Бактериозы
Бактерио́зы — группа заболеваний растений, вызываемых патогенными бактериями. Поражают сельскохозяйственные, декоративные и дикорастущие растения, приводя к снижению урожайности, ухудшению качества продукции и нередко к гибели растений[1][2][3][4]. Бактериозы распространены повсеместно и могут проявляться в виде гнилей, пятнистостей, ожогов, увяданий, опухолей и других поражений[1][2]. В связи с расширением международной торговли, а также климатическими изменениями в России отмечается усиление вредоносности известных и появление новых бактериальных болезней[5].
Общие сведения
| Бактериозы | |
|---|---|
| Область использования | сельское хозяйство |
Возбудители и распространение
Вызываются преимущественно неспороносными палочковидными бактериями из родов Agrobacterium, Bacillus, Clavibacter, Dickeya, Erwinia, Pectobacterium, Pseudomonas, Ralstonia, Xanthomonas, а также некоторыми нитчатыми бактериями рода Streptomyces (всего около 100 видов)[6][3]. Разные роды вызывают различные типы поражений: Pseudomonas и Xanthomonas чаще поражают листья и вызывают пятнистости и ожоги; Pectobacterium и Dickeya — мягкие гнили; Clavibacter — сосудистые увядания и кольцевые гнили; Agrobacterium — опухоли и рак[5][7].
Бактерии проникают в растение через естественные отверстия (устьица, чечевички, гидатоды) или через повреждения покровных тканей[3]. Благодаря малым размерам они способны передвигаться по сосудистой системе, что обеспечивает быстрое распространение по растению и проникновение в семена[8].
Возбудители сохраняются в заражённых семенах, посадочном материале, растительных остатках (вплоть до их полной минерализации), на сорняках, в теле насекомых-переносчиков, на сельскохозяйственных орудиях и таре. Почва служит резервуаром лишь для немногих видов (например, Agrobacterium, Ralstonia)[9]. Перенос бактерий осуществляется воздушными течениями, водой (особенно при дожде и поливе), насекомыми, нематодами, моллюсками, птицами, а также с инвентарём, при прививках и уходе за растениями[3][4].
Типы бактериозов
По степени поражения выделяют[4]:
- общие (диффузные, системные) бактериозы — вызывают гибель всего растения или отдельных его частей (например, сосудистый бактериоз капусты, кольцевая гниль картофеля, гоммоз хлопчатника);
- местные (локальные) бактериозы — ограничиваются поражением отдельных частей или органов растения (например, бактериоз огурца и дыни, бактериальная мокрая гниль овощей).
По характеру поражения различают[10]:
- гнили (мокрые, мягкие) — размягчение и распад тканей (мокрая гниль картофеля, вызываемая Pectobacterium spp., слизистый бактериоз капусты);
- пятнистости — образование некротических пятен на листьях и других органах (угловатая пятнистость огурца [Pseudomonas syringae pv. lachrymans])[7];
- ожоги — побурение и почернение поражённых частей, часто с быстрым увяданием (бактериальный ожог плодовых [Erwinia amylovora])[3];
- увядания — потеря тургора, поникание и усыхание растений вследствие поражения сосудистой системы (бактериальное увядание [Ralstonia solanacearum])[11][12];
- рак и опухоли — образование опухолей, наростов и язв на корнях, стеблях и ветвях (корневой рак плодовых [Agrobacterium tumefaciens], туберкулёз свёклы)[13];
- камедетечение (гоммоз) — выделение клейкой жидкости из поражённых тканей[4].
Бактериозы могут проявляться на паренхимных тканях (пятнистости, гнили, ожоги), в сосудистой системе растений (увядания) или носить смешанный характер (кольцевая гниль картофеля и др.)[14].
Поражаемые растения
Бактериозы распространены повсеместно и поражают растения разных семейств, в том числе плодовые, овощные, зерновые и другие сельскохозяйственные культуры, вызывая значительное снижение их продуктивности и качества урожая[3][4].
Овощные и бахчевые культуры
- Угловатая пятнистость листьев тыквенных (возбудитель Pseudomonas syringae pv. lachrymans) поражает огурец, дыню и тыкву. На листьях образуются угловатые маслянистые пятна, ограниченные жилками; во влажную погоду с нижней стороны выступает капельно-жидкий экссудат. В сухую погоду ткань подсыхает, буреет и выпадает, лист становится дырчатым. Поражаются также цветки, завязи и плоды; при сильном развитии болезнь может вызывать гибель проростков[7][15][16].
