Подавляющее большинство (до 80%) высших цветковых растений опыляется при участии насекомых, в свою очередь, они приобрели замечательные приспособления для сбора пыльцы и нектара, особенно характерные у пчелиных и бабочек-бражников.
Взаимоотношения растений и насекомых нередко достигают предела специализации. Например, люцерну опыляют одиночные пчёлы, цветки какао – мелкие мокрецы.
Многие посещающие цветки насекомые не относятся к опылителям или не имеют приспособлений для переноса пыльцы. Таковы, например, муравьи, некоторые жуки, осы и мухи. Однако есть растения, имеющие своеобразные цветки-ловушки, которые принуждают случайных посетителей к выполнению функций опыления. Эти цветки задерживают насекомых, и тычинки размазывают по их телу пыльцу.
Насекомые избирают растения для откладки яиц и для питания вылупляющихся их них личинок. Один из аспектов взаимоотношений с растениями определяется ролью насекомых как фитофагов, объедающих листву и другие вегетативные органы, а часто и цветки, бутоны, формирующиеся плоды. Велика вредоносность насекомых на посевах культурных растений в агроценозах.
Наряду с повреждениями, не требующими предварительной подготовки кормового субстрата, некоторые насекомые сначала скручивают листья в узкие трубочки (тли, жуки-трубковерты и др.), внутри которых они спокойно высасывают соки растения. Галлообразователи (галлицы, орехотворки, некоторые тли и др.), приступая к питанию, стимулируют разрастание тканей в виде бесформенных опухолей, или галлов, имеющих вид орешков, бородавок и т. п. Нередко галлообразователи остаются в полости растения, обеспечивая тем самым себе не только питание, но и защиту.
Фитофаги причиняют огромный вред, однако нет ни одного виды растений, уничтоженных насекомыми полностью. Растения существуют, несмотря на исключительную прожорливость фитофагов.
Защитные реакции и приспособления растений многообразны: структура и прочность покровов, ядовитость, шипы и колючки ограничивают агрессивность фитофагов.
Таким образом, насекомые необходимы растениям как опылители, но вместе с тем это группы наиболее массовых фитофагов. Причиняемый ими вред не ограничивается питанием на растениях и откладкой яиц в их ткани и органы. Некоторые насекомые известны как переносчики болезней растений. Однако взаимодействия насекомых с растениями в целом, сформировавшиеся как результат длительной сопряжённой эволюции, можно оценить как гармоничные и прогрессивные.
1.4. Понятие о болезнях. Принципы классификации болезней
растений.
Болезнь растения – это нарушение нормального строения и обмена веществ клеток, органов и целого растения под воздействием фитопатогенов, неблагоприятных условий внешней среды, механических повреждений и др. Болезнь может вызвать гибель как отдельных органов, так и всего растения, посевов, насаждений. Фитопатоген, проникая в растение, воздействует на клетки при помощи продуктов своего обмена веществ, забирает из них питательные вещества и может распространяться по всему растению, нарушая нормальный процесс жизнедеятельности.
Для достоверной диагностики и выбора наиболее эффективной защиты болезни растений классифицируют, или систематизируют, по совокупности тех или иных признаков.
Наиболее удачной считается классификация болезней растений по экологическому принципу, учитывающему причины, вызывающие болезнь. По этой классификации все болезни растений делятся на две группы: неинфекционные (непаразитарные) и инфекционные (паразитарные).
1.5. Неинфекционные болезни. Инфекционные болезни (грибы и их классификация; бактерии фитоплазмы; вирусы и вироиды; паразитические и полупаразитические цветковые растения)
Неинфекционные болезни возникают в результате воздействия на растения неблагоприятных факторов внешней среды: температуры, влажности воздуха или почвы, недостатка или избытка питательных веществ и т. д. Неинфекционные болезни не способны распространяться от растения к растению.
Среди неинфекционных болезней выделяют болезни, причиной которых служат отдельные абиотические факторы (болезни голодания, болезни, вызываемые неблагоприятными температурами, и т. д.).
Нормальное развитие растения возможно при обеспечении его всеми необходимыми условиями жизни – светом, теплом, водой, пищей. Каждый вид растений индивидуально относится к этим условиям, притом неодинаково на разных этапах своей жизни.
Несоответствующие для растения условия окружающей среды вызывают у него заболевание.
