Monitorowanie i prognozowanie chorób roślin
Prognoza rozwoju szkodliwych chorób roślin rolniczych rozwija się dość aktywnie od lat 70. XX wieku. Wskazane jest, gdy w odniesieniu do choroby lub ich kompleksu istnieją skuteczne środki ochrony roślin. Najbardziej niebezpieczne choroby zakaźne charakteryzują się znaczną dynamiką, która przejawia się w pokonaniu roślin na większych lub mniejszych obszarach i ich różnym stopniu uszkodzenia w danym okresie czasu, co determinuje możliwość wystąpienia i utraty plonów.
Treść
Teoretyczne podstawy prognozowania chorób
Współczesne teorie przewidywania chorób roślin oparte są na wynikach badań praw patogenezy i wpływu na nią czynników środowiskowych. Ponadto rozwój choroby jest uważany za funkcję zależną od wielu argumentów środowiska zewnętrznego, wewnętrznych cech roślin i patogenów. Oddziaływanie roślin, patogenów i środowiska J. Plancka (1972) nazwał choroba trójkąta. Następnie do tych głównych składników dodano czas i czynniki antropogeniczne. (rys. 1).
V.A. Chulkina (1991) opracował model epifitotyczny, który jest przedstawiony w rys. 2). Zatem teoretyczne i metodologiczne podstawy współczesnych systemów ochrony roślin i przewidywania epifitotii chorobowych są takie same: poprzez wpływ i rozważenie czynników naturalnych i antropogenicznych na wewnętrzne czynniki biologiczne procesu epifitotiologicznego. Analiza interakcji czynników powinna rozpocząć się od źródła patogenu infekcji - pierwszego ogniwa w łańcuchu wewnętrznych czynników biologicznych.
Dynamikę rozwoju dowolnego procesu patologicznego można ogólnie przedstawić jako:
y =ƒ (x)
gdzie:
- o godz - wskaźnik (punkty lub) dotkniętej tkanki rośliny-
- ƒ (x) Jest funkcją, która odzwierciedla zależność zmian „o godz z warunków, w których rozwija się choroba.
Jedną z głównych cech procesu patologicznego jest szybkość infekcji..
Wskaźnik infekcji - wzrost ilości (lub części) dotkniętej tkanki na jednostkę czasu.
Szybkość infekcji zależy głównie od warunków pogodowych. Modelowanie matematyczne jest szeroko stosowane do określania tempa rozwoju epifitotii. Pozwala zidentyfikować znaczenie poszczególnych czynników dla dynamiki choroby i wpływ na nie warunków procesu patologicznego.
Model matematyczny J. Plancka, który odzwierciedla rozwój epifitotyków, wyrażony równaniem: gdzie:
- szybkość wzrostu choroby na jednostkę czasu-
x - ilość (części) chorej tkanki roślinnej-
t - czas rozwoju choroby-
(1) - ilość (część) zdrowej tkanki dostępnej do infekcji-
r - wskaźnik rozprzestrzeniania się infekcji.
Należy zauważyć, że epifitotie, które osiągają wysoki poziom rozwoju we wczesnych fenofazach roślin uprawnych na długo przed formowaniem i dojrzewaniem uprawy, stanowią duże zagrożenie dla roślin.
Aby wystąpiła epifitotia, konieczne są następujące warunki wstępne:
- a) wystarczająca masa roślin podatnych na tę chorobę-
- b) obecność wysoce agresywnych i zjadliwych patogenów-
- c) wystarczająca ilość zakaźnego początku.
Szybkość choroby, jej rozwój i szkodliwość w przyszłości zależą od stopnia sprzyjającej pogody i innych zewnętrznych warunków środowiskowych oraz czasu ich wpływu na konkretny fenofazę rośliny. Złożoność i wieloczynnikowy charakter procesów bioekologicznych w rozwoju epifitotii wymaga wysokiego stopnia ich badań, ciągłego doskonalenia metod, sprzętu do gromadzenia i analizy informacji fitosanitarnych i prognozowania.
Formy manifestacji procesu epifitotiologicznego
Konieczne jest rozróżnienie pojęć „ogniska infekcji„Z terminem”źródło infekcji„. I. G. Beilin (1986), V. A. Chulkina (1991) definiują ognisko epifitiologiczne jako lokalizację źródła zakażenia, w obrębie którego można infekować rośliny w określonych warunkach. Ze źródła infekcji choroba rozprzestrzenia się na polu, w płodozmianie, na określonym obszarze.
Zgodnie z potwierdzeniem infekcji K. M. Stepanova (1972) jest to miejsce, w którym po połączeniu warunków historycznych, przyrodniczych i ekonomicznych istnieją warunki do częstych masowych manifestacji choroby. Zgodnie z tym jednym z zadań monitorowania chorób roślin rolniczych jest identyfikacja ognisk infekcji i monitorowanie ich pod kątem terminowych działań.
Ogniska dotkniętych roślin występują u źródła patogenu. W sprzyjających warunkach granice epidemii rozszerzają się, tworzą się wtórne ogniska potomne. Duża liczba ognisk małej powierzchni tworzy rodzaj równomiernego rozprzestrzeniania się choroby na polu. Szybkość tego procesu zależy od liczby generacji patogenów w danym czasie. On rys. 3) pokazuje wzorzec występowania epifitotii.
Proces epifitotiologiczny może mieć cztery poziomy:
- sporadyczne wykrywanie,
- epidemia epifitotyczna,
- epifitotia-
- panfitotia.