- Сосудистый бактериоз крестоцветных (возбудитель Xanthomonas campestris pv. campestris) поражает все виды капусты, редис, репу, брюкву и другие крестоцветные. Болезнь начинается с пожелтения краёв листьев, затем жилки чернеют, на срезе черешка и кочерыги видны потемневшие сосуды. Листья увядают, сморщиваются и засыхают. Кочаны недоразвиваются, теряют плотность и товарный вид. Особенно сильно болезнь проявляется во влажную тёплую погоду[17][13].
- Бактериальная пятнистость тыквенных (возбудитель Acidovorax citrulli) поражает арбуз, дыню, огурец, тыкву, кабачки и патиссоны. На листьях и плодах появляются тёмные водянистые пятна, которые со временем увеличиваются. На поверхности плодов образуются трещины с выделением пенистого бактериального экссудата. Заражение происходит через семена и растительные остатки; заболевание относится к карантинным объектам, представляет серьёзную угрозу для бахчеводства[18].
- Бактериоз моркови (возбудитель Erwinia carotovora) проявляется в виде мокрой гнили корнеплодов, особенно в период хранения. Ткань размягчается, превращается в слизистую массу с неприятным запахом. В поле болезнь поражает листья и черешки, вызывая их увядание[19].
- Бактериальный рак томата (возбудитель Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis) поражает томаты в открытом и защищённом грунте. Первые признаки — увядание нижних листьев, на стеблях появляются коричневые некротические полосы и трещины. На плодах образуются беловатые пятна с тёмным центром («птичий глаз»). На срезе стебля заметно побурение сосудистых пучков. Болезнь быстро распространяется через семена; в теплицах патоген сохраняется годами[20][5].
- Сердцевинный некроз стеблей томата (возбудитель Pseudomonas corrugata) проявляется в фазе плодоношения. На стеблях появляются тёмно-зелёные полосы длиной до 50 см, сердцевина размягчается и разрушается, внутри стебля образуются полости. При высокой влажности развивается мацерация тканей. Потери урожая особенно велики в теплицах при резких колебаниях температуры[21].
- Чёрная бактериальная пятнистость томата и перца (возбудители Xanthomonas euvesicatoria, X. gardneri, X. vesicatoria, X. arboricola, X. campestris pv. raphani) поражает листья, стебли и плоды. На листьях образуются мелкие тёмные вдавленные пятна, окружённые водянистой каймой. На плодах появляются выпуклые тёмные точки, позднее превращающиеся в язвы. Болезнь активно развивается при температуре 25—30 °C и высокой влажности. Заражение происходит через семена и растительные остатки[5].
Картофель
- Кольцевая гниль картофеля (возбудитель Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus) поражает сосудистую систему растений и клубней. На клубнях сосудистое кольцо сначала приобретает кремовый оттенок, затем желтеет и буреет; при надавливании из поражённых сосудов выделяется желтоватая слизь. Поражённые растения в поле отстают в росте, у них желтеют и скручиваются листья, наблюдается увядание. Болезнь особенно опасна в период хранения: заражённые клубни загнивают и становятся источниками инфекции. Частота встречаемости патогена в сертифицированном семенном материале достигает 23—50 %[22][3][23].
- Чёрная ножка картофеля (возбудители Pectobacterium carotovorum, P. atrosepticum, виды рода Dickeya) поражает стебли и клубни. У больных растений прикорневая часть стебля размягчается и темнеет, стебли полегают. Листья желтеют, скручиваются вдоль центральной жилки, растение легко выдёргивается из почвы. На клубнях развивается мокрая гниль: мякоть становится тёмной, кашицеобразной, с неприятным запахом. В последние годы в России значительно распространились агрессивные виды рода Dickeya (D. dianthicola, D. solani), вызывающие до 70 % поражений в странах Европы. Эти патогены хорошо сохраняются в латентном состоянии и активизируются при повышенной температуре[5].
- Бурая гниль картофеля (возбудитель Ralstonia solanacearum) — карантинное заболевание, поражающее сосудистую систему. У больных растений наблюдается увядание листьев, стебли темнеют, на клубнях появляется бурое кольцо гнили, из которого при надавливании выделяется сероватая слизь. Патоген чаще завозится с импортным картофелем из стран тропической зоны[5].
Зерновые культуры
- Чёрный бактериоз пшеницы (возбудитель Xanthomonas translucens) поражает пшеницу, рожь и ячмень. На листьях появляются прозрачные водянистые полосы, которые со временем темнеют и подсыхают. Поражаются также колосья: чешуйки становятся тёмно-бурыми, зерна щуплыми, с пониженной всхожестью. Развитию болезни способствует влажная тёплая погода в период налива зерна. Потери урожая могут достигать 30—40 %[24][25][26].