Отсутствие в почве или недостаток поступления в растение того или иного элемента питания может вызвать серьёзные нарушения в его развитии. Внешне это может выразиться в изменении общего вида растения (карликовость, недоразвитость) и в появлении характерных для определённого вида голодания симптомов – изменение окраски определённых органов, некрозы на листьях ит.д.
Патологическое состояние растений может быть вызвано не только недостатком того или иного элемента питания, но также и избытком его. Например,избыточное внесение азотных удобрений может вызывать буйный рост, обильное нарастание вегетативной массы, но на таком растении часто не закладываются репродуктивные органы.
Действие высоких или ненормально низких температур, недостаток или избыток воды могут сильно нарушить определённое течение функций растения и повлиять на его строение. Растительный организм не имеет собственной температуры, его температура изменяется в зависимости от изменения температуры окружающей среды. Например, действие высокой температуры и сухости воздуха на хлебных злаках в период формирования пыльцы приводит к низкому проценту опыления растений, в результате чего в колосе появляется череззерница или полное отсутствие зерна.
Причиной инфекционных болезней являются патогенные организмы: грибы, бактерии, вирусы, вироиды, фитоплазменные организмы, цветковые растения-паразиты. Выделяют болезни, вызываемые определёнными группами грибов или бактерий (болезни, вызываемые головневыми, ржавчинными грибами, оомицетами).
Для практических целей болезни квалифицируют по культурам (пшеницы, картофеля, свеклы, льна) или по группам сходных культур (зерновых, зерновых бобовых, кормовых бобовых и т. д.).
Иногда болезни подразделяют по приуроченности их к тем или иным органам или фазе развития растений: болезни плодов, болезни семян, болезни всходов и т. д. Существуют и другие принципы классификации болезней растений.
По характеру проявления заболевания могут быть местными и общими. При общем заболевании поражаются обычно основные органы, корни или стебель растения (их сосудистая ткань), что нередко влечёт за собой его гибель.
Местное заболевание ограничивается поражением частей отдельных органов – листьев, стеблей, плодов. Но иногда местное поражение охватывает почти все части растения. Например, фитофтороз картофеля при сильном развитии поражает стебель, листья и клубни.
Возможна также комбинированная классификация болезней: по поражаемым культурам, а внутри них – по причинам возникновения.
Вирусы – мельчайшие (субмикроскопические) возбудители болезней растений, животных и человека, не имеющие клеточного строения и способные размножаться только в живых клетках организма-хозяина. Зарегистрировано примерно 600 фитопатогенных вирусов; точное число указать трудно, так как некоторые вирусы представлены многими штаммами, иногда описываемыми как самомтоятельные виды.
Вредоносность вирусных заболеваний проявляется главным образом в снижении урожайности растений и ухудшении качества продукции. Особый вред вирусы наносят при выращивании семенного и посадочного материала. Поражение вирусами отрицательно влияет на пищевую и кормовую ценность продукции, пригодность её к промышленной переработке.
Вироиды. К этой группе фитопатогенов относят вирусоподобные инфекционные агенты, которые не образуют характерных для вирусов нуклеопротеидных частиц. Они представляют собой только низкомолекулярную одноцепочную РНК, являющуюся носителем инфекционности и использующую для своей репликации биосинтетическую систему клетки растения-хозяина.
Известны такие вироидные заболевания, как веретеновидность (готика) картофеля, экзокортис цитрусовых, карликовость хризантем и др.
Бактерии представляют собой мельчайшие одноклеточные растительные организмы. Большинство бактерий гетеротрофные организмы, лишённые хлорофилла и питающиеся готовыми органическими веществами.
По форме бактерии делятся на три группы: шаровидные, палочковидные, или цилиндрические, и извитые.
Все бактерии, вызывающие болезни сельскохозяйственных растений, имеют палочковидную форму. Движение у бактерий происходит при помощи жгутиков, которые представляют собой длинные протоплазматические нити.
Размножаются бактерии главным образом простым делением клетки на две части.
Фитоплазмы – специфическая группа фитопатогенных организмов, занимающих промежуточное положение между бактериями и вирусами. Они представляют собой полиморфные организмы.
Фитоплазмы не имеют настоящей клеточной стенки; они окружены трёхслойной элементарной мембраной, чем и отличаются от бактерий. В отличие от вирусов для фитоплазм характерны клеточное строение и способность размножаться на искусственных питательных средах.