Plante și plăgi

Plantele au multe inamici variind de la viermi și insecte care sunt vizibile cu ochiul liber, la organisme microscopice cu o singură celulă și agenți patogeni ne-celulari care sunt vizibile numai sub microscoape electronice puternice. Acești agenți de boli horticole pot fi mici, dar pot avea un efect enorm. Ei întorc plantele în forme torturate, le transformă în nuanțe urâte de maro și provoacă daune economice miliarde de dolari în fiecare an.

Cu toate ca insecte sunt a preocupare majoră la cultivatori, ele sunt biologic diferite de agenții de boli infecțioase ale plantelor. Insectele sunt animale multicelulare, care prezintă niveluri de complexitate și comportament cu mult peste cele observate în alte dăunători mai puțin observați. Thrips, muște, afide și alte insecte sau acarieni pot fi observate prin inspectarea plantelor cu atenție înainte de a face pagube semnificative. Alte amenințări sunt mai insidioase și adesea rămân neobservate până când pagubele sunt în plină desfășurare. Exact ce amenințări sunt acestea? Acestea sunt bacterii, ciuperci, prostii și viruși.

Bacterii

Viața de pe pământ poate fi în general împărțită în două ramuri majore:

• eucariotele
• Procariote (vezi tabelul 1).

Bacterii sunt procariote și diferă de la eucariotelor (cum ar fi antists, fungi, plante și animale) în mai multe moduri importante. Celule bacteriene sunt mai mic, au material genetic plutitor liber (DNA) în interiorul celulelor lor și sunt multe mai simplu în lor organizarea internă și structura.

Bacteriile se găsesc în aproape toate habitatul imaginabil și ceea ce le lipsește în complexitate, ele ajung în numere foarte mari. Un singur gram de sol poate conține mai mult de un miliard de bacterii individuale și mii de specii diferite. Numărul exact de specii bacteriene este necunoscut, dar este cu siguranță în zeci de mii (cel puțin!).

Rezistența la bacterii și infecțiile bacteriene

În ceea ce privește plantele, majoritatea bacteriilor sunt complet inofensiv și unele sunt benefice. În cazul leguminoaselor (membrii familiei de mazăre), bacteriile de fixare cu azot trăiesc în nodulii rădăcini ai plantelor, unde furnizează o cantitate suficientă de azot, care altfel nu ar fi disponibilă din sol. Deși ciupercile și virușii sunt agenți mai frecvenți ai bolilor plantelor, bacteriile provoacă, de asemenea, ponderea lor în probleme. Culturi sănătoase sunt, în general, destul rezistent pentru a ataca bacteriile, dar plantele care suferă de alte boli sau care se află într-o stare proastă de sănătate sunt mai sensibile. Plantele ranite pot fi colonizate de bacterii care se găsesc în țesuturile plantei prin răni.

Simptomele infecției bacteriene pot fi greșit pentru alte infecții, în special într-o fază timpurie. Simptomele tipice includ decolorarea sau pete pe părțile plantei. Atunci când lucrurile devin foarte rău, țesuturile infectate devin moi și chiar se pot topi într-o mizerie înnegrită sau netezită. Blocarea capului este o boală bacteriană a unor specii de fructe în care fructul dezvoltă leziuni moi negre la partea fructului în care se formează flora. Nu este o vedere frumoasă.

Teoretic, plantele pot fi tratate cu antibiotice pentru a controla bolile bacteriene, dar în practică este de obicei cel mai bine să se taie părțile afectate sau să se elimine complet plantele infectate și să se spună cele mai bune rezultate.

