Почему даже временное увядание растений приводит к потере урожайности

Обновлено: 05.10.2024

Выращивание растений, будь то комнатный цветок или плодородная культура в открытом грунте, для каждого садовода является основным видом деятельности. Бывает так, что даже максимум приложенных усилий не защищает от появления болезней растений, что в свою очередь несет с собой не только порчу внешнего вида культуры, но и потерю урожая или цветения. Чтобы этого не произошло, необходимо вовремя заметить проблему, устранить причину возникновения заболевания и спасти здоровые растения.

Типы болезней растений

Существует классификация видов заболеваний растений, она делит все известные болезни по источнику возникновения недуга. К типам болезней растений относят:

  1. Грибковые заболевания. Наиболее распространенная группа заболеваний, передающаяся между растениями мельчайшими клетками – спорами. Грибковые болезни бывают широкого спектра, поражающие все растения на своем пути, а другие виды влияют только на конкретные культуры.
  2. Бактериальные заболевания. Встречаются реже грибковых, но и контролировать заболевание труднее. Попадают бактерии внутрь растения через порезы, обломанные части побегов, прививочные срезы и другие нарушения целостности растения.
  3. Вирусные заболевания. Передача вирусных болезней между растениями и культурами происходит при помощи вредителей, которые путешествуют с больного растения на здоровое. Наиболее распространенным вредителем является тля, поэтому крайне важно следить за ее отсутствием на участке. Растение, пораженное вирусным заболеванием, не погибнет, но ослабнет и потеряет цветущий внешний вид.

Причины заболевания растений

Как стало понятно из предыдущей главы, у каждого заболевания имеется более чем определенная причина: причиной вирусных и бактериальных заболеваний являются мельчайшие клетки, вирусы и бактерии, а причиной грибковых поражения становятся споры грибов. Однако, нередко для развития заболевания достаточно нарушений агротехнических процедур, несвоевременного или неправильного ухода за растениями, а также нехватки или переизбытка элементов питания. Эта причина наиболее проста и понятна, устранить ее несложно, а еще проще – не допустить, соблюдая правильную агротехнику, характерную для конкретной культуры, выращиваемой на участке. Тщательно следите за наличием питательных веществ в почве, а также за физическим состоянием грунта, регулярно проводите полив растений, не превышая установленного количества воды. Помните, что неправильный уход не приведет к заболеваниям, но он нарушит нормальную жизнедеятельность культуры, что в свою очередь повысит восприимчивость растения к возбудителям заболеваний.

Симптомы болезней растений

Успешность лечения растений зависит от этиологии заболевания, а также от своевременно поставленного диагноза. Чтобы вовремя предпринять меры и сохранить жизнь культуры, важно уметь определять, какой болезнью поражена культура, а для этого необходимо отличать симптомы болезней растений между собой.

  • Увядание растений. Иными словами, увядание – это потеря упругости листьями или побегами растений. Может быть связано как с физиологичными причинами (недостаток воды, минеральных удобрений), так и с заболеваниями, вследствие которых происходит закупорка сосудов растения.
  • Пятна на листьях растений. Пятна являются лишь внешним проявлением некрозов и ожогов. Причины – как бактериальные, так и внешние (солнечные ожоги при неправильном поливе).
  • Гнили растений. Распространяется не только на побеги и листья растений, но и на плоды. Выражается в размягчении и потере структуры частью растения. Вызывается бактериями, нередко нарушения в уходе за растением способствуют развитию гнили (избыточный полив).
  • Деформация растений. К этой категории относится появление наростов на растениях, скручивание листьев, морщинистость и курчавость листьев, махровость цветков. Подобную симптоматику могут вызывать самые разнообразные заболевания.
  • Налет на растении. Проявляется в виде плесени или другого вида напылении, является симптомом грибкового поражения растения.
  • Пустулы на растениях. Пустулами называют скопления пор грибка, хранящиеся в покровных тканях, и прорывающиеся наружу путем разрыва.

В этой статье я описала общую информацию о заболеваниях растений, причинах болезней и наиболее частой симптоматике. В дальнейших статьях я рассмотрю подробнее распространенные болезни культур и методы борьбы с ними.

