Лекция № 1. Предмет и задачи лесной фитопатологии. История возникновения и развития. Общие сведения о болезнях растений План

1. Предмет и задачи лесной фитопатологии.

2. История возникновения и развития фитопатологии

3. Понятие о болезни растения. Симптомы болезни.

4. Классификация и типы болезней растений.

5. Вредоносность болезней растений.

1. Предмет и задачи лесной фитопатологии

Фитопатология - это наука о болезнях растений, их причинах и мерах борьбы с ними. Название этой науки происходит от слияния трех греческих слов: phyton - растение, pathos - болезнь, logos- учение, слово, наука, т.е. учение о болезнях растений. Круг задач патологии растений, или фитопатологии, трудно определить точно. Фитопатология рассматривает болезни растений во всех возможных аспектах. Содержание ее потому значительно шире, чем у патологии человека, которая дополняется целым рядом других медицинских дисциплин - гигиеной, здравоохранением, иммунологией, профилактической медициной, терапией и.т.д. Такое положение сложилось главным образом потому, что на изучение болезней человека направлялось всегда гораздо больше усилий. Естественно, что люди стремились избавиться прежде всего от собственных болезней, болезни растений беспокоили их не столь сильно. Именно по этой причине специализация в фитопатологии началась лишь сравнительно недавно, много позже, чем в медицине (Тарр, 1975).

Различают общую, сельскохозяйственную и лесную фитопатологию. Общая фитопатология рассматривает причины болезней растений, закономерности взаимоотношений между возбудителями болезней, пораженными растениями и окружающей средой, факторы устойчивости растений к болезням. Изучение болезней сельскохозяйственных культур и разработкой мер борьбы с ними занимается сельскохозяйственная фитопатология.

Лесная фитопатология изучает болезни древесных и кустарниковых пород и процессы биологического разрушения древесины на складах, в сооружениях и постройках. Фитопатология изучает не только больное растение, но и динамику патологического процесса, причины возникновения болезней (этиология), биоэкологию возбудителей, закономерности распространения болезней и особенно массовых их вспышек (эпифитотий). Фитопатология изучает методы диагностики болезней и разрабатывает меры борьбы с ними.

В связи с тем, что при исследовании причин массового распространения болезней необходимо всестороннее изучение условий внешней среды, вполне понятно, что фитопатология находится в тесной связи и постоянном контакте с другими лесоводственными дисциплинами, такими как лесоводство, лесные культуры, лесная селекция, лесная таксация, почвоведение, физиология, ботаника и др.

Фитопатология вместе с энтомологией являются составными частями защиты растений.

2. История возникновения и развития фитопатологии

Болезни растений известны давно. Но о причинах, которые их вызывают, почти ничего не знали вплоть до середины прошлого столетия. Первые практические защитные мероприятия по борьбе с болезнями растений были описаны еще Демокритом (460 лет до н.э.), который указывал, в частности, на возможность протравливания семян злаков в соке травы "Issop", являющейся, как теперь установлено, заячьей капустой.

В 1660 году во Франции был издан закон об уничтожении кустов барбариса, так как наблюдения показывали, что вблизи него хлеба всегда сильно поражались ржавчиной, хотя роль этого растения как промежуточного хозяина стеблевой ржавчины злаков была установлена лишь в 1863 г.

В XVI веке появились первые сведения о грибах, которые можно считать первыми научными знаниями по микологии. В 1729 г. итальянским ботаником Микели было установлено, что грибы размножаются "мелкими зернами", позднее их стали называть спорами.

Первая попытка систематизировать грибы была предпринята Персоном (конец XVIII начало XIX века). Вслед за ним более полную их систематику дал шведский ботаник и миколог Фриз. С этого времени началось бурное развитие микологии.

Однако при всех накопленных сведениях о грибах и даже явных доказательствах прямой связи грибов с больными растениями (опыты Фабрициуса, Тиллета, братьев Тюлан, Фонтана и др.) в появлении их на растении видели не причину, а следствие болезни. В начале XIX века австрийский ученый Унгер выдвинул так называемую теорию экзантем, или сыпей, по которой истинной причиной болезней растений считалась порча соков, а появление гриба на растении рассматривалось как результат этой порчи. Антинаучная, антибиологическая по своей сути теория экзантем, внесла путаницу в вопрос о причинах болезней растений и на долгое время затормозила развитие фитопатологии как науки.