- Базальный бактериоз пшеницы (возбудитель Pseudomonas syringae pv. atrofaciens) поражает листья, стебли, колосья и зерно. На листьях и чешуях колосков появляются маслянистые пятна, которые затем становятся бурыми с тёмной каймой. При сильном поражении чешуи темнеют у основания, колосья деформируются, зерно становится недоразвитым. В зонах эпифитотий (Центрально-Чернозёмный регион, Северный Кавказ) распространённость болезни достигает 50—70 %[27].
- Ореольный бактериоз овса (возбудитель Pseudomonas syringae pv. coronafaciens) поражает листья и влагалища. На листьях появляются мелкие светлые пятна, окружённые широким хлоротичным ореолом. В сухую погоду ткань в центре пятна становится коричневой и засыхает. Болезнь особенно вредоносна в годы с повышенной влажностью[28].
Зернобобовые культуры
- Бурый бактериоз фасоли (возбудитель Xanthomonas phaseoli) поражает все надземные части растения. На листьях образуются бурые пятна неправильной формы, которые со временем выпадают, придавая листу «рваный» вид. На стеблях и черешках появляются красно-бурые полосы и вмятины, на бобах — водянистые пятна, позднее буреющие. Заражённые семена теряют всхожесть или дают ослабленные ростки. Болезнь распространяется через заражённые семена; особенно опасна в годы с тёплой и влажной погодой. Возбудитель может сохраняться в семенах в течение 4—7 лет[29][30].
- Угловатая бактериальная пятнистость фасоли (возбудитель Pseudomonas syringae pv. phaseolicola) проявляется в виде угловатых маслянистых пятен, ограниченных мелкими жилками. На нижней стороне листьев в сырую погоду выделяется экссудат, подсыхающий в виде серебристой плёнки. Характерный признак — широкий хлоротичный ореол вокруг пятен, что отличает эту болезнь от других бактериозов. Патоген продуцирует токсин, вызывающий пожелтение ткани; при температуре выше 23 °C выработка токсина снижается. Потери урожая могут достигать 40 %[31].
- Бактериальный ожог гороха (возбудитель Pseudomonas syringae pv. pisi) поражает все надземные органы — листья, стебли, прилистники, бобы. На листьях появляются тёмно-зелёные маслянистые пятна, позднее ткань буреет и отмирает. Стебли и черешки покрываются продолговатыми тёмными пятнами, бобы искривляются. Болезнь особенно опасна во влажном тёплом климате; возбудитель проникает через устьица и ранки, распространяется по сосудам. Инфекция сохраняется на семенах и растительных остатках[32].
Плодовые и ягодные культуры
Бактериальный ожог плодовых (возбудитель Erwinia amylovora) — опасное карантинное заболевание, поражающее яблоню, грушу, айву и другие розоцветные. Поражённые цветки, побеги и плоды увядают, чернеют, засыхают, но не опадают, придавая дереву вид обожжённого. На коре появляются язвы с выделением клейкого экссудата. Болезнь быстро распространяется ветром, дождём, насекомыми и через посадочный материал. Отмечена в 11 регионах России; в Казахстане поражение садов достигает 60 %[33].
Бактериальный рак косточковых (возбудитель Pseudomonas syringae pv. morsprunorum) поражает вишню, сливу и другие косточковые. На ветвях образуются вдавленные язвы, из которых выделяется камедь; кора отмирает. Поражённые деревья ослабевают, снижается зимостойкость; при сильном развитии болезни ветви и целые деревья погибают. Особенно восприимчивы молодые растения[5].
Декоративные и другие культуры
Туберкулёз свёклы (возбудитель Xanthomonas beticola) поражает сахарную, кормовую и столовую свёклу. На корнеплодах образуются шероховатые наросты неправильной формы, внутри которых заметны каверны с бактериальной слизью. Наросты быстро загнивают, особенно в период хранения, становясь источником инфекции. При сильном поражении снижается содержание сахара в корнеплодах. Болезнь активно развивается при высокой влажности; инфекция сохраняется в семенах, растительных остатках и почве[34][35].
Гоммоз хлопчатника (возбудитель Xanthomonas malvacearum) проявляется в виде камедетечения и поражения всех надземных частей хлопчатника. На стеблях и ветвях образуются тёмные язвы, выделяющие клейкую жидкость, листья покрываются пятнами, коробочки раскрываются преждевременно[13].