Тепло и влага — это идеальные условия не только для роста растений, но и для развития микроорганизмов. Многие хвори проявляются только в период плодоношения, хотя инфицирование растения произошло намного раньше, еще на стадии высадки рассады.

Различные увядания, такие как фузариозное увядание томатов и огурца, вертициллезное увядание баклажанов и перца начинают проявляться в период налива плодов. Листья растений беспомощно повисают, но после полива восстанавливаются. Так происходит и со здоровыми растениями, если им не хватает влаги. Прежде чем бить тревогу, нужно наладить полив и внимательно наблюдать за растениями. Если увядания прекратились, растения здоровы.

1. Признаки фузариозного увядания

При фузариозном увядании верхушка растений и верхние листья не восстанавливаются ни после полива, ни за ночь. Если вы заметили такие растения, нужно срочно принимать меры. Увядания относятся к трахеомикозным поражениям. Они поражают сосуды растения и проникают во все его части, даже в плоды. Из-за большого количества токсинов, выделяемых грибами, плоды становятся горькими и непригодными в пищу.

Иногда фузариоз поражает сначала одну часть растения. Один стебель может быть увядшим, а второй еще вполне здоровым на вид. Но хворь уже проникла и во второй стебель, просто пока не успела проявиться. Постепенно фузариозное увядание распространяется, нижние листья желтеют и усыхают.

При фузариозном увядании стебель становится щуплым, дряблым, по центру стебля проходит вдавленная полоса. При дальнейшем развитии фузариозного увядания на поверхности стебля проявляются пятна, которые могут покрываться белым или розовым налетом.

Если срезать стебель пораженного растения, то на срезе можно увидеть, что сердцевина имеет беловатый цвет. На разных стадиях развития поражения он может быть розоватым или бурым.

2. Причины развития фузариоза

Патогенные грибы, которые вызывают фузариоз и вертициллез, живут в почве. Чаще всего они проявляются в теплицах, поскольку в них из года в год выращиваются одни и те же растения, севооборот не соблюдается, а почва не меняется.

Развитие грибков идет особенно активно в жаркую погоду при высокой влажности почвы и воздуха. Закисление почвы излишним внесением минеральных удобрений способствует размножению грибковых патогенных организмов, поскольку они предпочитают именно кислые почвы.

На щелочных почвах более активно развиваются бактериальные инфекции. Если в почву вносили большие дозы извести или доломитовой муки, то у растений скорее проявятся хвори, вызываемые бактериями.

3. Как отличить грибковое увядание от бактериального

По внешнему виду растений невозможно определить, что вызвало увядание листьев: бактерия или грибок. Но если срезать стебель и поставить несколько черенков в воду, ситуация проясняется. Бактерии вызывают размягчение тканей сердцевины стебля. Если из стебля начинает выделяться мутная жидкость, то причиной увядания являются бактерии.

Определить источник заражения очень важно, поскольку от этого зависят дальнейшие действия. Против грибковых инфекций можно применять фунгициды, как химические, так и биопрепараты. А против бактериальных инфекций химические фунгициды бессильны.

4. Что делать при обнаружении пораженных растений

Удаление пораженных кустов. Фузариозное увядание не пройдет само по себе. Оно поражает все растения семейства пасленовых: томаты, баклажаны, перец, а также огурцы. Растения не погибают полностью, они долго могут находиться на грани жизни и смерти, а тем временем патогенные грибы развиваются все больше и больше. Поэтому чем быстрее вы заметите признаки фузариоза и удалите пораженные растения, тем легче вам будет бороться с распространением фузариозного увядания.

При обнаружении растений, пораженных фузариозным или бактериальным увяданием, нужно выкопать их, вынести из теплицы и сжечь. Плоды с пораженных растений нельзя использовать в пищу из-за токсинов, которые они содержат. Семена плодов нельзя использовать для посева, поскольку они будут являться источником заражения.

Посев злаков. Осенью, после уборки урожая, теплицу нужно очистить от растительных остатков и посеять рожь в качестве сидерата. Рожь не только улучшит структуру почвы своими корнями и даст зеленую массу для удобрения, выделения ее корней угнетают рост патогенных грибков.

