Приведены визуальные симптомы некоторых наиболее распространенных заболеваний. <...> Кратко освещены механизмы действия указанных факторов, обсуждены возможности применения ряда антистрессовых препаратов с целью снижения негативного влияния неблагоприятных факторов на растения, а также повышенной пестицидной нагрузки на окружающую среду. <...> В зонах, где возделываются устойчивые сорта пшеницы, гессенская муха (Mayetiola destructor Say) в 50-е гг. <...> Считается, например, что без выращивания сортов озимого ячменя, устойчивых к вирусам желтой мозаики яч меня (Barley yellow mosaic virus) и слабой мозаики ячменя (Barley mild mosaic virus), которые переносятся почвенным грибом Polymyxa graminis и сохраняются в спорах гриба более 20 лет, возделывание ози мого ячменя в большинстве регионов Германии было бы сегодня не возможно (Шпаар и др., 2002). <...> Различия между ними заключаются в соотношении скоростей гибели зараженной ткани (некроза) и развития паразита в растении. <...> Сначала они питаются биотрофно, а после гибели зараженной ткани продолжают развиваться в ней, питаясь некротрофно. <...> Так, при заражении картофеля раком проницаемость протоплазмы клеток клубней, ростков и корней у восприимчивых сортов, т. е. неспособных противостоять заражению и распространению патогена в тканях, повышалась, в то время как у устойчивых сортов практически не изменялась. <...> При заражении хлопчатника вертициллезом экзоосмос из листьев устойчивых сортов оказался меньше, чем у восприимчивых сортов. <...> Токсин гриба Нelminthosporium victoriae, например, многократно увеличивает выход электролитов из тканей колеоптилей овса неустойчивого сорта, практически не влияя на ткани устойчивого сорта. <...> Реакция различных сортов неодинакова: если у устойчивого сорта капусты Амагер незначительное увеличение вязкости клеточного сока, отмечаемое через 30 мин после инфильтрации токсина, с удлинением экспозиции практически не возрастает, то у восприимчивого сорта она за 44 ч увеличивается в 3,5 раза. <...> Иной характер <...>
Патофизиология_сельскохозяйственных_культур._Учебное_пособие.pdf
УДК 68.01
ББК 48.3я7
К76
Электронные версии книг
на сайте www.prospekt.org
Разработка данного курса осуществлена при финансовой поддержке группы компаний
«Agroservis».
Автор:
Кошкин Е. И. — доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии растений
РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева; известный специалист по физиологии продукционного
процесса и стресс-физиологии растений.
Рецензенты:
Кузнецов В. В. — доктор биологических наук, профессор, директор Института физиологии
растений РАН, чл.-корр. РАН;
Джалилов Ф. С.-У. — доктор биологических наук, профессор кафедры защиты растений
РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева.
Кошкин Е. И.
К76
Патофизиология сельскохозяйственных культур: учебное пособие. —
Москва : РГ-Пресс, 2016. — 304 с.
ISBN 978-5-9988-0433-5
В учебном пособии рассмотрены нарушения физиологических процессов у растений
под действием биотических и абиотических факторов, оценена их роль в формировании
урожая и его качества. Приведены визуальные симптомы некоторых наиболее
распространенных заболеваний. Изложены сведения о биохимии иммунитета
растений. Особое внимание уделено использованию физиологических показателей в
селекции на урожайность и качество урожая растений при патогенезе. Дано физиологическое
обоснование некоторых приемов химической защиты растений от болезней
и вредителей, показаны возможности использования для этих целей индукторов
устойчивости. Приведены данные по генетической инженерии полевых культур с целью
повышения устойчивости к инфекционным и неинфекционным заболеваниям.
Предназначено для студентов агрономических специальностей, обучающихся по
программам магистратуры, а также аспирантов, преподавателей, научных сотрудников,
работников сельского хозяйства.
УДК 68.01
ББК 48.3я7
Издательство не несет ответственности за достоверность,полноту и актуальность
содержания произведения. Из содержания этого произведения не могут вытекать
никакие правовые притязания к Издательству.
Учебное издание
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Учебное пособие
Кошкин Евгений Иванович
Оригинал-макет подготовлен компанией ООО «Оригинал-макет»
www.o-maket.ru; тел.: (495) 726-18-84
Санитарно-эпидемиологическое заключение
№ 77.99.60.953.Д.004173.04.09 от 17.04.2009 г.
