы не стареть, если хлорофилла в листьях становится меньше, если фотосинтез ослаблен, если питательные вещества не накапливаются.
Болезнь атакует
Потому вроде бы спасенные растения не могут дать полноценного урожая. Семена от таких растений брать нельзя, они могут быть зараженными. Клубни картофеля брать на семена тоже нельзя.
Подкормка растений
Обычно говорят, что есть погодные факторы, которые помогают болезни прогрессировать. Это роса и туман, когда на листьях растения оседают мельчайшие капельки воды, и влажность велика. Еще от +15 °C… +22 °C тепла. Самые неблагоприятные для растений параметры погоды, зато самые благоприятные для фитофторы.
Казалось бы, подкормка должна помочь растениям противостоять натиску агрессора. Однако внесение удобрений, содержащих азот, наоборот, ухудшает их состояние. Растения жестоко страдают и могут погибнуть.
Расы фитофторы
У фитофторы есть расы. Они отличаются агрессивностью по отношению к растениям и воюют друг с другом. У рас существует специализация: на помидорах паразитируют томатные расы (их две) а также расы картофельные.
В огородах картофельные и помидорные грядки расположены всегда рядом, потому что участки маленькие, и нет возможности разграничить территориально поля картофеля от полей помидоров, как это делается в крупных хозяйствах. То есть пространственной изоляции посадок разных культур нет. Если дачник и разделит как-то свои грядки, то нет гарантии, что сосед под бочок не пристроит свои растения. Нет у дачников в распоряжении 500 метров.
Первые пятнышки
Получается своеобразный компот из рас при дождях и большой влажности. Тогда начинается эпидемия, у которой есть собственное название для растений — эпифитотия. Это массовое развитие болезни на некоторой территории. Разные расы могут быть доминантными или основными, порой одна раса вытесняет другую.
Важно, что растениям сложно выстоять в борьбе с разными агрессорами. Есть сорта томатов более устойчивые к фитофторе, есть менее устойчивые. Во время массовой заболеваемости повреждаться могут даже растения весьма стойких сортов. Сначала поражаются более восприимчивые, а потом возбудители могут перебираться на более устойчивые.
Часть плодов успела созреть до нашествия фитофторы
Если выращивать только устойчивые сорта, то агрессивность возбудителя будет снижаться. Расы появляются не всегда: во времена, которые можно назвать кризисными для фитофторы, присутствуют только одна томатная раса и несколько картофельных. Есть надежда, что селекционеры выведут сорта, которым фитофтора будет нипочем, потому что ведется работа по отбору на стойкость против рас. Но это дело неблизкого будущего.
Скороспелые сорта томатов
Они урожай отдают раньше, чем наступает время атаки фитофторы. Есть сорта с некоторой устойчивостью, например Белый налив, Дубрава — они в спокойные годы могут не страдать от фитофторы, но во время эпифитотий и они заражаются.
Как подстроиться под повадки фитофторы
Дачные угодья малы, потому практически бессмыслен севооборот. В прошлом году вот на той грядочке выращивал помидоры, а в этом году на соседней с ней — то же самое, что выращивать на том же самом месте.
Фитофтора уничтожила плоды, собранные для дозаривания
Погода у нас непредсказуемая, нам ее не понять. Мы не можем предугадать, что полетит с неба в нашем конкретном месте, и как долго будет лететь. Потому главная стратегия — профилактика. Если погода такова, что можно предвидеть атаку фитофторы, то обработку растений нужно проводить загодя, не дожидаясь первых пятен на листьях. Начинать надо с системно-контактных препаратов, в этом случае от фунгицидов будет толк. Фунгициды контактного действия будут малоэффективными, потому что смываются дождями.
По секрету
В борьбе за урожай дачники пробуют разные препараты, в том числе и медицинские. Вряд ли агрономы их будут советовать, но ведь дачникам и огородникам позволено все на своем участке, что не запрещено законом. Потому пробуем в качестве профилактики любые приемлемые средства: сыворотку, бактериальные препараты…
Наш постоянный автор Татьяна (Тульская область) рассказывает о своем методе профилактики фитофторы с помощью раствора на основе кисломолочных продуктов.
Список действенных средств можно продолжить в комментариях, опираясь на свой опыт борьбы с фитофторой.
Читайте также: