Бактериални заболявания по растенията Те представляват едно от най-важните предизвикателства в селското стопанство, градинарството и градинарското производство в световен мащаб. Въпреки че честотата им е по-ниска в сравнение с болестите, причинени от гъбички и вируси, тяхното въздействие може да бъде опустошително, причинявайки икономически загуби значителни и унищожаване на цели растителни видове.
Какви са бактериалните болести по растенията?
Бактериални заболявания по растенията Те са патологии, причинени от фитопатогенни бактерии които засягат голямо разнообразие от растителни организми, от селскостопански култури, овощни и декоративни дървета до стайни растения. Тези бактерии могат да причинят различни симптоми, като например гниене, петна, шанкър, хлороза, деформации и смъртта на растението.
Въпреки че много растения имат вродени защитни механизми, взаимодействието между патогена, гостоприемника и условията на околната среда определя възможната поява на болестта, което се обяснява в т.нар. триъгълник на болестта.
Общи характеристики на фитопатогенните бактерии
Фитопатогенните бактерии, или тези, които могат да причиняват заболявания по растенията, принадлежат главно към родовете Agrobacterium, Pseudomonas, Ервиния, Ксантомонада, Клавибактер y CorynebacteriumТе са обикновено едноклетъчни организми с разнообразна морфология (бацили, коки, плеоморфи, спирили), които могат да бъдат Грам отрицателен o Грам положителен.
Тези бактерии обикновено се размножават чрез бинарно делене и могат да оцелеят в почва, растителни остатъци, семена, вода, върху насекоми и дори върху неодушевени предмети, използвани в селскостопанските дейности. Способността да образуват биофилми върху повърхностите на растенията и заразяването на различни части на растението им осигурява висока устойчивост в околната среда.
Някои видове, като например Pseudomonas syringae y Xanthomonas campestris, може да отделя токсини и ензими, които разграждат тъканите, изостряйки инфекцията. Освен това, способността за прехвърляне на генетичен материал чрез плазмиди допринася за генетична изменчивост и резистентност към лечения.
Механизми на инфекция и разпространение на бактерии в растенията
Бактериалната инфекция обикновено не е активна, но бактериите проникват в растението през естествени отвори, като например устици, хидатоди y лентицелиили чрез рани, причинени от резитба, счупване на клон, механични повреди, насекоми, силен вятър, градушка или екстремни метеорологични условия.
Разпространението се осъществява чрез:
- вятър и прах: те пренасят заразени частици или свободни бактерии.
- Дъжд и пръскиулесняват пренасянето на бактерии от заразена почва или растения към здрави.
- Инструменти, дрехи, машини и опаковъчни материалиМоже да пренася бактерии между полетата и културите.
- Насекоми и птици: действат като вектори за директно предаване.
- Заразени семена и резнициса ключови пътища за разпространение на големи разстояния.
Неговото оцеляване в околната среда може да бъде удължено благодарение на оцеляването му в растителни остатъци, влажни почви или върху семена и посадъчен материал.
Симптоми и диагностика на бактериални заболявания по растенията
- Бактериалните заболявания се характеризират с много разнообразна симптоматика, въпреки че има признаци, които могат да насочат първоначалната диагноза:
- Воднисти, мазни, полупрозрачни петна в листата и стъблата, които се развиват в некроза.
- Меки и мокри гниения с неприятна миризма, особено в подземните органи или стъблата.
- Шанкри и тумори (пример: жлъчка от врата от Agrobacterium tumefaciens).
- Петнистост, хлороза и преждевременно обезлистване.
- Общо увяхване поради запушване на проводящите съдове.
- Малформации като например удебелявания и деформации.
Някои растителни видове могат да бъдат асимптоматични носители, като приютяват бактериите, без да проявяват симптоми, което затруднява унищожаването им.
За окончателна идентификация се използват лабораторни техники като изолиране в селективни среди, физиологични анализи, серологични тестове (ELISA), молекулярна PCR и реакция на свръхчувствителност в индикаторни растения.
