Бактериальные болезни хлопчатника
Гоммоз хлопчатника (цв. рис.88) как бактериальное заболевание в настоящее время известен во всех странах, возделывающих эту культуру.
Впервые на эту болезнь, проявившуюся в форме угловатой пятнистости листьев, обратил внимание в 1891г. Atkinson G.F. в штате Алабама в США. В последующие годы (1892–1896) он описал симптомы ее, установил заполненность пораженных клеток растения бактериями, выделил их в чистую культуру, но вызвать заболевание на растениях хлопчатника при искусственном заражении не смог. Это сделал Erw. Smith в своих работах, выполненных в 1900–1905гг. В 1901г. он патоген назвал Pseudomonas malvacearum, а в 1905г. переименовал его в Bacterium malvacearum. В настоящее время возбудитель гоммоза называют Xanthomonas campestris pv. malvacearum (Smith) Dye.
На территории СССР болезнь обнаружил в 1903г. академик Р.Р. Шредер на посевах хлопчатника Туркестанской сельскохозяйственной опытной станции (ВНИИ селекции и семеноводства им. Г.С. Зайцева). Больные растения были отправлены члену-корреспонденту АН СССР А.А. Ячевскому для идентификации болезни, который высказал мнение, что это настоящий бактериальный гоммоз. Однако для подтверждения своего вывода отправил больные образцы растений в США Эрвину Смиту. Он выделил патоген в чистую культуру, искусственно заразил хлопчатник и этим подтвердил идентичность болезни, описанной ранее в США (Ячевский А.А., 1903, 1930, 1935; Запрометов Н.Г., 1929).
Изучению гоммоза хлопчатника посвящено много работ. Особого внимания заслуживает монография профессора А.А. Бабаяна «Гоммоз хлопчатника», опубликованная в 1963г.
Гоммоз хлопчатника во время вегетации проявляется на всех надземных органах растений: семядолях, листьях, стеблях, прицветниках, коробочках и волокне.
Один из наиболее характерных признаков, проявляющихся при поражении органов растений, – выделение камеди.
На семядолях сначала образуются мелкие округлые маслянистые пятна, просвечивающиеся в проходящем свете. Позже они увеличиваются, сливаются и покрывают значительную часть семядолей, а на поверхности их выделяется клейкая густая жидкость – камедь, засыхающая в виде сероватых пленок. Места поражений буреют, семядоли засыхают и опадают.
На листьях болезнь может появляться в двух формах: в виде угловатой пятнистости и подтеков. При угловатой пятнистости на поверхности листа образуются разбросанные мелкие угловатые пятна, ограниченные жилками листа. Подтеки представляют собой удлиненные пятна, которые располагаются вдоль более крупных жилок листа. При этом листовая пластинка деформируется. Одновременно болезнь проявляется и на черешке в виде расплывчатых бурых пятен. Усыхают и опадают листья только при сильном поражении хлопчатника гоммозом. Обычно пораженные листья сохраняются долго.
На главном стебле и ветвях гоммоз хлопчатника появляется сначала в виде темно-зеленого пятна, которое затем увеличивается и охватывает их кольцом. В местах поражений стебель утолщается, искривляется и часто переламывается, что приводит к гибели растения. В некоторых случаях из боковых почек, расположенных ниже места перелома, разрастаются две боковые ветви и растение приобретает вилкообразную форму.
На прицветниках болезнь проявляется аналогично, как и на листьях. Пораженные прицветники засыхают и гоммоз распространяется на плодоножки и коробочки.
У основания коробочек, на боковой поверхности створок или у верхушки образуются маслянистые округлые вогнутые пятна. Пораженные молодые коробочки в основном засыхают и опадают, а пораженные несколько позже не опадают, но створки их при дозревании сырца почти не раскрываются, так как бывают склеены камедью. Затем гоммоз хлопчатника распространяется на волокно и семена. При этом волокно становится желтоватым и теряет распушенность.
Пораженное волокно нередко обнаруживается и внутри внешне здоровых коробочек. В этих случаях инфекция в коробочки может проникать по внутренним тканям больных растений через плодоножки (Головин П.Н., 1953).
Внутри коробочек гоммоз поражает волокно и семена. Последние недоразвиваются, остаются щуплыми и часто теряют всхожесть.
Бактерии X. campestris pv. malvacearum являются факультивными, анаэробными. Они представляют собой палочки с закругленными концами, располагающиеся одиночно, иногда короткими цепочками по 2–4шт. Имеют один полярный жгутик, по Граму не окрашиваются, образуют капсулы, но спор не образуют.
На агаровых средах бактерии образуют округлые, тонкие, приподнятые, гладкие, бледно-желтые колонии, с возрастом темнеющие, в проходящем свете полупрозрачные, имеющие радиальную структуру. На мясопептонном желатине столбик разжижается через 13 суток; на мясопептонном бульоне дает слабое равномерное помутнение и умеренный осадок на третьи сутки; на картофельных цилиндрах рост обильный, слизистый, блестящий, желтый, позднее коричневый. Молоко свертывают и пептонизируют, кровяную сыворотку медленно разжижают, крахмал гидролизуют, индол и сероводород не образовывают, нитраты не редуцируют; на глюкозе, сахарозе, лактозе, галактозе, мальтозе, левулезе, ксилозе, раффинозе и глицерине образуют кислоту (без газа); не сбраживают арабинозу, рамнозу, дульцит, салицил и манит; хлопковое масло не разлагают. Развиваются бактерии при температуре от +10°C до +38°С (оптимум +25...+28°С). Критическая температура при нагревании водной суспензии в зависимости от штамма +50...+53°С. При сухом прогревании в семенах выдерживают 100°С. Хорошо переносят понижение температуры, не теряют жизнеспособности и при минус 28°С. На зараженном волокне выдерживают температуру +72°С в течение 36ч.
Исследованиями О.И. Болсуновой (1932) установлено, что бактерии в сухих растительных остатках могут сохраняться до восьми лет.
Чистая культура X. campestris pv. malvacearum чувствительна к воздействию солнечных лучей. Однако внутри тканей хлопчатника бактерии защищены от влияния солнечного света.
Под действием переменной температуры выживаемость бактерий снижается, а резкие колебания температуры при повышенной влажности среды вызывают гибель бактерий не только в чистой культуре, но и в тканях мелких остатков больного растения. Поэтому в зависимости от климатических особенностей зимы в различных хлопкосеющих районах роль зараженных растительных остатков в перезимовке патогена может быть неодинаковой.
Во влажной нестерильной почве и в воде бактерии быстро теряют жизнеспособность, что объясняется антагонистическим действием другой микрофлоры.
Распространяется возбудитель гоммоза хлопчатника обычно с помощью ветра, переносящего бактериальную пыль, которая состоит из мелких обломков пораженной ткани растения и кусочков застывшей камеди, где бактерии находятся в состоянии анабиоза. При выпадении осадков или обильных росах бактерии быстро переходят в активное состояние. Они проникают в растение через устьица в подустьичную воздушную полость. Быстрое размножение бактерий и их распространение в межклеточных пространствах приводят к гибели клеток пораженной ткани. В пределах пораженного участка ткань превращается в слизистую камедь, содержащую бактерии. Она выступает на поверхность гоммозных пятен и после подсыхания становится источником распространения инфекции в поле.
В литературе имеются сведения, что бактерии могут проникать в растение через поврежденные волоски, а также через механические повреждения. В пределах одного растения гоммозные поражения могут быть локальными. Иногда бактерии передвигаются по ксилемным сосудам и тогда растения поражаются диффузно, чем часто и объясняется проникновение их в семена (Лалазидзе А.П., 1964).
Интенсивность развития гоммоза на всходах зависит главным образом от температуры воздуха и влажности почвы. При температуре +14...+22°С растения сильнее заражаются, чем при +26...+30°С. Это объясняется понижением устойчивости растений к болезни при более низких температурах. Увеличение влажности почвы также способствует развитию заболевания.
Для вторичной инфекции влажность воздуха имеет значение лишь в момент заражения, так как она может происходить только при наличии капель воды на поверхности тканей растений. Почвенная влажность в ряде случаев определяет скорость распространения патогена в тканях растения, оказывая влияние вторичной инфекции. Вторичное заражение зеленых органов растения интенсивнее происходит ночью.