Подписано в печать 25.08.2015. Формат 60×90 1
Печать цифровая. Печ. л. 19,0. Тираж 200 экз. Заказ №./16
ул. Б. Переяславская, д. 46, стр. 2
Издательство «РГ-Пресс»
129110, г. Москва,
ISBN 978-5-9988-0433-5
© Кошкин Е. И., 2015
© ООО «РГ-Пресс», 2015
Стр.2
Оглавление
Введение .............................................................................................................3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Актуальные проблемы современной защиты растений .........................5
Глава 2. Нарушения физиологических процессов и формирование урожая
у растений
…
, пораженных инфекционными заболеваниями ...............................11
2.1. Изменение физико-химических свойств и функционирования
клеток .................................................................................................. 12
2.2. Водный обмен ..................................................................................... 19
2.3. Фотосинтетическая активность ......................................................... 24
2.4. Дыхание ............................................................................................... 35
2.5. Углеводный обмен .............................................................................. 42
2.6. Обмен азотистых соединений ............................................................ 46
2.7. Минеральное питание ........................................................................ 49
2.8. Роль фитогормонов при патогенезе ................................................... 56
2.8.1. Иммуномодулирующие свойства экзогенных
цитокининов и АБК ................................................................. 60
2.8.2. Механизмы влияния цитокининов и АБК
на устойчивость растений ........................................................ 62
2.9. Роль активных форм кислорода в иммунитете растений .................. 63
2.10. Формирование урожая и его качество.............................................. 67
Глава 3. Основы иммунитета растений ............................................................ 73
3.1. Реакция сверхчувствительности ........................................................ 75
3.2. Взаимодействие растения-хозяина и патогена .................................. 77
3.3. Трансдукция сигнала поражения патогеном ..................................... 83
Глава 4. Физиологические эффекты фунгицидов и гербицидов........................ 87
4.1. Влияние фунгицидов на физиологические процессы ....................... 89
4.2. Влияние гербицидов на патогенез ....................................................101
Глава 5. Арбускулярные микоризы ................................................................. 107
5.1. Транспорт углерода к грибному партнеру ........................................107
5.2. Арбускулярно-микоризные мицелиальные связи
между растениями .............................................................................114
5.3. Минеральное питание .......................................................................116
5.3.1. Фосфорное питание .................................................................116
5.3.2. Азотное питание .......................................................................121
Стр.357
302 •
Оглавление
5.3.3. Калийное питание ....................................................................122
5.3.4. Поглощение микроэлементов .................................................123
5.4. Поглощение воды ..............................................................................125
5.5. Влияние колонизации арбускулярно-микоризными грибами
на защитные реакции растения ........................................................126
5.6. Арбускулярные микоризы в сельском хозяйстве .............................127
5.6.1. Оценка и поддержание популяций
арбускулярно-микоризных грибов .........................................130
5.6.2. Инокуляция ..............................................................................131
Глава 6 . Вредители и устойчивость растений ................................................. 134
6.1. Типы повреждений растений насекомыми и клещами ...................140
6.2. Выносливость растений в связи со способами воздействия
на них вредителей ..............................................................................143
6.3. Выносливость растений при повреждении различных органов ......145
6.4. Выносливость растений при повреждении вредителями
с внекишечным пищеварением ........................................................151
Глава 7. Селекция сортов на устойчивость к болезням и вредителям ............. 154
7.1. Пшеница ............................................................................................154
7.2. Кукуруза .............................................................................................156
7.3. Рис ......................................................................................................157
7.4. Горох ...................................................................................................158
7.5. Подсолнечник ....................................................................................159
7.6. Рапс ....................................................................................................160
7.7. Картофель ..........................................................................................161
7.8. Сахарная свекла .................................................................................165
7.9. Лен ......................................................................................................166
7.10. Томат ................................................................................................167
Глава 8. Нарушения физиологических процессов у растений, пораженных
неинфекционными болезнями ......................................................................... 171
…
8.1. Заболевания растений при гипотермии ............................................173
8.2. Заболевания растений при недостатке влаги в почве .......................178
8.3. Типичные видимые симптомы дефицита элементов минерального
питания ..............................................................................................181
8.3.1. Азотное голодание у отдельных культур .................................189
8.3.1.1. Зерновые и зернобобовые культуры............................189
8.3.1.2. Корне- и клубнеплоды, подсолнечник и лен..............190
8.3.1.3. Овощные культуры ......................................................190
8.3.2. Фосфорное голодание ..............................................................191
8.3.3. Калийное и кальциевое голодание ..........................................193
8.3.4. Магниевое голодание ...............................................................196
8.3.5. Железное голодание .................................................................200
8.3.6. Борное голодание .....................................................................201
8.3.7. Медное голодание ....................................................................202
8.3.8. Марганцевое голодание ...........................................................203
Стр.358
Оглавление
• 303
8.3.9. Цинковое голодание ................................................................206
8.3.10. Молибденовое голодание ......................................................207
8.3.11. Общие признаки голодания растений элементами
питания ...................................................................................208
8.4. Влияние атмосферных загрязнителей на физиологические
процессы и урожайность культур .....................................................210
8.4.1. Загрязнение соединениями фтора ..........................................211
8.4.2. Кислотные осадки ....................................................................212
8.4.3. Устойчивость к повышенной концентрации озона ...............214
8.4.4. Загрязнение атмосферы окислами азота .................................219
8.4.5. Загрязнение атмосферы диоксидом серы ...............................222
8.4.6. Биохимические основы устойчивости к газообразным
загрязнителям ..........................................................................225
8.4.6.1. Реакция растений на сочетания стрессоров ...............227
8.4.6.2. Возможные изменения климата и устойчивость
растений к болезням и вредителям ............................236
8.5. Гербицидные эффекты ......................................................................237
8.6. Уплотнение почвы .............................................................................244
8.7. Засоленность почв .............................................................................246
8.8. Неинфекционные болезни картофеля ..............................................250
Глава 9. Применение регуляторов роста в качестве антистрессовых
препаратов при неинфекционных заболеваниях ............................................. 257
9.1. Засоление ...........................................................................................257
9.2. Температурный стресс .......................................................................261
9.3. Водный стресс ....................................................................................265
9.4. Минеральный стресс .........................................................................267
9.5. Тяжелые металлы ...............................................................................270
Глава 10. Селекция на устойчивость к неинфекционным заболеваниям ........ 273
Указатель названий болезней и возбудителей ................................................ 294
Список литературы ......................................................................................... 300
Стр.359