Лесная фитопатология

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 гиф осмотическим путем. По этому грибы могут поглощать питательные вещества только в виде водных растворов.

Грибы обладают мощным ферментным аппаратом. С помощью ферментов  они превращают сложные органические соединения растительных тканей в более  простые водорастворимые соединения. У грибов имеются ферменты, разрушающие  клетчатку и пектиновые вещества растительных тканей (целлюлаза, пектиназа); ферменты, обеспечивающие гидролиз крахмала (амилаза), расщепление белков (протеиназа) и жиров (липаза), и многие другие. Это позволяет грибам разлагать  и переводить в усвояемую форму  различные ткани растительных организмов. При участии ферментов осуществляется и обратный процесс – синтез комплексных  соединений, идущих на построение тела гриба, за счет поглощенных им простых  молекул.

Источниками углерода для  грибов служат разнообразные органические соединения. В первую очередь потребляются простые сахара (глюкоза, мальтоза, фруктоза), затем более сложные углеводы (сахар, крахмал, целлюлоза), а также высокоатомные спирты (например, маннит), жирные кислоты (яблочная, лимонная) и их соли.

Азотистое питание происходит за счет как неорганических соединений – нитратов, нитритов и аммонийных солей, так и органических – белков и аминокислот.

Для нормальной жизнедеятельности  грибов необходимы также калий, магний, железо, медь, марганец, фосфор, сера и  другие зольные элементы, витамины и ростовые вещества.

С характером субстрата, т.е. питательной среды, на которой грибы  поселяются и питаются, тесно связан их образ жизни. Грибы, живущие на отмерших частях растений и животных, органических остатках почвы и других мертвых субстратах, называют облигатными (обязательными) сапрофитами. Облигатными  паразитами называют грибы, питающиеся только за счет живых тканей, главным  образом растений. Существуют и промежуточные  формы грибов – факультативные (необязательные) паразиты и сапрофиты.

Сапрофиты чаще всего являются полифагами: они способны использовать самые разнообразные источники  питания. Паразитные грибы характеризуются  приспособленностью (специализацией) к отдельным субстратам; они поражают определенные органы и ткани тех  или иных растений. Облигатные паразиты – это обычно монофаги, узкоспециализированные к определенным видам или сортам растений.

Важнейшее значение для роста  и спороношения грибов имеет фактор окружающей среды.

Влажность. Большинство грибов нормально развивается лишь при  высокой влажности субстрата  и окружающего воздуха. Однако избыточное увлажнение для многих грибов неблагоприятно, так как при этом снижается  доступ кислорода, необходимого для  их развития. Грибы настоящей мучнистой  росы способны хорошо развиваться даже в засушливых условиях. Наличие капельножидкой воды или высокой относительной влажности воздуха – необходимое условие для созревания спороношений, прорастания спор и заражения растений.

Температура. Оптимальной  для развития большинства грибов является температура 20-25°С. Однако рост грибов может происходить в довольно широких температурных пределах, примерно от 2 до 40°С. При более низких температурах, близких к 0°С, могут развиваться немногие виды, например возбудители болезней, поражающих сеянцы в зимний период под снежным покровом. При температурах ниже нуля активный рост грибов невозможен, но их покоящиеся споры могут сохранять жизнеспособность даже при сильных морозах.

Кислород. Все грибы –  аэробные организмы, однако потребность  в кислороде у разных грибов различна. Большинство грибов нуждается в  достаточно энергичном поступлении  кислорода. В то же время многие грибы  обнаруживают способность к развитию в условиях недостатка кислорода. Таковы некоторые сапрофитные плесневые  грибы, а также строго паразитные виды, развивающиеся внутри живых, активно  дышащих клеток растения-хозяина.

Реакция среды. В развитии грибов этот фактор играет немалую  роль. Обычно грибы предпочитают кислые субстраты, но есть виды, способные  развиваться на нейтральных и  даже слабощелочных субстратах.