X. campestris pv. malvacearum является узкоспециализированным паразитом. Он заражает только хлопчатник, а на других растениях его не обнаружено (Балаян А.А., 1963).
Сильное развитие листовой формы гоммоза и поражение стеблей нередко значительно снижают урожай сырца и ухудшают качество семян. По данным В.И. Сербина (1934), урожайность растений при поражении стеблей гоммозом уменьшается до 60%, а иногда и более. Патоген проникает в семена через халазальную часть и часто является причиной низкого удельного веса семян, энергии прорастания и полной их всхожести. Гоммоз резко ухудшает качество волокна: длина его меньше на 8–25%, абсолютная крепость снижается в 1,5–2 раза, а разрывная длина – на 8–20%. Работами многих отечественных и зарубежных исследователей доказано, что основным источником первичной инфекции гоммоза на хлопчатнике к началу нового вегетационного периода являются семена с больных растений и семена, зараженные с поверхности бактериальной пылью во время очистки сырца, если на волокноотделительных машинах хлопкоочистительных заводов пропускается одновременно сырец, собранный с пораженных и здоровых полей. Источником первичной инфекции гоммоза могут быть и оставшиеся на поле одеревеневшие пораженные остатки растений, особенно на полях, где хлопчатник возделывают после хлопчатника.
Во время вегетации патоген распространяется при соприкосновении больных органов растений со здоровыми, при помощи капель дождя, ветра, насекомых и машин, используемых для ухода за посевами.
Исследованиями отечественных и зарубежных авторов доказано, что агротехнические приемы могут ограничивать развитие гоммоза. Работами Д.Д. Вердеревского (1935) доказано значительное возрастание пораженности хлопчатника гоммозом при севе его после хлопчатника, особенно если плохо убраны растительные остатки. При севе хлопчатника после других предшественников пораженность растений гоммозом, как правило, в два раза меньше.
Меньшее проявление гоммоза отмечается на посевах ранних сроков, чем на поздних, что объясняется разностью температуры и севом незамоченных семян (Бабаян А.А., 1963).
Много исследований проведено по изучению влияния удобрений на развитие гоммоза хлопчатника. При недостатке в почве калия развитие болезни усиливается (Nacata K. и др., 1924). Устойчивость растений к заболеванию повышается при усилении питания азотом как отдельно, так и в смеси с суперфосфатом (Бабаян А.А., 1935; Васильев А.А., 1937; Москавец С.Н., 1940). В опытах ряда авторов отмечается большое развитие гоммоза на полях хлопчатника, где применены повышенные нормы полива (Каримов М.А., 1936; Москавец С.Н., 1940).
Зимний полив на участках, предназначенных под хлопчатник, способствует меньшему проявлению болезни (Васильев А.А., 1938), что можно объяснить усилением деятельности микроорганизмов по разложению растительных остатков. В загущенных посевах болезнь развивается сильнее в результате большего контакта между растениями и более длительного сохранения влаги на них (Бабаян А.А., 1963).
Против первичной инфекции гоммоза, кроме удаления с поля и уничтожения растительных остатков, большое значение имеет получение здоровых семян, в которых нет внутренней инфекции. Семенные посевы необходимо апробировать с целью выбраковки участков, сильно пораженных гоммозом. Допустимый процент пораженности гоммозом плодов хлопчатника устанавливается по каждому региону отдельно.
Непораженный и пораженный сырец рекомендуется убирать и хранить отдельно. Семенной хлопок-сырец элиты и первой репродукции убирают только вручную.
До поступления нового урожая на заготовительных пунктах и хлопкоочистительных заводах помещения очищают от растительных остатков, мусора и дезинфицируют. На заводах хлопок-сырец нового урожая следует очищать в строгой очерёдности: сначала здоровый, а затем больной.
Для посевных целей семена отбирают только со здорового хлопка-сырца.
Много работ посвящено разработке химических средств против гоммоза хлопчатника, особенно для обеззараживания семян. Ранее для этого использовали серную кислоту, формалин, медный купорос, хлорную известь и др. В настоящее время семена протравливают централизованно водной суспензией протравителей. Они полностью снимают внешнюю зараженность семян патогеном.
Вирусные болезни хлопчатника
Скручивание листьев хлопчатника (цв. рис.89). Болезнь известна в Азербайджане, Туркменистане и Таджикистане. Она проявляется во второй половине вегетации, достигая максимального развития к уборке урожая. Больные растения имеют угнетенный вид, отстают в росте, их листья светлеют, черешки и ветви приобретают красно-фиолетовый оттенок. У молодых растений листья верхнего яруса становятся гофрированными с резко выраженной хлоротичностью у основания вырезов, отделяющих лопасти листа. Старые листья закручиваются. Больные листья более грубые, толстые, ломкие.
Характерный признак заболевания растений – искривление стеблей как в верхней части, где обычно бывают коленчатые изгибы, так и в нижней, ближе к основанию. Больные кусты имеют раскидистую форму с поникшими ветвями и листьями. Междоузлия таких растений значительно укорочены, чем и объясняется их карликовость. Иногда больные растения полегают. Болезнь всегда распространяется очагами.
Для распознавания заболевания применяют цветные реакции сока из листьев йодом, кислотой и щелочью. Так, если к 1мг профильтрованного сока, выжатого из листьев, прибавить несколько капель йода, то окраска сока больного растения остается без изменения, а сок здорового растения станет фиолетовым. Если к такому же количеству сока добавить несколько капель кислоты, а затем щелочи, то сок из больных листьев станет зеленовато-желтым, а из здоровых – интенсивно-розовым (Московец С.Н., 1954).
Скручивание листьев хлопчатника – вирусное заболевание. Вирус его передается от растения к растению тлями (хлопковой, акациевой, бахчевой и персиковой) и не передается механическим путем. Имеются данные о сохранении вируса в семенах.
Вирус скручивания листьев поражает многие дикорастущие растения из семейств мальвовых и капустных.
Устойчивость растений к болезни повышается при ранних посевах, густом стоянии растений и внесении фосфорных удобрений.
Вредоносность заболевания зависит от сроков заражения растений и длительности продолжения болезни. Пораженные растения либо не плодоносят (при ранних сроках заражения), или (при более позднем заражении) образуют коробочки, но волокно в них остается недозрелым. При сильном распространении и раннем заражении растений болезнь может быть причиной большого недобора урожая хлопка-сырца.
Против скручивания листьев хлопчатника первостепенным является выведение и внедрение устойчивых сортов. Этим характеризуются большинство сортов, возделываемых в настоящее время, чем и удалось резко уменьшить вредоносность болезни. Обязательным является борьба с сорняками и насекомыми (особенно тлями) – резерваторами и переносчиками вируса. При обнаружении болезни на посевах хлопчатника рекомендуется раздельный сбор сырца со здоровых и больных растений, а также раздельная первичная переработка, что дает возможность получить здоровые семена. Сырец с больных растений необходимо перерабатывать только в пределах района обнаружения болезни. Нельзя вывозить семена из районов распространения скручивания листьев хлопчатника в районы, где этой болезни нет.
Оптимальные сроки сева, сбалансированное внесение удобрений и другие мероприятия, усиливающие рост и развитие растений, дают возможность снизить вредоносность болезни.
Морщинистость листьев хлопчатника. Заболевание проявляется во время вегетации растений. Вначале на листьях появляется хлоротичность, затем листья сморщиваются и прекращается их рост.
Болезнь вызывает вирус – Cotton leaf crumpleg discase virus. Вирус представляет вид сдвинутых частиц, 18×20нм. Он аккумулируется в ядре, образуя крупные агрегаты.
Переносятся вирусы цикадками и другими вредителями. Могут передаваться механической инокуляцией сока. Сохраняется вирус в семенах и на зимующих сорняках. Болезнь может быть причиной резкого снижения продуктивности растений.
Против морщинистости листьев хлопчатника осуществляется сбор семян со здоровых посевов, борьба с сорняками и вредителями.