Sporadyczne wykrywanie - są to pojedyncze chore rośliny, których zakażenie nastąpiło z pierwotnego źródła zakażenia.
Ponadto choroba nie powoduje spadku plonu i jego jakości (tab. 1).
Epifitiotiologiczny wybuch - kolejny etap epifitotyki - w którym przez krótki czas na ograniczonym terytorium (grupa pól, gospodarka, dzielnica) odnotowuje się znaczny wzrost zmian.
Występuje pod wpływem krótkoterminowego pozytywnego działania chorobowego składników procesu epifitotiologicznego. Uszkodzenie rośliny ocenia się jako umiarkowane, jeśli choroba zmniejsza plon lub pogarsza jego jakość..
Tabela 1
Wskaźniki sporadycznego wykrywania niektórych chorób roślin
Nazwa choroby | Dystrybucja, | Faza wegetacji, czas rozliczeniowy |
Smut na wiosennych płatkach | 0,3 | Pełna dojrzałość |
Smut o uprawach ozimych | 0.2 | Pełna dojrzałość |
Gnicie pszenicy jarej i jęczmienia | 10 | Przed zbiorem |
Smutek z prosa | 1 | Pełna dojrzałość |
Rak ziemniaka | Pojedyncze rośliny | Żniwa |
Zgnilizna pierścienia | 5 | - „- |
Zaraza późna (na bulwach) | 2-3 | - „- |
Zaraza późna (na liściach) | 0,1 | Pączkujący |
Rhizoctonia (na łodygach) | 1-2 | Kwitnienia |
Zaraza późna (na owocach pomidorów) | 5 | Żniwa |
Występuje epifitotia utrzymując z czasem sprzyjające warunki, w wyniku których występuje wiele epifitiotiologicznych wybuchów związanych ze sobą. Rozwój choroby charakteryzuje się znacznym rozpowszechnieniem terytorialnym (region, strefa klimatyczna), stopniem uszkodzenia, co prowadzi do znacznych strat produkcyjnych.
Panfitotia - maksymalna identyfikacja procesu epifitotiologicznego, gdy choroba obejmuje wiele krajów, a nawet kontynenty.
Rola czynnika sprawczego choroby
W celu pojawienia się i znacznego rozwoju choroby konieczne jest posiadanie określonego rodzaju (lub typów) patogenu, który ma wyspecjalizowane formy, rasy lub biotypy, agresywne i zjadliwe dla odmian i mieszańców uprawianych na określonym obszarze. Ponadto powinny być one plastyczne dla środowiska - odporne na niekorzystne i krytyczne warunki istnienia, zdolne do szybkiego rozmnażania się w szerokim zakresie czynników środowiskowych i być konkurencyjne w przypadku kumulatywnych infekcji. Ilość zakaźnego początku jest nie mniej ważna w przypadku choroby epifitologicznej.
W historii ochrony roślin istnieje wiele przykładów pojawienia się nowych zjadliwych i agresywnych ras patogenów chorób rdzy pszenicy, późnej zarazy ziemniaków i pomidorów, mączniaka prawdziwego zbóż i innych chorób w uprzednio stabilnych odmianach strefowych. Dzięki hybrydyzacji, heterokariozie i mutacjom po pewnym czasie powstają i gromadzą się nowe rasy, pokonują one odporność roślin i powstają epifityki. Duże obszary zajmowane przez konkretną odmianę przyczyniają się do pojawienia się ras agresywnych, ich zakaźny początek i rozprzestrzenianie gwałtownie rosną, istnieje potrzeba zastąpienia odmiany. Ważne jest, aby niezwłocznie zidentyfikować oznaki rozwoju nowych ras w celu dostosowania hodowli i terminowej odnowy odmian..
Ilość zakaźnego początku ważne również dla początku i dynamiki choroby. Nawet przy wysokiej żywotności patogenów tylko niewielka ich część powoduje zakażenie, nawet u wysoce wyspecjalizowanych pasożytów. Nazywa się to względną liczbą zarodników, które w sprzyjających warunkach mogą powodować infekcję rośliny wskaźnik infekcji. W rdzeniu rdzeniowym tylko 30 zarodników infekuje rośliny. Wskaźnik infekcji Phytophthora infestans- 6,5, Alternaria solani - 1,7, Septoria lycopersici - 0,2. Wzrost liczby zarodników na jednostkę powierzchni roślin prowadzi do wzrostu stopnia uszkodzenia. Zjawisko to badano w przypadku chorób rdzy i pszenicy oraz wielu innych chorób grzybowych..
Wzrost podaży zakaźnego początku prowadzi do znacznego uszkodzenia wczesnego fenofazy roślin i zwiększa prawdopodobieństwo epifitozy. Wiadomo, że lokalizacja upraw w pewnej odległości od źródeł infekcji dodatkowo zmniejsza zapadalność roślin na choroby aerogenne.
Ilość zarodników na ziarnie może być podstawą do długoterminowej prognozy pszenicy durum w glebie zgnilizny korzeni roślin zbożowych, ogórka i raka ziemniaka. Liczbę zarodników w powietrzu bierze się pod uwagę w prognozowaniu chorób rdzy, parcha jabłoni. Należy jednak pamiętać, że ilość zakaźnego początku zależy od zjadliwości inokulum, ilości tkanki roślinnej dostępnej do infekcji i jej podatności, warunków środowiskowych.