Первая работа по болезням леса появилась в 1795 г. В 1811 г. был основан Петербургский практический лесной институт, где в курсе "Лесохранение или правила сбережения растущих лесов" отводилось небольшое место вредным организмам древесных растений. Первой большой статьей в специальном "Лесном журнале" (1875 г.) была работа проф. В.Т. Собичевского "Современное состояние растительной патологии лесных деревьев и значение растительных паразитов-грибов при возращении леса".

В 1894 г. появилась книга о лесных болезнях немецкого миколога, ученика выдающегося миколога Антона де Бари (1831-1888 г.) Р.Гартига "Болезни деревьев", переведенная на русский язык проф. М.К.Турским. Книга имела микологическое направление (Синадский, 1977).

После Гартига в Германии работали и немало сделали для микологии и лесной фитопатологии Ц. Тюбеф, Э. Мюнх, а в более позднее время Р. Фальк, Ф. Негер и другие.

Специалисты-микологи, которые, естественно, первыми должны были заняться лесной фитопатологией, внесли в эту область специфический уклон и стали изучать не болезни растений, а грибы их вызывающие, отойдя, таким образом, от лесной фитопатологии в сторону лесной микологии. Крупнейшим представителем этого направления в России был А.А. Ячевский (1863-1932), который своей работой "Паразитные и сапрофитные грибы русских лесных пород", положил начало лесной микологии. В дальнейшем он явился и создателем отечественной фитопатологии. А.А. Ячевский завоевал мировую известность своими многочисленными работами по микологии и лесной фитопатологии. Из них наиболее известны "Определитель грибов" т.1 (1913), т.2 (1917), "Основы микологии" (1933) "Бактериозы растений" (1935) и др. Эти труды сыграли большую роль в развитии лесной фитопатологии.

Немалое значение имела и работа Н.В.Сорокина "Гниль наших древесных пород, употребляемых на постройки", изданная в 1882 г. В ней изложены существующие в то время главнейшие теории о гнили древесины. Эта работа была продолжением исследований в области микологии и фитопатологии академика М.С.Воронина (1868-1903) также ученика А.де Бари, который описал и установил в систематике растений особый род грибков экзобазидиум. Он подробно исследовал особенности развития Exobasidium vaccinii на полукустарниках - бруснике и голубике. На них он произвел и свои знаменитые исследования, показавшие, что грибы не следствие, а причина болезни (Синадский, 1977).

На развитие фитопатологии повлияло открытие в конце XIX века ряда новых групп возбудителей болезней – бактерий и вирусов.

На бактериальные болезни еще в 1886 г. обратил внимание М.С. Воронин, а позднее Г.А. Надсон. Ценные сведения о бактериях были получены Э. Смитом (1854-1927), который создал единую теорию бактериозов растений (Шевченко, 1978).

В 1892 году русским ученым Д.И. Ивановским (1864-1920) при изучении болезней табака были открыты вирусы.

С появлением этих работ стало очевидным, что кроме грибов, болезни растений могут вызывать бактерии и вирусы.

Тем не менее, в дореволюционной России лесной фитопатологии как специальной отрасли научных знаний не существовало. Работы носили чисто случайный, преимущественно флористический характер, но они, безусловно, были необходимы.

Лесная фитопатология как самостоятельная отрасль научных знаний сформировалась в нашей стране в начале 20-х годов, когда А.А. Ячевским и С.И. Ваниным (1920) была основана первая в стране кафедра лесной фитопатологии в Петроградском лесном институте (ныне ЛТА). В это же время в отделе микологии и фитопатологии института опытной агрономии было создано отделение лесной фитопатологии. Вслед за этим в научно-исследовательских институтах, разрабатывающих вопросы лесного хозяйства, появились отделы и секторы болезней леса, а в лесных втузах - кафедры лесной фитопатологии, защиты леса или лесозащиты.

Главой отечественной лесозащитной школы лесных фитопатологов был С.И. Ванин (1890-1951), который с 1924 по 1951 г. руководил кафедрой лесной фитопатологии ЛТА. Он вошел в историю науки не только как создатель отечественной школы лесных фитопатологов, но и как автор первого в нашей стране учебника по лесной фитопатологии, опубликованного в 1931 г. С.И. Ванин широко известен и другими своими трудами по лесной фитопатологии: "Методы исследования грибных болезней леса и повреждений древесины" (1934), "Болезни сеянцев и семян лесных пород" (1931) и др. С.И. Ванин подготовил целую плеяду научных кадров (А.Т. Вакин, Д.В. Соколов, И.Я. Шемякин, Л.В. Любарский и др.), которые также внесли значительный вклад в развитие лесной фитопатологии (Соколова, Семенкова, 1981).