Figura 1:

Leaf infectat cu ciuperci de rugina. (SEM) de spori de ciuperci de rugină (celule de reproducere) în interiorul unei găuri pe o frunză de soia (Glycine max). se formează o gulă atunci când sporii sunt produși în interiorul frunzei și apoi se rup prin suprafață pentru a infecta mai multe frunze și plante. Această ciupercă este o boală importantă în culturile de cereale și în alte plante crescute pe plan comercial, deoarece restricționează grav creșterea plantelor, reducând randamentul.

fungi

fungi - cum ar fi plantele, prostii și animalele - sunt eucariote. Comparativ cu bacteriile, ciupercile au mult mai mult structura și organizarea celulară complexă. Împărăția fungică este destul de diversă și include drojdii, mucegaiuri și ciuperci. Fungi se reproduc asexual prin generarea de mase mari de spori prin diviziunea celulară (mitoza). Reproducerea sexuală este, de asemenea, comună cu două tipuri de împerechere compatibile care se cuplează pentru a fi supuse meiozei și pentru a produce spori de reproducere care posedă o combinație de trăsături derivate de la fiecare dintre părinți.

Drojdiile cresc ca celule singulare sau mici aglomerări de celule conectate. Formele și ciupercile au celulele denumit hife, care sunt subțiri și cilindrici și cresc de la vârfurile lor pentru a explora mediul pentru a căuta substanțe nutritive. Deși celulele fungice individuale sunt microscopice, coloniile fungice sunt adesea vizibile ca o masă mare de hife numită miceliu.

Întorcându-ne un jurnal putrezitor în pădure, se dezvăluie deseori bureți albieni, neclintiți de miceliu. Majoritatea oamenilor sunt familiarizați cu ciupercile de mucegai. Ele pot fi găsite în creștere pe alimente sau alte materiale care descompun. Formele sunt remarcabile datorită sporii colorați asexuali pe care îi produc pe vârful miceliului în creștere. Sporii de mucegai vin în mai multe culori, inclusiv nuanțe de maro, negru, verde, albastru, galben, violet și chiar roșu. Majoritatea covârșitoare a ciupercilor trăiesc ca saprofite, ceea ce înseamnă că ei obțin nutrienții lor din materii organice moarte. Împreună cu bacteriile, ciupercile joacă un rol esențial în mediul în care defalc și reciclează materia organică.

Beneficii fungi

Unele ciuperci sunt benefice pentru plante. De exemplu, a micorizei este o relație simbiotică între o ciupercă și rădăcinile unei plante. Ciuperca furnizează nutrienți minerali pentru plante, iar planta furnizează compușii de carbon produsi prin fotosinteză pentru ciuperci. Cele mai multe plante de pe pământ se angajează în această relație reciproc avantajoasă. Din păcate, atât pentru animale, cât și pentru plante, niște ciuperci sunt parazitare. Infecțiile fungice sunt deosebit de supărătoare, deoarece celulele fungice sunt similare în multe privințe cu cele ale altor eucariote (cum ar fi plantele), ceea ce face o provocare pentru găsirea de tratamente pentru a ataca ciuperca selectiv, fără a cauza nici un rău gazdei. În ciuda acestui fapt, multe cercetări au fost dedicate combaterii bolilor fungice ale plantelor și există opțiuni pentru ciupercile cele mai frecvent întâlnite.

Figura 2:

Rădăcină ciupercă. o secțiune transversală printr-o rădăcină care conține hifele fungice numite mycorrhiza endotrofică. Hifele (verde și albastru) se află în spațiile inter-celulare și în unele celule. Hifele se extind în sol și trec săruri minerale și apă până la rădăcină, astfel încât nu mai au nevoie de firele de păr care servesc în mod normal această funcție. Planta furnizează ciuperca cu zaharuri și alte substanțe organice, permițând o relație reciproc avantajoasă (simbiotică).

La fel ca și bacteriile (și virușii), ciupercile își pot găsi calea într-o plantă gazdă prin răni. De asemenea, pot ataca plantele direct prin utilizarea hifelor speciale pentru a penetra țesuturile sănătoase. Există mii de boli diferite ale plantelor cauzate de ciuperci, inclusiv rugină, smuts, blights, boala de amortizare, și rădăcini, tulpină și fructe rots.