Specjalne działania organizacyjne i gospodarcze, takie jak stosowanie i umieszczanie odmian o różnym stopniu odporności, płodozmian i umieszczanie upraw w płodozmianie, izolacja przestrzenna, a także środki zapobiegawcze i niszczące - dezynfekcja nasion, gleby, magazynów, niszczenie dotkniętych resztek roślinnych itp., mające na celu ograniczenie rozwoju choroby.
Wartość rośliny żywicielskiej
Ważną rolę w rozwoju choroby odgrywają cechy biologiczne odmian:
- przedwczesność-,
- tolerancja na suszę-
- odporność na choroby.
Na dynamikę ras patogenów wpływa obszar zajmowany przez określoną odmianę. Ważna jest obecność lub brak dzikich roślin, chwastów, na których chorobę można przechowywać lub rozwijać.
Odmiany wrażliwe i odporne różnią się odpornością na tę samą rasę patogenów. To determinuje różnicę w akumulacji określonej rasy i porażkę niektórych odmian. Dlatego zmiany w składzie odmian prowadzą do zmian w populacjach patogenów, co z kolei wpływa na dynamikę choroby. Żywe przykłady powstrzymywania odpornych odmian szkodliwych chorób przez długi czas znane są z wielu chorób grzybiczych: rdzy i smutku zbóż, zarazy, psiankowatych itp..
Nowe odporne odmiany jednocześnie dają możliwość rozwoju i akumulacji początkowo złośliwych, ale chorobotwórczych i agresywnych ras, które istnieją lub powstają w regionie.
Eksterminacja krzewów berberysu znacznie obniżyła intensywność uszkodzeń pszenicy i strat upraw z rdzy macierzystej w Stanach Zjednoczonych i innych krajach. Rola wielu innych roślin pośrednich w rozwoju chorób rdzy i dziko rosnących roślin zbożowych jest znana - w akumulacji zakaźnej zasady zgnilizny korzeni, mączniaka prawdziwego itp..
Szeroki rozkład odmiany prowadzi, w dłuższym lub krótszym okresie, do akumulacji agresywnych ras patogenu, znacznego uszkodzenia roślin, w wyniku czego istnieje potrzeba zastąpienia takiej odmiany lub hybrydy, co z kolei nie pozwala na masowy rozwój tej rasy patogenu.
Wpływ na środowisko
Środowisko zewnętrzne wpływa na:
- a) roślina żywicielska, która zmienia podatność i odporność na choroby, rytm wegetacji-
- b) patogen pod względem jego agresywności, żywotności i szybkości rozprzestrzeniania się-
- c) wpływa na sam proces patologiczny - możliwość jego wystąpienia oraz czas porażki i przejścia, czas trwania okresu inkubacji, wykrycie choroby.
Czynniki pogodowe odgrywają decydującą rolę w występowaniu epifitotii. Ich wpływ jest różnorodny, na różnych etapach procesu patologicznego, powodując znaczną zmienność zarówno w sezonowym rozwoju chorób, jak i w różnych strefach przyrodniczych i klimatycznych. W większości przypadków każdy z tych czynników działa w połączeniu z innymi, zmieniając stopień jego wpływu w zależności od ich poziomu i ekspozycji. Głównymi czynnikami klimatycznymi determinującymi dynamikę chorób roślin są temperatura i wilgotność. Światło, wiatr, ciśnienie atmosferyczne itp. mają działanie korygujące tylko w niektórych okresach życia patogenów (rys. 4).
Temperatura medium może wpływać na pierwsze etapy procesu zakaźnego. Żywotność patogenu i możliwość jego zachowania na początku sezonu wegetacyjnego zależą od jego poziomu. Żywotność patogenu zależy w dużej mierze od formy jego istnienia w warunkach krytycznych (tab. 2)).
Tabela 2
Wskaźniki temperatury rozwoju niektórych patogenów
Nazwa choroby | Etap rozwoju patogenu | Temperatura ° C | ||
dolna granica | optymalny | górna granica | ||
Pędy rdzy pszenicy | Kiełkowanie zarodników | 2) | 21–23 | 26–31 |
Zakażenie roślin | 10 | 23–25 | 30 | |
Rozwój tkanek roślinnych | 2) | 20 | - | |
Brązowa rdza pszenicy | Kiełkowanie zarodników | 2) | 20 | 32 |
Rozwój tkanek roślinnych | 2) | 25 | 35 | |
Żółta rdza pszenicy | Kiełkowanie zarodników | 1 | 9–13 | 23 |
Zakażenie roślin | 5 | 15–20 | 26 | |
Rozwój tkanek roślinnych | 3) | 12–15 | 20 | |
Helminthosporious zgnilizna korzeni | Kiełkowanie zarodników | 6 | 22–28 | 36 |
Rozwój tkanek roślinnych | 8–9 | 18–25 | - | |
Sporulacja | 5 | 22–26 | 35 | |
Pył smutny z pszenicy | Kiełkowanie zarodników | 4–5 | 22–30 | - |
Rozwój sporów | 5 | 16–18 | 25–30 | |
Skok Fusarium pszenicy | Rozwój sporów | 7–10 | 25–30 | 37–38 |
Winogrono pleśni | Kiełkowanie zarodników | - | 10–13 | - |
Rozwój tkanek roślinnych | 8 | 25 | 33 | |
Winogrono Oidium | Kiełkowanie zarodników | 5 | 10–30 | 33 |
Zaraza ziemniaczana | Kiełkowanie zarodników | 6-8 | 10–15 | 20 |
Tworzenie rurek wzrostu | 4 | 25 | 30 |
W naturalnych warunkach, przy ciągłych zmianach reżimu hydrotermalnego, zarodniki znacznie zmniejszają zdolność do zarażenia do końca sezonu wegetacyjnego. Temperatura podłoża reguluje także czas trwania okresu kiełkowania zarodników. Zarodniki większości fitopatogennych grzybów kiełkują w wysokiej wilgotności lub w obecności wilgoci kapiącej. Jednocześnie zatrzymywanie wilgoci na roślinach zależy głównie od temperatury. Zależność tę można wykorzystać w eksperymentalnie uzyskanych specjalnych wykresach - nomogramach, które pozwalają określić szczegóły procesu patologicznego podczas monitorowania poważnych chorób.