Велика заслуга перед отечественной фитопатологией А.С. Бондарцева (1877-1969), одного из крупнейших в мире специалистов по систематике и биологии дереворазрушающих грибов, автора капитального труда "Трутовые грибы в Европейской части СССР и Кавказа".

Московская школа формировалась в Московском государственном университете, в институте древесины, на Центральной лесной опытной станции, во Всесоюзном институте авиационных материалов, в Центральном институте механической обработки древесины под руководством Л.И. Курсанова, Н.Ф. Слудского и В.В. Миллера.

В Казанском институте сельского хозяйства развитию лесной фитопатологии способствовал А.А. Юницкий, возглавлявший кафедру фитопатологии. Совместно со своими учениками А.А. Власовым, С.Н. Горшиным, В.В. Гуляевым, П.Г. Трошаниным он выполнил интересные работы по фитопатологическому обследованию лесов Поволжья.

Сибирская школа лесных фитопатологов, развивавшаяся под руководством К.Е. Мурашкинского, внесла большой вклад в лесную микологию и фитопатологию. Следует особо отметить большой вклад в познание микофлоры и болезней древостоев дальневосточной тайги внесенный Л.В. Любарским. Большая организационная работа в области лесозащиты проведена С.К.Флеровым.

Для развития лесной фитопатологии много сделали украинские фитопатологи А.В. Бараней, В.Н. Братусь, П.И. Клюшник, С.Ф. Морочковский, А.А. Потебня, А. Яворский, С.В. Шевченко и другие.

Развитию лесной фитопатологии в Белоруссии способствовали В.М. Дронжевский, Н.И. Федоров, Е.С. Раптунович, П.К. Михалевич и др.

Интересные исследования провели фитопатологи Кавказа Л.А. Кончавели, А.К.Шишкина, Т.Д. Гаршина, А.Л. Щербин-Парфененко.

Микологическое направление, преобладающее до этого в лесной фитопатологии, начинает уступать место исследованиям болезней, вызываемых теми или иными видами грибов.

В 40-е и последующие годы выявлены возбудители главнейших стволовых и корневых гнилей, их распространенность и вредоносность. Детально изучены стволовые гнили сосны, лиственницы, ели, пихты и лиственных пород (С.И. Ванин, И.Я. Шемякин, Л.В. Любарский, А.М. Анкудинов, А.Т. Вакин, Л.Н. Алексеева, Ю.В. Синадский и др.).

В связи с широкими масштабами лесовосстановительных работ большое внимание в лесной фитопатологии уделялось и уделяется сейчас болезням семян, всходов и сеянцев. В работах В.Н. Шафранской, И.И. Журавлева, И.Г. Бейлина, В.И. Потлайчука, И.С. Попушоя и других подробно освещена микофлора семян, даны методы фитопатологической экспертизы, а также их дезинфекции и хранения (Синадский, 1977).

Еще в 30-х годах было начато широкое изучение некрозно-сосудистых заболеваний древесных пород. В последующие годы была выяснена этиология этих болезней, установлено, что основными возбудителями наиболее распространенного рака хвойных являются сумчатые и ржавчинные грибы. Исследованы раковые болезни лиственницы, тополя, осины, бактериальный рак ясеня и черный рак осины, рак дуба (А.А. Власов, Р.А. Крангауз, И.Я. Шемякин, А.Л. Щербин - Парфененко, М.А. Чумаевская, И.И. Минкевич и др.).

В послевоенный период в связи с расширением и увеличением использования древесины лиственных пород было обращено внимание на изучение процесса ее порчи после рубки, во время хранения и транспортировки. Была разработана эффективная система влажного хранения древесины лиственных пород, получившая широкое применение в лесной промышленности. Проведены исследования в области консервирования древесины с применением антисептиков и усовершенствованием технологии антисептической обработки. На основе изучения конденсационных процессов в зданиях и сооружениях разработаны системы конструктивной профилактики гнилей (А.Н. Борщевский, П.И. Рыкачев, Д.А. Беленков, В.Н. Петри и др.)

Работы Ю.П. Нюкши, А.А. Беляковой касались микофлоры книг и защиты их от разрушения; А.А. Яценко-Хмелевского, Ф.А. Соловьева, А.Т. Вакина, И.А. Петренко, И.К. Черкасова - степени стойкости древесины (Синадский, 1977).

В настоящее время в лесной фитопатологии значительное внимание уделяется изучению причин возникновения эпифитотий, а также их прогнозированию, разработке эффективных систем мероприятий по борьбе с наиболее вредоносными болезнями, изучению факторов иммунитета растений и повышению их устойчивости к инфекционным болезням и другим неблагоприятным факторам внешней среды.