Основни бактерии, които засягат растенията
Съществуват множество бактериални видове, отговорни за сериозни болести по растенията, както при земеделските, така и при декоративните и горските култури. Най-важните родове и видове са описани по-долу:
- Агробактериум тумефациенс: Причинява тумори на шийката или гали, особено засягащи млади дървета и розови храсти. Прониква през рани и причинява характерно базално удебеляване. Вредители по ябълковите дървета Те могат също така да улеснят навлизането на бактерии.
- Pseudomonas syringae: Засяга голямо разнообразие от видове (маслини, цитрусови плодове, костилкови плодове, декоративни). Причинява петна, гангрени и некроза; има много варианти (патовари). За да се предотвратят тези инфекции, е важно да се познават патологиите при... болести по лука.
- Ервиния амиловора: Причинителят на огнената мана, която е много смъртоносна за розоцветните, като ябълкови, крушови и розови дървета. Ранното откриване може да помогне за контролирането ѝ.
- Ксантомонада кампестрис: Той причинява листни петна и некроза при множество растения (бегонии, здравец, антуриуми, бръшлян и др.).
- Ервиния каротовора: Причинява меко гниене в грудки, коренища (лилии, картофи) и други органи, характеризиращо се с пронизваща миризма.
- Псевдомонас кариофили: важен патоген на карамфила, причинява гниене и упадък на растението.
- Ксантомонада попули: атакува тополи и тополи.
- Клавибактерия мичиганска: причинява бактериално увяхване по доматите и други пасинови култури.
- Xylella fastidiosa: бактерии, които засягат маслиновите дървета, бадемовите дървета и лозята, причинявайки сериозни щети на културите.
Най-често срещаните бактериални заболявания според вида на растението
Зеленчуци и земеделски култури
- Бобова мазнина (Pseudomonas spp./Xanthomonas spp.): мокри петна и гниене по листата и шушулките, често срещани в оранжерии.
- Листна мана, водни петна, меко гниене (Erwinia spp.): особено в картофите, лука, морковите, лилиите и др.
- Гниене на коренища при лилии (Erwinia carotovora var. carotovora): лоша миризма и бързо разлагане на тъканта.
Плодови и декоративни дървета
- Огнена мана (Erwinia amylovora): Увяхване на леторастите, гангрена и смърт на клоните при ябълкови, крушови, дюлеви и розови дървета.
- Тумори на шията (Agrobacterium tumefaciens): удебелявания в основата на младите стволове, много разрушителни в разсадниците.
- Увяхване, причинено от Pseudomonas syringae subsp. savastanoi: Засяга маслинови дървета, ясени, олеандри и други видове.
Стайни и декоративни растения
- Xanthomonas campestris pv. бегонии: причинява мазни петна по листата на бегонията.
- Ксантомонада кампестрис (Pv. дифенбахия): Жълти воднисти петна по листата на дифенбахия, филодендрон и подобни растения.
- Псевдомонас цикори: листни петна по спатифилум.
- Ервиния хризантеми: бактериално листно петно по филодендрон и юка.
Разсадници и размножаване
Бактериите могат да се предават чрез заразени семена, болни резници или замърсени разсад. В разсадниците рисковете се увеличават поради близостта на растенията и високата влажност на околната среда. За да се намалят рисковете в болести по прасковено дърво, хигиената и дезинфекцията са от съществено значение.
Фактори, благоприятстващи развитието на бактериални заболявания
Развитието на болестта зависи от взаимодействието между патогена, чувствителното растение и благоприятната среда. Факторите, които предразполагат към бактериална инфекция, включват:
- Висока влажност и прекомерно поливане
- Умерени или топли температури
- Лоша циркулация на въздуха в оранжерии и разсадници
- Рани по подметката (поради резитба, присаждане, механични повреди или замръзване)
- Висока гъстота на засаждане и продължителни монокултури
- Лошо дренирана почва и наличие на болни растителни остатъци
- Преносчици на насекоми и лошо дезинфекцирани инструменти
Натрупването на тези фактори увеличава вероятността от развитие на тежки инфекциозни огнища.
Разширена диагностика и разработки в изследванията на растителни патогенни бактерии
Диагностичните техники са се развили значително, което позволява точна идентификация на патогени чрез серологични, молекулярни и генетични методи. PCR и микрочиповете позволяват прецизна диференциация на видове и щамове, докато геномното секвениране и протеомният анализ откриват нови възможности за изучаване на вирулентността, патогенността и механизмите на резистентност.
Настоящите изследвания се фокусират върху секвенирането на гени за вирулентност, функционалността на плазмидите, бактериалната комуникация (кворумен сензор) и развитието на растителна резистентност чрез генетична селекция или контролирана трансгенеза. За повече информация вижте ресурси на отглеждане на киви.
Превантивни и контролни стратегии
- Превенцията е най-ефективният метод срещу бактериални заболявания, тъй като веднъж установена, инфекцията е трудна за елиминиране. Следните мерки намаляват риска:
- Използване на здрави семена и растителен материал, за предпочитане сертифицирани
- Избягвайте наранявания по време на работа и резитбазащитете порязванията с меден оксихлорид или други препоръчани продукти
- Редовна дезинфекция на инструменти и машини
- Контрол на влажността и добра вентилация, особено в оранжерии
- Събиране и изхвърляне на болни растителни остатъци чрез изгаряне, дълбоко заравяне или правилно компостиране
- Смяна на реколтите и устойчиво управление за намаляване на монокултурите и натрупването на инокулум
- Премахване и унищожаване на силно засегнатите растения
- Програми за фитосанитарен контрол и сертифициране на открити култури
В случай на разсадници, потапянето на разсад в биологични разтвори (напр. щам K-84 на Агробактериум радиобактери за предотвратяване на шийна жлъчка) е ефективен.
Химични и биологични обработки
Употребата на фитосанитарни продукти е силно ограничена при бактериални заболявания.Медта (меден оксихлорид, меден сулфат) има известен бактерициден ефект и се прилага върху рани, порязвания или като превантивна мярка при начални огнища. Други съединения, като Манкозеб или Манеб, могат да се използват от време на време и винаги по лекарско предписание.
Растителни антибиотици и химически бактерициди Те имат ниски нива на ефикасност и са ограничени от селскостопанските и екологичните разпоредби. Касугамицин се използва в много специфични случаи и под селскостопански надзор.
Биологичен контрол Все по-често се използва, като се използват специфични бактериофаги, конкуренция с полезни микроорганизми, като например полезни микроорганизми или индуктори на естествена резистентност. Тези екологично чисти методи са обещаващи и минимизират въздействието върху околната среда.
Значение на генетичната резистентност и биотехнологиите
Генетичното усъвършенстване за селекция на сортове, устойчиви на специфични бактерии, е от основно значение за намаляване на щетите от бактериални заболявания. Разработването на резистентни сортове включва кръстосване, селекция и в някои случаи техники на генно инженерство за вмъкване на гени за резистентност (R гени) или авирулентност (AVR). За информация относно болестите в Съединените щати, генетичната резистентност е ключова.
Въздействие на бактериалните заболявания и загубите в селското стопанство
Бактериите могат да причинят всичко - от незначителни козметични повреди до пълна смърт на култури и декоративни растения. Основните последици включват:
- Загуба на цели култури в случаи на тежки епидемии (пример: огнена мана по розоцветните)
- Намаляване на качеството и търговската стойност (петна, гниене, малформации)
- Затваряне на разсадници и пълно унищожаване на парцели поради системна инфекция
- Високи разходи за премахване, контрол и превенция на растенията
- Риск от карантини и търговски ограничения в случаи на карантинни бактерии (като например Xylella fastidiosa)
Социалните и икономическите ефекти могат да бъдат значителни, с пряко въздействие върху производителите, търговците, потребителите и природните екосистеми.
Най-новите постижения в изследванията и мониторинга на бактериите в растенията
Интегрирането на сателитни данни, дистанционно наблюдение и изкуствен интелект В момента това позволява наблюдение на здравословното състояние на културите, откриване на източници на стрес или ранни инфекции, прогнозиране на развитието на болестите и вземане на по-ефективни и устойчиви управленски решения.
Инструменти като NDVI карти, мултиспектрален анализ на изображения и цифрови платформи помагат за:
- Идентифицирайте области с висока бактериална честота
- Оценете ефективността на леченията
- Оптимизирайте сеитбообращението и производителността чрез непрекъснато земеделско наблюдение
- Намалете използването на вложения и минимизирайте въздействието върху околната среда
Паразитни растения и болести, причинени от бактерии
Има болести по растенията, причинени от бактерии, предавани или улеснени от растителни паразити (като например имел, повилика, оробанче и стрига). Тези паразитни растения отслабват съдовите системи, което позволява по-лесно навлизане и разпространение на фитопатогенни бактерии и променя физиологичния баланс на гостоприемника.
Контролът включва стратегии като „самоубийствено покълване“ на паразитни семена, използване на капани, ротация на нечувствителни видове и целенасочено приложение на екологично чисти хербициди.
Основни грешки и митове при лечението на бактериални заболявания
- Мислейки, че всички фунгицидни продукти контролират бактериите: Повечето фунгициди нямат действие върху бактериите, така че приложението им е неефективно срещу бактериоза.
- Употреба на човешки антибиотици без контрол: Забранено е и не е ефективно в селскостопанското управление, освен че генерира резистентност.
- Пренебрегване на дезинфекцията на инструменти: един от най-важните вектори на разпространение в градинарството, разсадниците и професионалното земеделие.
- Не унищожавайте силно заразените растения: Елиминирането им е жизненоважно, за да се предотврати превръщането им в източник на повторна инфекция.
Практически примери за интегрирано управление на бактериални заболявания
Интегрираната програма за управление включва:
- Избор на устойчиви видове и сортове, според местна информация и технически проучвания.
- Използване на сертифицирани семена и растителен материал с надежден произход.
- Периодично почистване и дезинфекция на легла, инструменти, машини и съоръжения.
- Редовен фитосанитарен контролвизуално наблюдение и използване на ранна диагностика за действие при първите симптоми.
- Ефективно управление на напояването, като се избягват локви и се осигурява добър дренаж.
- Насърчаване на биоразнообразието и сеитбообращението за да се предотврати натрупването на патогени.
Ресурси и препоръчителна библиография за изучаване на бактериозата при растенията
За тези, които желаят да задълбочат знанията си за растителни патогенни бактерии и бактериални болестиПрепоръчваме консултации с монографии, диагностични ръководства по фитопатология и специализирани ръководства, публикувани от научни дружества, университети, селскостопански организации и платформи за растително здраве. Те включват:
- Труди на Испанското дружество по фитопатология (SEF)
- Ръководства за идентификация, публикувани от Американското фитопатологично дружество
- Дигитални платформи като Infojardín, EOS Data Analytics и институционални канали (министерства на земеделието, CSIC, INIA, FAO)
- Научни публикации от университети и селскостопански изследователски центрове
Постоянният мониторинг, използването на съвременни технологии и актуални знания, както и непрекъснатото обучение на фермери, техници и градинари, са основни стълбове за намаляване на въздействието на бактериалните заболявания върху растенията. Интегрирането на добри практики, устойчиво фитосанитарно управление и съвременни диагностични инструменти спомага за опазване на здравето на растенията, защита на добивите от култури и поддържане на продоволствената и екологична сигурност на продуктивните площи и зелените пространства.