Wykresy (rys. 5 i 6) pozwalają ustalić możliwość zakażenia roślin w zależności od średniej temperatury w danym okresie i czasu trwania zwilżania. Wraz ze wzrostem okresu zwilżania rośnie liczba kiełkujących i zarażonych zarodników roślin (tab. 3)).
Tabela 3
Czas trwania okresu zwilżania (h), który jest niezbędny do kiełkowania zarodników w zależności od temperatury
Nazwa choroby | Średnia temperatura, ° С | |||||
5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | |
Brązowa rdza pszenicy | 7 | 5 | 4 | 3,5 | 3,5–4 | - |
Korona owsiana | 24 | 10 | 6 | 5 | 5 | 12 |
Parch jabłoni | 29 | 12 | 8.5 | 8.5 | 11 | - |
Zgnilizna owoców | - | 18 | 12 | 11 | 5 | - |
Winogrono pleśni | 10.5 | 7 | 4,5 | 2,5–3 | 1-1,5 | 6-7 |
Śliwkowe czerwone plamienie | 8–9 | 5 | 4 | 3) | 2) | - |
Ta zależność była badana przez wielu naukowców. Interesujące dane uzyskane przez Millsa na strup jabłoni (rys. 7) Zależność matematyczną stwierdzonego przez niego stopnia uszkodzenia roślin od poziomu temperatury i okresu zwilżania liści wykorzystano w oprogramowaniu nowoczesnych urządzeń sygnalizacyjnych AVI-201 i innych.
Temperatura ma również wpływ na podatność roślin na choroby, co z kolei zależy od tego, w jaki sposób warunki środowiskowe odpowiadają wymaganiom gatunku lub odmiany oraz od tego, w jakim stopniu warunki te odbiegają od optymalnych dla rośliny. Dopływ ciepła wpływa na regulację rytmu wegetacji roślin i chorób. Stopień uszkodzenia istotnie zależy od zbiegu aktywnych i niebezpiecznych faz rozwoju patogenu z najbardziej podatnymi i niestabilnymi fazami rośliny.
Porażka pszenica smut, zjadacz buraków amplifikowane w niskich temperaturach podczas kiełkowania nasion i w pierwszych fazach rozwoju roślin, rozwój kręconych liści brzoskwini - w chłodne dni przed i po pączkowaniu.
Czynnik sprawczy smutnej cebuli dotyczy to tylko młodych roślin. W temperaturach poniżej 10 ° C wzrost cebuli spowalnia, a szybkość kiełkowania zarodników nie maleje, co prowadzi do wydłużenia okresu interakcji między rośliną a pasożytem, uszkodzenia roślin i szkodliwość choroby znacznie wzrastają.
Parch jabłoni wpływa również głównie na młode liście i owoce. Główny okres infekcji rozpoczyna się fazą zielonego stożka i kończy 2-4 tygodnie po kwitnieniu, co zbiega się z uwalnianiem askospor patogenu. W tym okresie choroba przenoszona jest w czasie - z ubiegłego roku na następny, z zimującego torbacza, uformowanego w opadłych liściach, do następnego stadium konidialnego na liściach i owocach w okresie wegetacji. Dalsza dynamika choroby zależy od stopnia realizacji zakaźnego początku. Przy średniej temperaturze pierwszego miesiąca sezonu uprawy jabłek poniżej + 12 ° С i całkowitym opadzie większym niż 20 mm, uszkodzenie strupu znacznie wzrasta.
Cercosporosis z buraków cukrowych rozpoczyna rozwój w średnich temperaturach + 12-14 ° С i minimum - nie mniej niż 6-7 ° С, przy wilgotności powietrza powyżej 60, a noc i poranek powyżej 85.
Czynnik sprawczy moniliozy jabłoni aktywowany w temperaturze + 13-15 ° C, sporulacja kokomikozy owoców pestkowych rozpoczyna się po stałym przejściu temperatury do 15 ° C. Pierwsza infekcja strupem jabłkowym rozpoczyna się od akumulacji sumy temperatur dodatnich od 1 marca 105–140 ° C, winogron oidium - 237 ° C. Dla ziemniak zarazy naukowcy zaproponowali kilka podobnych wskaźników, które pozwalają w krótkim czasie przewidzieć wykrycie choroby. Według „holenderskiej pogody” pierwsza infekcja roślin pojawia się 15 dni po tym, jak temperatura potrzebna do tworzenia rosy trwa co najmniej 4 godziny w ciągu dnia, minimalna temperatura wynosi co najmniej + 10 ° C, a następnego dnia nie będzie padać mniej niż 0,1 mm, zachmurzenie będzie wynosić co najmniej 8 punktów. Do krótkoterminowego prognozowania zarazy zalecane są metody „meteorologiczne”, „zmienna średnia”.