Условия развития
Развитию бактериозов способствует ряд факторов[5][36][37][3][4][9]:
- повышенная влажность — большинство фитопатогенных бактерий активно размножаются при высокой влажности воздуха (80—100 %) и наличии капельно-жидкой влаги на поверхности растений;
- температура — оптимальная температура для развития большинства бактерий составляет 25—30 °C в условиях нейтральной или слабощелочной среды; при повышении среднесуточной температуры на 3—4 °C распространённость бактериозов возрастает вдвое, а поражённость растений — на 30—50 %;
- повреждения тканей — бактерии проникают в растение через механические повреждения, укусы насекомых, места обрезки и другие травмы;
- загущённые посадки — ухудшают проветривание и способствуют повышению влажности, что благоприятствует развитию инфекции;
- распространение с водой и инвентарём — бактерии переносятся с каплями дождя, поливной водой, на сельскохозяйственных орудиях и таре.
Климатические изменения последних лет, включая повышение среднегодовой температуры и увеличение числа экстремальных погодных явлений, способствуют расширению ареалов и усилению вредоносности бактериозов.
Профилактика и меры борьбы
Комплекс мер защиты растений от бактериозов включает профилактические и агрономические мероприятия[3][4][38][37]:
- использование устойчивых сортов — наиболее экономичный и экологичный способ снижения вредоносности бактериозов (в России выявлены высокоустойчивые к Erwinia amylovora сорта яблонь);
- соблюдение севооборота — возврат восприимчивых культур на прежнее место не ранее чем через 3—4 года;
- использование посадочного материала, свободного от бактериальной инфекции, подтверждённого обязательной фитоэкспертизой[39];
- протравливание семян — обработка семенного материала разрешёнными препаратами, воздушно-тепловой обогрев семян[38];
- санитарные меры — удаление и уничтожение больных растений и растительных остатков, обрезка и уничтожение больных побегов[10];
- дезинфекция — обеззараживание почвы в парниках и теплицах, дезинфекция саженцев, черенков, инвентаря и тары;
- оптимальные условия выращивания — сбалансированное питание и водоснабжение растений, избегание загущённых посадок, глубокая зяблевая вспашка[3].
При необходимости применяют средства защиты растений[40][41]:
- медьсодержащие препараты — для обработки в период вегетации;
- биопрепараты — на основе бактерий-антагонистов (например, против Erwinia amylovora разрабатываются биопрепараты на основе эндофитных штаммов);
- бактериофаги — перспективное направление биологической защиты.
Важным направлением является развитие диагностических лабораторий и внедрение экспресс-методов выявления фитопатогенов в посевном материале[5]. В Российской Федерации систематически проводится мониторинг карантинных бактериозов[33][18].
Примечания
Литература
- Бактериозы // Сельскохозяйственная энциклопедия. — М.: Сельхозгиз, 2024. — Т. 2. — С. 124—127.
- Бактериальные болезни растений // Сельскохозяйственный энциклопедический словарь. — Советская энциклопедия, 1989. — С. 34.
- Справочник агронома по защите растений / Нурмуратов Т. Н., Шек Г. Х.. — Алма-Ата: Кайнар, 1983. — 184 с.
- Словарь-справочник фитопатолога / Вакин А.Т. , Головин П.Н.. — Л.: Сельхоз, 1959. — 414 с.
- Ахатов А. К., Джалилов Ф. С., Белошапкина О. О., Стройков Ю. М., Чижов В. Н. Защита растений от болезней в теплицах. Справочник / Под ред. А. К. Ахатова. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2002. — 465 с.
- Вянгеляускайте А. П., Жуклене Р. М., Жуклис Л. П. Вредители и болезни овощных культур. — М.: Агропромиздат, 1989. — 462 с.
- Горленко М. В. Бактериальные болезни растений: основы учения о бактериозах растений. — М.: Высшая школа, 1966. — 291 с.
- Игнатов А. Н., Егорова М. С., Ходыкина М. В. Распространение бактериальных и фитоплазменных болезней растений в России // Защита и карантин растений. — 2015. — № 4.
- Игнатов А. Н., Пунина Н. В., Матвеева Е. В., Пехтерева Э. Ш., Политыко В. А., Корнев К. П. Xanthomonas arboricola — бактериальный патоген сельскохозяйственных культур в России // Защита и карантин растений. — 2010. — № 4.
- Лазарев А. М., Мысник Е. Н., Варицев Ю. А., Зайцев И. А., Кожемяков А. П., Попов Ф. А., Волгарев С .А., Чеботарь В. К. Ареалы и зоны вредоносности основных бактериозов растений на территории России и сопредельных стран. — СПб.: Всероссийский НИИ защиты растений (ВИЗР), 2017. — 136 с. — ISBN 978-5-9500388-3-9.