5. Профилактика

В следующем сезоне сразу используйте триходерму, еще на стадии высадки рассады, закладывая сухой порошок в посадочные лунки. Избегайте загущения посадок, поскольку в густой листве ухудшается проветривание и создаются благоприятные условия для развития различных хворей.

Увядание растений — означает потерю или не нормальную жёсткость не одеревенелых частей растения.

Причины и последствия

Увядание растений наступает, когда количество испаряемой растениями воды более количества воды, поступающей в них из почвы. При увядании листья теряют свою упругость, становятся мягкими; верхние, молодые части стеблей опускаются вниз. Рост всех увядающих частей растения не только прекращается, но они вследствие потери воды становятся даже короче. Увядание и связанное с ним укорачивание растущей части стебля можно вызвать искусственно, положив ее в десятипроцентный раствор сахара, поваренной соли или селитры. Раствор соли отнимет от растущего стебля часть воды, и он станет дряблым и значительно укоротится. После же переноса его в воду он достигает прежней и даже большей длины и снова становится упругим. Напротив, выросшие стебли в соляных растворах не меняют ни своей длины, ни своей упругости. [1] .

При наступлении недостатка в воде никогда не наблюдается одновременное увядание всех частей растения. Первыми начинают вянуть наиболее слабые органы растения. Между отдельными органами растения начинается борьба из-за воды, сильные органы отнимают воду у слабых, которые начинают вянуть. Поэтому в начале увядания растения наблюдается, что одни части его уже засохли, тогда как другие продолжают еще оставаться вполне свежими. Борьба отдельных частей растения из-за воды доказывается следующим опытом. Отрезывается ветвь виноградной лозы или другого подходящего растения и опускается растущею верхушкою стебля в воду так, чтобы листья и перерезанная часть стебля были вне воды. Через несколько времени получается на первый взгляд парадоксальный результат: находящаяся под водой верхушка стебля завяла. Это объясняется тем, что сильно испаряющие листья оттянули от верхушки стебля более воды, чем она успела всосать в себя через кожицу. [1]

Увядание и вызванная им борьба из-за воды между отдельными органами растения обусловливает также внешний вид самого растения. Например, у многих растений при нормальных условиях наблюдается замирание верхушечной почки и образование симподия. Листья таких растений развиваются очень быстро, так что почти под самою верхушечною почкою имеются уже выросшие листья. Сильно испаряя воду, они оттягивают ее от верхушечной почки, которая поэтому и замирает. Культурой подобных растений в атмосфере, насыщенной водяными парами, верхушечная почка предохраняется от гибели, и получается моноподиальное ветвление. Различные растения с укороченными междоузлиями, как, например, Bellis perennis (маргаритка) и Capsella bursa pastoris (сумочник пастуший), выращиваемые под стеклянными колпаками в атмосфере, насыщенной водяными парами, дают стебель с сидящими на нем по спирали листьями. Следовательно, в этих случаях недоразвитие стебля при нормальных условиях есть следствие недостатка воды: быстро развивающаяся розетка листьев сильно испаряет воду и оттягивает ее от верхушки стебля. По этой же причине на стеблях вьющихся растений взрослые листья помещаются на значительном расстоянии от верхушки стебля. Верхняя же быстро растущая часть стебля покрыта очень маленькими, еще свернутыми листьями, которые не в состоянии отнять воду от верхушечной почки и таким образом убить ее. [1]

Наконец, увядание является одной из причин листопада, наблюдаемого в жарких странах при наступлении периода засухи и в холодных перед наступлением зимы. Увядание наступает не только тогда, когда почва более или менее высохла, но и при вполне достаточном количестве воды, если поглощающая деятельность корней чем-либо понижена, напр. низкой температурой. Если сильно охладить почву, на которой культивируются растения с листьями, сильно испаряющими воду, то листья скоро завянут, хотя бы влажность воздуха и почвы, а также температура воздуха оставались вполне благоприятными для растений. Деятельность поглощающих клеток корней так сильно задерживается низкой температурой (выше 0°), что потеря воды вследствие испарения ее листьями не может быть пополнена. Листья вянут и засыхают. Так как болотная почва — холодная почва, то поглощающая деятельность корней болотных растений часто бывает очень понижена. Это обстоятельство несомненно является одной из причин, почему листья многих болотных растений очень плотны, покрыты толстой кожицей, а также волосками, одним словом, имеют такое же строение, как и листья ксерофитов, т. е. растений сухих местностей. В обоих случаях нужно защищаться от увядания: ксерофитам — вследствие недостатка воды в почве, болотным растениям — вследствие сильно пониженной (низкой температурой почвы) поглотительной деятельности корней. [1]

Примечания

Литература

  • De Vries. Mechanische Ursachen der Zellstreckung (1877)
  • Wiesner. Botanische Zeitung (1889)

При написании этой статьи использовался материал из Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона (1890—1907).

Недостаток воды в тканях растений возникает в результате превышения ее расхода на транспирацию перед поступлением из почвы. Это часто на­блюдается в жаркую солнечную погоду к середине дня. При этом содержание воды в листьях снижается на 25—28 % по сравнению с утренним, растения утрачивают тургор и завядают. В результате снижается и водный потенциал листьев, что активизирует по­ступление воды из почвы в растение.

Различают два типа завядания: временное и глубокое. Причи­ной временного завядания растений обычно бывает атмосферная засуха, когда при наличии доступной воды в почве она не успе­вает поступать в растение и компенсировать ее расход. При временном завядании тургор листьев восстанавливается в вечер­ние и ночные часы. Временное завядание снижает продуктив­ность растений, так как при потере тургора устьица закрываются

Глубокое завядание растений наступает, когда в почве практи­чески нет доступной для корней воды. Происходит частичное, а при длительной засухе и общее иссушение и даже гибель расти­тельного организма. Характерный признак устойчивого водного дефицита — сохранение его в тканях утром. Временное и даже глубокое завядание может рассматриваться как один из способов защиты растения от летального обезвоживания, позволяющих некоторое время сохранять воду, необходимую для поддержания жизнеспособности растения. Завядание может происходить при разной потере воды растениями: у тенелюбивых — при 3—5 %, у более стойких — при водном дефиците в 20 и даже 30 %.

Водный дефицит и завядание в разной мере влияют на физио­логическую деятельность растения в зависимости от длительнос­ти обезвоживания и вида растения. Последствия водного дефи­цита при засухах многообразны. В клетках снижается содержание свободной воды, возрастает концентрация и снижается рН ваку-олярного сока, что влияет на гидратированность белков цито­плазмы и активность ферментов. Изменяются степень дисперс­ности и адсорбирующая способность цитоплазмы, ее вязкость. Резко возрастают проницаемость мембран и выход ионов из клеток, в том числе из листьев и корней (экзоосмос); эти клетки теряют способность к поглощению питательных веществ.

При длительном завядании снижается активность ферментов, катализирующих процессы синтеза, и повышается ферментов, катализирующих гидролитические процессы, в частности распад (протеолиз) белков на аминокислоты и далее до аммиака, поли-сахаридов (крахмала на сахара и др.), а также других биополиме­ров. Многие образующиеся продукты, накапливаясь, отравляют организм растения. Нарушается аппарат белкового синтеза. При возрастании водного дефицита, длительной засухе нарушается нуклеиновый обмен, приостанавливается синтез и усиливается распад ДНК. В листьях снижается синтез и усиливается распад всех видов РНК, полисомы распадаются на рибосомы и субъеди­ницы. Прекращение митоза, усиление распада белков при про­грессирующем обезвоживании приводят к гибели растения.

Безусловно, происходящие изменения до определенного этапа в условиях обезвоживания играют и защитную роль, приводят к увеличению концентрации клеточного сока, снижению осмоти­ческого потенциала, а следовательно, повышают водоудерживаю-щую способность растения. При недостатке влаги суммарный фотосинтез снижается, что является следствием в основном не­достатка СО2 в листьях; нарушения синтеза и распада хлорофил-лов и других пигментов фотосинтеза; разобщения транспорта электронов и фотофосфорилирования; нарушения нормального хода фотохимических реакций и реакций ферментативного вое-

становления СО2; нарушения структуры хлоропластов; задержки оттока ассимилятов из листьев. По данным В. А. Бриллиант (1925), уменьшение оводненности листа у сахарной свеклы на 3—4 % приводит к снижению фотосинтеза на 76 %.