Podobne badania innych poważnych chorób nie zostały przeprowadzone. Korzystanie z charakterystyki temperaturowej środowiska pozwala określić czas wykrycia patogenów, tempo rozwoju i szkodliwość chorób. W związku z tym fenoindykatory (fenosignale) mogą być ważne dla każdego regionu - zjawiska fenologiczne u roślin, które zbiegają się w czasie z rozwojem niektórych faz patogenów, są łatwo zauważalne. Na przykład rdza łodygi objawia się w fazie uprawy pszenicy ozimej, zarazy późnej - podczas kwitnienia ziemniaków, pleśni - o długości pędu winorośli 20-25 cm i średnicy liścia 2-3 cm.
Fenologia roślin w wielu przypadkach stanowi podstawę planowania i monitorowania chorób i środków przeciwko nim. Więc wyjdź do tuby, zbierając (liść flagowy) pszenicy - są to etapy, w których określają wykonalność chemicznej ochrony roślin zbożowych przed poważnymi chorobami, psiankowatych od zarazy - w fazach pączkującego kwitnienia, winogron od pleśni - o długości pędu 20-25 cm i średnicy Arkusz 2-3 cm itp..
Obecnie zgromadzono znaczną ilość informacji na temat sezonowej i geograficznej zmienności zjawisk fenologicznych. Ujawniono pewną stabilność w czasie ich przejścia, opracowano technikę analizy wariacyjno-statystycznej zjawisk fenologicznych.
Temperatura podczas rozwoju patogenu w roślinie określa czas trwania okresu inkubacji, zdolność reprodukcyjną, dynamikę akumulacji początku zakażenia i uszkodzenia rośliny. Duża liczba pokoleń, nawet z niewielkimi pierwotnymi rezerwami zakaźnego początku, prowadzi do szybkiego wzrostu choroby.
Stwierdzono zależność tempa rozwoju wielu niebezpiecznych chorób od temperatury. Jest największy w optymalnych wartościach dla patogenu i zwalnia w innych trybach. Zależność tę można przedstawić matematycznie w postaci równań lub graficznie..
Nomogram N. A. Naumova (zaraza ziemniaków), krzywe Mullera (mączniak winogron) i Y. A. Saidametov (oidium winogron) są powszechnie znane (rys. 5), K. M. Stepanova (choroba rdzy zbożowej) (rys. 8) itp., które są wykorzystywane do opracowywania krótkoterminowych prognoz rozwoju tych chorób. Matematycznie taki związek można wyrazić wzorem: gdzie:
- n - czas trwania okresu inkubacji-
- .T - suma temperatur efektywnych w danym okresie-
- T. - średnia temperatura w tym okresie-
- t - niższy próg temperatury dla rozwoju gatunku.
Gdy wymagania dotyczące patogenu są bliskie optimum, krótkoterminowe prognozy dla nomogramów i wzorów całkiem dokładnie pokrywają się z faktyczną fenologią patogenu. W wysokich i niskich temperaturach powietrza proces patologiczny zwalnia, więc należy to wziąć pod uwagę podczas monitorowania chorób, szczególnie w południowych i południowo-wschodnich strefach klimatycznych.
Wilgoć w środowisku ma znaczący wpływ na żywotność patogenu. Konidia ziemniak zarazy przy wilgotności powietrza 20-40 umiera w ciągu 1-2 godzin, w 50-80 - w ciągu 3-5 godzin. Oparzenie monilialne, strup jabłkowy intensywnie rozwijają się w latach przy wilgotnej i chłodnej pogodzie podczas kwitnienia i bezpośrednio po nim. Taki reżim pogodowy przyczynia się do rozwoju patogenu, a jednocześnie rozciąga fazę upraw owocowych podatnych na chorobę w czasie. Poważne uszkodzenia roślin przez choroby zdarzają się przy częstych opadach. Sprzyjające warunki pogodowe dla Pszenica Septoria rozważ temperaturę + 14–22 ° C i co najmniej 17 deszczowych dni w fazie wchodzenia do probówki przed fazą dojrzałości mleka.
Czynnik wilgoci ma kluczowe znaczenie tylko przez stosunkowo krótki okres - od początku kiełkowania zarodników do penetracji patogenu do rośliny. W przypadku większości fitopatogennych grzybów infekcja roślin staje się możliwa przy wysokiej wilgotności. Tak więc zarodniki późnej zarazy ziemniaków, rdza łodygi pszenicy, pleśń winogron, zgnilizna owoców kiełkują tylko w obecności wilgoci płynnej, 100 wilgotności powietrza jest niezbędne do rozwoju brązowej, żółtej, korony rdzy ziarna. W przypadku wielu chorób - stałe zaschnięcie upraw, fusarium, cercosporosis buraków cukrowych, zwiększona wilgotność jest głównym czynnikiem zwiększającym agresywność patogenu i nasilenie choroby.
Wiadomo, że przy wilgotności powietrza wynoszącej 80 lub więcej, określonej przez stacje pogodowe w powierzchniowej warstwie powietrza, kondensacja wilgoci kropelkowej występuje w trawie roślinnej. W związku z tym przy pomocy standardowych danych pogodowych możliwe jest określenie okresu sprzyjającego pod względem wilgotności w godzinach (tab. 4).