Apărarea împotriva ciupercilor

Prima linie de apărare împotriva ciupercilor este utilizarea de soiuri rezistente la boli. Creșterea selectivă și, în unele cazuri, ingineria genetică au condus la tulpini rezistente din multe specii de culturi importante din punct de vedere economic. Chiar și așa, tulpinile rezistente nu sunt întotdeauna disponibile și rezistența nu implică imunitate. Tratamentul preventiv cu fungicide este costisitor și adesea eficient, dar seriozitatea mediului înconjurător este pusă la îndoială. În ciuda celor mai bune eforturi ale producătorilor, bolile fungice persistă și continuă să apară tulpini de agenți patogeni fungici noi sau anterior cunoscuți.

Opțiunile de tratament pentru bolile fungice includ tăierea părților bolnave sau eliminarea plantelor infectate. Plantele cultivate pot fi arse sau învelite în plastic și aruncate ca gunoi. Tratamentele anti-fungice naturale includ soluții de cupru și / sau sulf sau peroxid de hidrogen. Multe "remedii de la domiciliu", cum ar fi usturoiul sau hreanul, sunt de valoare îndoielnică (dar ar putea funcționa în anumite cazuri). Dacă încercați să tăiați înapoi părțile infectate, să eliminați complet plantele infectate sau să utilizați metode de tratare organică și niciunul dintre acestea nu duce la distrugerea fungilor, sunt disponibile fungicide comerciale adaptate combinațiilor specifice de plante-ciuperci. Aceste substanțe chimice trebuie utilizate numai în conformitate cu instrucțiunile producătorului. Se poate face mult pentru a descuraja apariția infecțiilor fungice într-o cultură. O circulație corectă a aerului, controlul umidității și strategiile adecvate de irigare vor face un drum lung spre menținerea sănătății plantelor.

protists

protists diferă de plante și ciuperci prin faptul că sunt capabili să se deplaseze activ în mediul înconjurător prin accesare cu crawlere sau prin înot cu folosirea flagelui sau a cilia (structuri de păr fin care acționează ca vâsle mici). Aceste organisme includ ceea ce mulți oameni numesc încă "animale cu o singură celulă"Și includ genuri precum Paramecium, Euglena și diverse tipuri de amoeba. Prostiștii sunt creaturi cu adevărat ciudate, unele specii prezentând caracteristici de plante, animale sau ciuperci la momente diferite în timpul ciclurilor lor de viață.

În ceea ce privește bolile plantelor, este vorba despre "anti-ciupercile asemănătoare cu ciupercile" care sunt cele mai îngrijorătoare. Acestea includ specii care au fost clasificate odată cu fungi, deoarece acestea cresc și arata ca ciuperci. Infamul Foamete de cartofi irlandezi (1845-49) a rezultat dintr-o pungă de cartof răspândită și devastatoare provocată de contrast Phytophthora infestans. Printre ceilalți factori fitopatogeni se numără și membri ai genului Pythium, care provoacă rădăcină de rot, și organisme cum ar fi Plasmopora care provoacă pâlcuri de puf.

Cum să țineți contrasti

Controlul temperaturii și umidității în jurul plantelor ajută la păstrarea contrastelor la bay, dar acest lucru nu este posibil cu culturile în aer liber. Modificările cauzate de Phytophthora reprezintă o problemă pentru cartofi, roșii și specii înrudite, dar mai multe soiuri din aceste plante prezintă o rezistență excelentă la mlaștină. Debutul bolii este marcat de aspectul de pete maronii pe frunze și infecția poate duce rapid la plante grav deformate, înghițite sau putrezite.