Свет. Наличие света не является решающим фактором развития грибов. Многие грибы совсем не нуждаются  в освещении, другие лучше спороносят на рассеянном свету. Некоторые трутовики  в темноте образуют уродливые  стерильные плодовые тела. Воздействие  же прямых солнечных лучей, как правило, неблагоприятно отражается на росте  и спороношении грибов. Исключение составляют мучнисторосяные грибы, которые в этих условиях активно  развиваются и дают массовые спороношения. Выносливы к прямому солнечному свету и окрашенные спороношения грибов.

4. Классификация и краткая  характеристика методов и средств  защиты лесных насаждений от  болезней.

Все защитные мероприятия  в фитопатологии часто разделяют  на две основные категории: предупредительные (профилактические), направленные на предупреждение возможности заражения растений возбудителями болезней, их развития и распространения, и лечебные (хемотерапевтические), в задачи которых входит борьба с  возбудителями болезней о самих  растениях и повышение сопротивляемости растительного организма при  помощи специальных средств (иммунизаторов, активизаторов обмена веществ и  т.д.). Следует, однако, иметь в виду, что подобное разделение методов защиты или борьбы в фитопатологии в известной мере условно, так как некоторые профилактические мероприятия являются в то же время лечебными и наоборот.

Следует признать целесообразным деление всех методов защиты древесных  растений по принципу их действия и  технике применения на следующие  категории: организационно-хозяйственные, лесохозяйственные, физико-механические, химические, биологические, карантинные. В большинстве случаев борьба с болезнями растений наиболее результативна  при осуществлении не отдельных  мероприятий, а комплекса их, или  системы мероприятий, объединяющей организационно-хозяйственные, лесохозяйственные, химические и другие методы борьбы.

Организационно-хозяйственные  методы. Эти методы должны обеспечивать наиболее эффективное и экономичное  использование возможностей хозяйства  в борьбе с болезнями растений. В лесном хозяйстве к ним могут  быть отнесены следующие:

Разработка планов и осуществление  периодических фитопатологических обследований насаждений для выявления  месторасположения и площадей очагов болезней. Эти данные должны служить  основой для планирования и расчета  объема, сроков и стоимости защитных мероприятий.

Пропаганда знаний о вредоносности  болезней леса, о путях их распространения  и факторах, способствующих заболеванию  деревьев, о методах и средствах  борьбы с ними.

Регулирование численности  диких охотничьих животных, повреждающих древостой, ограничение пастьбы  домашнего скота на лесных площадях, особенно в насаждениях, подверженных поражению корневыми гнилями.

Применение при создании лесных культур способов подготовки подлежащих облесению площадей и  способов обработки почвы, обеспечивающих создание экологической обстановки, благоприятной для роста и  развития древесных культур и  неблагоприятной для накопления, распространения и развития возбудителей болезней.

Обеспечение лесокультурных работ жизнеспособным посадочным и  доброкачественным посевным материалом, что связано с правильным с  точки зрения лесозащиты выбором  участков территории под лесные питомники  и применением химических средств  защиты сеянцев и дезинфекции  посевного материала.

Составление расчетов необходимого количества ядохимикатов и своевременное  обеспечение ими хозяйства.

Лесохозяйственные методы. К ним относятся мероприятия, направленные на предупреждение распространения  болезнетворной инфекции, на повышение  устойчивости насаждений и общего их оздоровления посредством применения существующих приемов и правил ухода  за лесом и его эксплуатации, преследующих не только чисто лесоводственные  цели, но сочетающих также и задачи лесозащиты. Эти цели неотделимы, т.к. основная задача лесоводства – повышение  производительности лесов не может  быть полностью выполнена, если игнорировать ущерб, причиняемый лесному хозяйству  болезнями древесных растений. К  лесохозяйственным методам защиты в этом аспекте могут быть отнесены: валка деревьев с корнями; корчевание и удаление пней и корней; реконструкция  насаждений; санитарные рубки; рубки  ухода за насаждениями; уход за стволами.