Tabela 4
Liczba godzin o wilgotności wynoszącej 80 lub więcej przy różnych wartościach średniej dziennej wilgotności
Średnia dzienna wilgotność, | Liczba godzin przy wilgotności względnej >80 | ||
łącznie | rano | wieczorem | |
50 | 3) | 3) | - |
60 | 5 | 5 | - |
70 | 9 | 7 | 2) |
80 | 14 | 9 | 5 |
90 | 22 | 11 | 11 |
Liczbę dni w miesiącu przy wilgotności powietrza większej niż 80 można określić za pomocą wzoru:
y = 0,58x - 32
gdzie:
- x - średnia względna wilgotność powietrza na miesiąc.
Głównym źródłem wilgoci są opady. Najbardziej sprzyjającymi warunkami do infekcji roślin oraz wielu chorób i całego procesu patologicznego są deszcze, które zapewniają wilgoć roślinom przez długi czas - częste opady deszczu, mgła w optymalnych temperaturach dla patogenu.
Szczególnie ważne dla infekcji roślin jest rosa. Czynnik ten rzadko jest brany pod uwagę w rzeczywistych prognozach, chociaż ilość wilgoci w postaci rosy wynosi około 10 całkowitych opadów w ciepłym sezonie. Rosa spada głównie w nocy, gdy wilgotność powietrza jest wyższa niż 60, intensywnie, gdy jest wyższa niż 80. Powstawanie rosy związane jest z mikroklimatem tego obszaru. Tak więc obszary ziemniaków, które rosną na nizinach, są wcześniej dotknięte zarazą, ogrody - parchem i oparzeniem monilialnym. Na polach słabo dmuchanych przez wiatr, zagęszczonych, zatkanych chwastami, intensywność uszkodzeń spowodowanych przez zgniliznę, peronosporozę, mączniaka prawdziwego i choroby rdzy jest znacznie większa niż na innych polach po dłuższym okresie nawilżania. Zaraza ziemniaczana zaczyna się rozwijać po zamknięciu wierzchołków w przejściach, gdy wzrasta wilgotność powietrza w warstwie powierzchniowej.
Poziom podaży wilgoci podczas tworzenia zarodników wpływa na ich żywotność i agresywność, a także na charakter ich separacji i rozmieszczenia.
Szczególny wpływ na odporność roślin ma wilgotność gleby. Zarówno wysoka, jak i niska podaż wilgoci, w zależności od wymagań patogenu do warunków istnienia, mogą znacznie przyspieszyć proces patologiczny. Niska zawartość wilgoci w glebie jest jedną z głównych przyczyn rozwoju więdnięcia ziemniaków i kapusty, zgnilizny korzeni pszenicy i fasoli, zjadacza korzeni buraków. M.V. Gorlenko (1959) i niektórzy inni naukowcy twierdzą, że mączniak prawdziwy zbóż może rozwijać się w szerokim zakresie wilgotności i temperatury, ale największa szkoda z powodu choroby występuje przy niskiej wilgotności gleby, co powoduje hamowanie roślin, utratę turgoru, więdnięcie.
Helminthosporious zgnilizna korzeni wpływa na pszenicę głównie w fazie sadzonkowo-krzewiastej, szczególnie intensywnie w temperaturze 18-25 ° C i wilgotności gleby 60-80 o pełnej pojemności wilgoci. W temperaturach poniżej + 8–9 ° C i wilgotności mniejszej niż 25 zakażenie roślin chorobą ustaje. Największą szkodliwość zgnilizny korzeni odnotowano od lat przy niestabilnym reżimie wilgoci w glebie, gdy na wiosnę jest wystarczająco wilgoci, a latem jej nie ma, a jej rozkład jest nierówny.
Hydrotermalne warunki środowiskowe determinują główne aspekty żywotności patogenu i stopień szkód. Potwierdzają to liczne dane wielu badaczy..
Aby ocenić sprzyjające warunki pogodowe i prognozy, stosuje się zarówno standardowe dane pogodowe, jak i specjalnie obliczone wskaźniki integralne: współczynnik hydrotermalny Selyaninova (Państwowy Komitet Celny), wskaźnik temperatury i wilgotności (TVP), czynniki intensywności i wskaźnik opadów (Ki Kk), wskaźniki pogody (Ibl., Ip) itp. Bardzo praktyczne znaczenie dla krótkoterminowej prognozy niektórych niebezpiecznych chorób, w szczególności rdzy, zarazy, strupu jabłka, pleśni i winogron oidium, posiadają nomogramy i specjalne wykresy uzyskane eksperymentalnie - badanie zależność patogenezy od głównych czynników środowiskowych.
Wpływ czynników antropogenicznych
Ich stan zależy w dużej mierze od osoby, która uprawia rośliny, a zatem warunki do pojawienia się i rozwoju chorób mogą się znacznie zmienić. Poprzez działalność gospodarczą (agronomiczną) wpływ wielu czynników środowiskowych.
Osoba może przyczynić się do przeniesienia zasady zakaźnej nie tylko w konkretnym gospodarstwie lub obszarze, ale także w strefach klimatycznych, krajach, a nawet na kontynentach, dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na środki kwarantanny.
Działalność organizacyjna i rolnicza zmienić mikroklimat pola, warunki żywieniowe i odporność roślin na choroby, co stwarza pewne warunki, które wpływają na rozwój chorób. Celem tych środków jest uzyskanie najwyższej produktywności roślin poprzez poprawę żyzności gleby, zwiększenie ich odporności na czynniki negatywne. Następujące środki organizacyjne, ekonomiczne i agrotechniczne mogą szczególnie wpłynąć na dynamikę uszkodzeń roślin przez choroby: wybór i wprowadzenie zrównoważonych odmian, rozsądny płodozmian i wybór poprzedników, system uprawy gleby, nawozy, przygotowanie nasion i materiału do sadzenia, daty sadzenia, zbiory, chwasty i pozostałości po zbiorach i inne.
Rosnące odporne odmiany jest najbardziej opłacalnym i radykalnym sposobem kontrolowania większości chorób. W tych samych warunkach środowiskowych dla odmian o różnej odporności jednocześnie wystąpi inny stopień uszkodzenia roślin, a co za tym idzie inny poziom utraty plonów. Zatem, w zależności od odporności odmian w obrębie danej kultury, potrzeba i intensywność monitorowania i przewidywania choroby mogą być znacznie różne.
Selekcji odmian odpornych i stosowania w gospodarstwach należy dokonywać zgodnie z zaleceniami Państwowego Rejestru Odmian Roślin Rosji, Polski, Ukrainy itp. Selekcji roślin pod kątem odporności i okresowej aktualizacji odmian należy dokonywać w sposób ciągły w związku z pokonywaniem odporności istniejących odmian przez populacje patogenów.
Płodozmian i poprzednicy muszą zapewnić rozróżnienie pokrewnych kultur w czasie i przestrzeni, co pozwoli uniknąć gromadzenia się zasady zakaźnej w większości chorób. Ma to szczególne znaczenie w przypadku wyspecjalizowanych patogenów. Znaczna ilość infekcji może pozostać w szczątkach roślin, co przyczynia się do wcześniejszego i bardziej intensywnego uszkodzenia pokrewnych upraw na tym polu lub w jego pobliżu.
Istotne znaczenie ma nie tylko wybór poprzedników, ale także czas, w którym należy unikać powrotu kultury na dawne pole. W zależności od żywotności patogenów okres ten wynosi 1-2 lata w przypadku upraw zbożowych, buraków cukrowych - 4, słonecznika - 8.
System uprawy roli znacząco wpływa na przeżycie patogenów oraz odporność i wytrzymałość roślin na choroby. Takie środki, jak uprawa ścierniska, orka na chłód, uprawa rzędów między rzędami upraw powinny zapewnić optymalne warunki rozwoju roślin i jednocześnie stanowić podstawę zadowalającego stanu fitosanitarnego pól. Czynniki sprawcze wielu chorób pozostają w szczątkach roślin, które wymarły z powodu uszkodzeń, liści i innych narządów roślin. Ich rozdrabnianie i wprowadzanie do gleby przyspiesza ich rozkład przez mikroorganizmy glebowe, patogeny podlegają szkodliwemu działaniu antagonistów. Tak więc uprawa ścierniska poprzednika, a następnie zniszczenie padliny i sadzonek chwastów, znacznie ogranicza uszkodzenia roślin pszenicy ozimej do rdzy brązowej, septorii, mączniaka prawdziwego, zgnilizny korzeni. Ogromne znaczenie fitosanitarne ma mielenie resztek roślin, a następnie wysokiej jakości orka po zbiorze kukurydzy, słonecznika, ziemniaków, warzyw itp...
Z drugiej strony racjonalny system uprawy roli zapewnia przygotowanie pola do siewu, regulację reżimu wodnego, tworzenie wyrównanego łoża siewnego przyczynia się do równoczesnego przyjaznego kiełkowania nasion i dalszego rozwoju roślin. Skraca to okres pierwotnej zmiany chorobowej, choroby pojawiają się później, wzrasta odporność roślin.
Niewątpliwie orka na głębokim wysypisku ma znacznie większy efekt fitosanitarny niż inne środki. Konieczność ograniczenia zużycia energii i ochrony wilgotności gleby zachęca producentów do minimalizacji działalności rolniczej. Jednocześnie dotknięte pozostałości roślin, które pozostają na powierzchni gleby przez długi czas, mogą być źródłem następującego epifitotiologicznego rozwoju chorób. W tych warunkach rola monitorowania choroby i optymalizacji środków ochronnych na podstawie prognoz sezonowych i krótkoterminowych znacznie wzrasta..
Cechy siewu i przygotowanie nasion są ważnym czynnikiem w dynamice chorób. Nasiona wyciskane powstają na roślinach, które rozwijają się słabo z różnych powodów i często z powodu choroby. Nie zapewnia niezbędnych właściwości siewnych, przyjaznych sadzonek, odporności na niekorzystne czynniki i często jest źródłem rozmnażania się chorób w roślinach nowej generacji. Straty wynikające z użycia nieobrobionych nasion mogą kosztować dziesiątki razy więcej niż fundusze „zaoszczędzone” przez agronoma w sezonie przedsiewnym. Dlatego ten środek ochrony chemicznej z reguły zapewnia wysoki zwrot z inwestycji, jest przyjazny dla środowiska i zalecany w systemach ochrony roślin, jako środek zapobiegawczy w przypadku większości upraw.