При нарастающем обезвоживании у незасухоустойчивых рас­тений в первый период завядания интенсивность дыхания воз­растает возможно из-за большого количества простых продуктов (гексоз) гидролиза полисахаридов, в основном крахмала, а затем постепенно снижается. Однако выделяющаяся в процессе дыха­ния энергия не аккумулируется в АТФ, а рассеивается в виде теплоты (холостое дыхание). При действии на растения высокой температуры (45 °С) и суховея происходят глубокие структурные изменения митохондрий, повреждение или ингибирование фер­ментов фосфорилирующего механизма. Все это свидетельствует о нарушении энергетического обмена растений. В корнях и пасоке повышается содержание амидов. В результате тормозится рост растения, особенно листьев и стеблей, снижается урожай. У более засухоустойчивых растений все эти изменения менее выра­жены.

Из физиологических процессов наиболее чувствительным к недостатку влаги является процесс роста, темпы которого при нарастающем недостатке влаги снижаются значительно раньше фотосинтеза и дыхания. Ростовые процессы задерживаются даже после восстановления водоснабжения. При прогрессирующем обезвоживании наблюдается определенная последовательность в действии засухи на отдельные части растения.

Если рост побегов и листьев в начале засухи замедляется, то корней даже ускоряется и снижается лишь при длительном недо­статке воды в почве. При этом молодые верхние по стеблю листья оттягивают воду от более старых нижних, а также от плодоэлементов и корневой системы. Отмирают корни высоких порядков и корневые волоски, усиливаются процессы опробко­вения и суберинизации. Все это приводит к сокращению погло­щения корнями воды из почвы. После длительного завядания растения оправляются медленно и функции их полностью не восстанавливаются. Затянувшееся завядание при засухе приводит к резкому снижению урожая сельскохозяйственных культур или даже к их гибели. При внезапном и сильном напряжении всех метеорологических факторов растение может быстро погибнуть в результате высыхания (захват) или высоких температур (запал). Засухоустойчивость различных органов растений неодинакова. Так, молодые растущие листья за счет притока ассимилятов дольше сохраняют способность к синтезу, относительно более устойчивы, чем листья, закончившие рост, или старые, которые при засухе подвядают в первую очередь.

В условиях затянувшейся засухи отток воды и веществ в мо­лодые листья может происходить и из генеративных органов.

Засуха в ранние периоды развития приводит к гибели цветочных зачатков, их стерильности (белоколосица), а в более поздние — к образованию щуплого зерна (захват). При этом захват будет более вероятен при хорошо развитой к началу засухи листовой поверхности. Поэтому при сочетании влажной весны и начала лета с очень сухой второй половиной (или даже отдельных силь­ных суховеев) опасность снижения урожая наиболее вероятна.

Физиологические особенности засухоустойчивости сельскохо­зяйственных растений.

Засухоустойчивость сельскохозяйственных растений — это комплексный признак, связанный с рядом их физиологических особенностей. Засухоустойчивые растения спо­собны переносить временное обезвоживание с наименьшим сни­жением ростовых процессов и урожайности. По данным И. И. Туманова, длительное завядание, вызванное пересыханием почвы, мало отражается на урожае проса, но очень сильно сни­жает урожай овса. Н. А. Максимов (1958) отмечает, что нет еди­ного типа засухоустойчивости сельскохозяйственных культур, как нет и универсальных признаков засухоустойчивости. Из общих признаков следует отметить меньшие отрицательные пос­ледствия обезвоживания и более быстрое восстановление основ­ных физиологических функций после засухи у более засухоустой­чивых видов и сортов сельскохозяйственных культур.

Засухоустойчивость определяется способностью растительного организма как можно меньше изменять процессы обмена ве­ществ в условиях недостаточного водоснабжения. У более засу­хоустойчивых растений при нарастающем обезвоживании дольше сохраняются синтетические процессы, не повреждаются или меньше повреждаются мембранные системы клеток, обеспечи­вающие их нормальный гомеостаз, сохраняются нормальные фи­зико-химические свойства протоплазмы (вязкость, эластичность, проницаемость); больше выражен ксероморфизм.