Cel mai bun tratament este îndepărtarea imediată a persoanelor infectate. Pulverizarea culturilor susceptibile cu amestec Bordeaux (o soluție de sulfat de cupru și var) ajută la prevenirea infecțiilor. Dăunătorile și smocurile dăunătoare cauzate de contrasturile fungice pot fi, de asemenea, tratate cu soluții pe bază de ulei de neem, peroxizi și bicarbonați (bicarbonat de sodiu). Organismele biocontrol, cum ar fi bacteria Bacillus subtilis, pot fi eficiente în tratarea bolilor cauzate atât de ciuperci cât și de fungii asemănători.

Tabelul 1. Compararea eucariotelor, procariotelor și virușilor

viruşi

In multe feluri, viruși sunt organismele ciudate afară. De fapt, există și cei care nu consideră că virușii sunt organisme vii. Cu toate acestea, cu cât învățăm mai mult despre biologia moleculară a virușilor, cu atât mai mult se pare că ar trebui considerați "vii" în sensul cel mai fundamental. Spre deosebire de agentii de boala discutate pana acum, virusii nu au celule. Ei nu se mișcă, nu au metabolism și nu necesită o sursă de "hrană" pentru a supraviețui. În afara unei gazde, unii viruși pot fi cristalizați și depozitați într-un borcan pe un raft, ca și cum ar fi doar niște substanțe chimice purificate care așteaptă utilizarea într-un experiment de laborator. Cu toate acestea, în anumite condiții specifice, ele sunt destul de eficiente pentru un aspect deosebit de important al reproducerii vieții.

Un virus tipic constă dintr-o acoperire de proteine ​​sau o carcasă exterioară care acoperă și protejează o cantitate mică de material genetic. Virusii posedă suficient material genetic suficient pentru a îndeplini câteva funcții de bază. Virușii sunt paraziți care necesită reproducerea unei celule gazdă. Ei se bazează pe capacitatea lor de a deturna și reprograma mecanismele moleculare ale victimelor lor celulare pentru a face cea mai mare parte a muncii pentru ei.

Virușii sunt rareori o problemă majoră în cazul populațiilor de plante prezente în mod natural, în care există o gamă variată de specii. În sistemele de cultură, ele sunt prezentate cu un număr mare de indivizi din aceleași specii, în esență esențiale, adesea în populații dense. Aceasta este o situație ideală pentru un virus care se găsește în locul potrivit. Virușii sunt rar letale pentru plante, dar reduc productivitatea și provoacă probleme de aspect care lezează grav valoarea economică a unei culturi. Virusul bolilor la salată, roșii, castraveți și multe alte plante reprezintă o preocupare și, în general, se manifestă ca o îngălbenire sau pete de frunze și tulpini, curling de frunze sau dezvoltarea anormală a fructului.

Controlul virușilor

Virușii pot intrați în plante prin răni sau pot fi transmisă de insecte, nematode sau acarieni. Controlul acestor organisme vectoriale este o măsură preventivă importantă. Deoarece virușii nu se bazează pe nici o formă de organizare celulară ca cea a altor agenți patogeni din plante, există puține opțiuni de tratament. Chimicalele pur și simplu nu funcționează. Ca de obicei, plantele infectate trebuie eliminate. Deoarece tratamentele chimice nu sunt o opțiune viabilă, multe lucruri au fost făcute să producă soiuri rezistente la virusuri și acestea ar trebui alese întotdeauna dacă sunt disponibile.

Este o lume dură pentru plante, iar oamenii au făcut-o mai strictă prin plantele în creștere în monocultură, împachetate împreună în cât mai puțin spațiu posibil și în aceeași locație an după an. Aceasta reprezintă o situație ideală pentru agenții patogeni persistenți de plante, pentru a obține un punct de sprijin și a continua să revină. Prin cultivarea culturilor, asigurarea celor mai bune condiții de mediu posibile, utilizarea de soiuri rezistente la boli și, ocazional, aplicarea judicioasă a unor tratamente chimice atunci când este necesar, se poate obține un succes în creștere.