Daty i dawki wysiewu są niezbędne dla procesu patologicznego, ponieważ optymalizacja rozwoju roślin, a zwłaszcza na pierwszym etapie organogenezy, zależy od tego zdarzenia. Czas siewu może nieco zakłócić synchronizację rozwoju patogenu i rośliny. Przeważnie w przypadku wczesnych wiosennych upraw najlepiej jest wczesny siew, w przypadku zimowych - późno w okresie sprzyjających warunków do kiełkowania nasion.
We wczesnych stadiach siewu pszenicy ozimej o znacznym rozmieszczeniu jesienią mogą pojawić się mączniak prawdziwy, septoria, brązowa rdza, zgnilizna korzeni, a choroby te objawiają się później wiosną, częściej istnieje potrzeba ochrony chemicznej.
Przeszacowanie liczby wysiewów prowadzi do zagęszczenia upraw, pogorszenia mikroklimatu pola, zahamowania roślin i obniżenia ich odporności na choroby.
Pielęgnacja upraw reguluje również do pewnego stopnia dynamikę chorób. Mniej dotknięte są rośliny na polach wolnych od chwastów. Optymalne nawadnianie osłabia szkodliwość fakultatywnych patogenów, nadmierna wilgotność przyczynia się do rozwoju mączniaka prawdziwego, fusarium, zgnilizny.
Zbiór w optymalnym i krótkim czasie znacznie zmniejsza straty plonów z powodu chorób, poprawia jakość nasion, zmniejsza zapasy infekcji.
System nawozów powinien dostarczać roślinom składniki odżywcze zgodnie z potrzebami, przyczyniając się tym samym do ich wzrostu i rozwoju, a tym samym zwiększając odporność na choroby. Wiadomo, że nadmierna ilość nawozów azotowych wydłuża wegetację, zwiększa ilość tkanki roślinnej nadającej się do infekcji i masę roślin, co prowadzi do bardziej intensywnego uszkodzenia wielu chorób.
Zrównoważone nawozy fosforowe, a zwłaszcza potasowe, nawozy mikroelementowe zwiększają odporność roślin na choroby. Rola nawozów organicznych przejawia się również poprzez wzrost aktywności mikrobiologicznej w glebie, przyspiesza śmierć zakaźnego początku chorób.
Zatem działalność rolnicza często ma decydujący wpływ na rozwój chorób powodujących słabe lub fakultatywne pasożyty, ponieważ każde osłabienie roślin z powodu złej opieki nad nimi prowadzi do wzrostu liczby porażek ich chorób.
Wpływ antropogeniczny wywierają również specjalne środki eksterminacyjne, takie jak opryskiwanie upraw i sadzonek fungicydami, zaprawianie nasion i materiału do sadzenia, fumigacja, dezynfekcja chemiczna i termiczna szklarni, magazynów, gleby, fizykochemiczne usuwanie i niszczenie porażonych roślin lub ich poszczególnych organów, dotkniętych roślin pozostałości, propaganda patogenów. W przypadku niektórych chorób, szczególnie w terenie zamkniętym, bardzo ważna może być metoda biologiczna - zastosowanie antagonistycznych mikroorganizmów i hiperpasożytów. Możliwość dalszego masowego niszczenia roślin w dużej mierze zależy od kompletności, terminowości, skuteczności działań myśliwskich.
Monitorowanie chorób, które nie zostały wykryte lub ograniczone na terytorium kraju, jest przeprowadzane przez państwową służbę kwarantanny roślin.
Rola czynników biotycznych należy odnotować osobno. Zwierzęta i mikroorganizmy, które same są pod wpływem antropogenicznym, znacząco wpływają na występowanie i rozwój chorób roślin. Aby przewidzieć rozwój chorób, uwzględnia się te czynniki biotyczne, które mają największy wpływ na przebieg choroby. Znany jest związek między rozwojem populacji niektórych szkodników i chorób: owady, które uszkadzają owoce w ogrodzie (gęsi, ćmy kodlingowe itp.) Przyczyniają się do infekcji przez zgniliznę owoców, nicienie są znane jako czynnik sprzyjający więdnięciu fusarium, rozwój chorób wirusowych zależy bezpośrednio od ich nosicieli - kleszcze, mszyce i inne szkodniki ssące. Pokonanie strupu owoców jabłka i gruszki, bulwy ziemniaka zwiększa rozwój zgnilizny różnego pochodzenia.
Należy jednak zauważyć, że czynniki agrotechniczne i biotyczne zmieniają się powoli, dlatego należy je brać pod uwagę głównie przy opracowywaniu prognoz długoterminowych i wieloletnich.
Monitorowanie i prognozowanie chorób umożliwia:
- określić ogólny trend w rozwoju procesu patologicznego-
- określać stopień uszkodzenia roślin i poziom strat w uprawach dla każdej strefy (okręgu)-
- określić czas rozwoju poszczególnych pokoleń, zakażenia i wykrycia choroby-
- terminowo informować służby ochrony roślin i użytkowników gruntów o cechach procesów zakaźnych, stopniu uszkodzenia i możliwych stratach upraw z powodu chorób-
- racjonalnie organizować i terminowo przeprowadzać działania zapobiegawcze i eksterminacyjne, optymalizować technologie uprawy roślin zgodnie z faktycznymi i możliwymi etapami rozwoju chorób, ich znaczenie gospodarcze-
- planować produkcję i zakup środków grzybobójczych, aby poprawić ich zasięg i technologię stosowania-
- informują instytucje hodowlane o nowych agresywnych rasach patogenów.