В. Р. Заленский (1904) показал, что анатомическая структура листьев растений закономерно изменяется в зависимости от их ярусности. Верхние листья растут в условиях несколько затруд­ненного водоснабжения, что формирует их мелкоклеточность, они имеют больше устьиц на единицу поверхности, развитую сеть проводящих пучков. Чем выше расположен лист, тем более высокой транспирацией и большей интенсивностью фотосинтеза он обладает. Указанные закономерности получили название за­кона Заленского. Растения в более засушливых условиях отлича­ются меньшими размерами, формируют ксероморфную структуру листьев как одно из анатомических приспособлений к недостат­ку воды.

Ксероморфная структура — один из признаков при селекции засухоустойчивых сортов. У злаков и других растений важное значение имеет наличие как бы чехла из более старых высохших и отмерших листьев, окружающих основание стебля и покрыва-

ющих находящиеся в центре этого чехла молодые точки роста (Н. А. Максимов, 1958). У засухоустойчивых растений относи­тельно низкая величина транспирационного коэффициента.

Засухоустойчивые виды и сорта растений способны без особо­го вреда терять часть своей воды и даже в периоды наибольшей сухости не закрывать устьица и продолжать фотосинтез. Поэтому у ряда культур, в том числе у пшеницы, одним из важных признаков засухоустойчивости является суточный ход устьичных движений. Н. А. Максимов отмечал, что устойчивые южнорус­ские пшеницы в условиях засушливого климата Ростовской об­ласти держат свои устьица открытыми в течение всего дня, тогда как менее устойчивые канадские пшеницы закрывают их рано утром, а потому рано прекращают фотосинтез и дают понижен­ный урожай. Различия в засухоустойчивости между отдельными сортами и культурами определяются также развитием корневой системы, наличием запасов воды в стеблях или корнях, размера­ми и характером листовой поверхности и др.

Помимо анатомо-морфологических засухоустойчивые виды и сорта имеют биохимические механизмы защиты, способствую­щие в условиях засухи поддерживать достаточно высокий уро­вень физиологических процессов растений. Эти механизмы предотвращают обезвоживание клетки за счет накопления низко­молекулярных гидрофильных белков, связывающих значительное количество воды, взаимодействия их с пролином, концентрация которого значительно возрастает, увеличения моносахаров, обес­печивающих детоксикацию продуктов распада (так, образующий­ся аммиак обезвреживается с участием возрастающих при засухе органических кислот); способствуют восстановлению нарушен­ных структур цитоплазмы при условии сохранения от поврежде­ния генетического аппарата клеток. Защита молекул ДНК от вредного действия обезвоживания обеспечивается частичным переводом их в пассивное состояние с помощью ядерных белков или, возможно, специальных стрессовых белков.

Засуха приводит к адаптивным изменениям гормональной системы регуляции растений. Содержание гормонов — активато­ров роста и стимуляторов роста фенольной природы уменьшает­ся, а абсцизовой кислоты и этилена возрастает. Все это обеспе­чивает остановку ростовых процессов, а следовательно, выжива­ние растений в жестких условиях засухи. В первый период засухи стремительно возрастает содержание АБК в листьях, обеспечи­вающей закрывание устьиц, уменьшение потери воды через транспирацию.

При развитии засухи АБК, активируя синтез пролина, способ­ствует запасанию гидратной воды в клетке, тормозит синтез РНК и белков, накапливаясь в корнях, задерживает синтез цитокини-на, способствует переводу обмена веществ клеток в режим покоя. В условиях водного дефицита отмечаются увеличение

биосинтеза и выделения этилена, у многих растений накаплива­ются ингибиторы роста фенольной природы (хлорогеновая кис­лота, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты). Снижение содер­жания ИУК происходит вслед за остановкой роста. Так, в лис­тьях подсолнечника, в верхушках стеблей и колосках пшеницы и других растений рост начинает подавляться при влажности почвы 60 % Н В, а количество ауксинов заметно снижается толь­ко при снижении влажности почвы до 30 % НВ.

Опрыскивание растений в условиях засухи ауксином, цитоки-нином или гиббереллином усиливает отрицательное действие водного дефицита на растение. Обработка цитокинином в пери­од репарации после засухи восстанавливает функции растений.

Таблица .3 Жароустойчивость и засухоустойчивость клеток листьев закаленных и незакаленных растений (1975)

Читайте также: