Profilaxia si terapia integrata a bolilor la plante

Profilaxia si terapia integrata a bolilor la plante

1. Modul de viata al agentilor fitopatogeni

Dupa modul de viata organismele se pot impartii in doua mari categorii: autotrofe si heterotrofe.

Organismele autotrofe sunt capabile sa sintetizeze singure substantele organice , de care au nevoie , din elementele minerale, apa si bioxid de carbon. A doua categorie, cele heterotrofe , o constituie plantele care nu sunt capabile sa sintetizeze singure substantele organice , ci le iau din resturile organice ale vietuitoarelor. In aceasta categorie se claseaza bacteriile si ciupercile precum si unele plante superioare.

Dupa natura substratului pe care traiesc, organismele heterotrofe se impart in: heterotrofe saprofite care traiesc pe un substrat organic lipsit de viata si heterotrofe parazite care in toate stadiile traiesc pe un substrat viu.

Heterotrofele saprofite care sunt incapabile sa atace tesuturi vii se numesc saprofite obligate. In aceasta grupa se incadreaza majoritatea bacteriilor si ciupercilor.

Heterotrofele parazite sau patofitele , duc o viata strict parazitara in tot ciclul de dezvoltare si nu se pot acomoda unei vieti saprofitice si se numesc parazite obligate. Cateva exemple ar fi ciupercile din familia Erysiphaceae, Synchytriaceae etc.

Intre cele doua categorii extreme, parazite obligate si saprofite obligate exista o gama larga de forme de tranzitie la care parazitismul este de diferite grade. Parazitismul este un fenomen biologic foarte raspandit prin care se intelege convietuirea dizarmonioasa intre doua organisme, dintre care unul se hranette cu substantele nutritive pregatite de celalalt si se dezvolta in detrimentul acestuia.

Capacitate de a parazita a ciupercilor a aparut si s-a format in cadrul unui proces de selectie naturala, prin modificari de adaptabilitate ale sistemului de fermentatie, a adaptarii modului de nutritie prin substraturi diferite, pe plante vii.

Un caz particular de parazitism se considera simbioza. Asociatia dintre ciuperci si radacinile unor plante superioare lemnoase sau ierboase reprezinta simbioza micoriziana. Micorizele pot fi grupate in: peritrofe, care se gasesc in preajma radacinilor; ectotrofe, care se dezvolta pe suprafata radacinilor si endotrofe care se dezvolta sub forma de micelii(HATMAN M., 1989).

2.Proprietatile parazitare ale agentilor fitopatogeni

Capacitatea agentilor fitopatogeni de a ataca imbolnavirea plantelor se datoreaza pe de o parte insusirilor parazitare ale acestora, iar pe de alta parte receptivitatii plantelor.

Principalele insusiri parazitare ale agentilor fitopatogeni sunt: patogenitatea, afinitatea, virulenta, agresivitatea, capacitatea de a secreta enzime si toxine.

Patogenitatea : patogenitatea este capacitatea unui agent patogen de a ataca planta si de a se dezvolta in tesuturile ei, producand imbolnavirea plantei. Patogenitatea este expresia specifica relatiilor dintre parazit si planta, care serveste drept mediu de nutritie a acestuia. . Patogenitatea este considerata premiza agresivitatii.

Nu se poate vorbi de o patogenitate mai mare sau mai mica. Din punct de vedere al patogenitatii , microorganismele heterotrofe se impart in patogene si nepatogene.

Virulenta : virulenta este expresia care defineste cantitativ gradul si intensitatea actiunii patogene. Un agent patogen poate prezenta un grad de virulenta mai mare sau mai mic.

Afinitatea : Prin afinitate se intelege proprietatea agentului patogen de a reactiona la atractia exercitata de planta gazda proprie lui, adica de a manifesta un chimiotropism pozitiv fata de gazda. Este proprietatea care confera parazitului ajuns in contact cu planta capacitatea de a patrunde in planta si de a putea actiona asupra ei, reutind astfel sa aiba o viata parazitara.

Agresivitatea : Agresivitatea este insusirea unu agent patogen de a ataca un numar mai mic sau mai mare de specii de plante. Un parazit poate avea o virulenta redusa dar agresivitatea mare si invers. Datorita agresivitatii organismele parazite pot fi impartite in monofage si polifage. Cele monofage ataca o singura planta gazda pe cand cele polifage pot ataca diferite specii de plante si chiar plante din familii diferite.

Capacitatea de a secreta enzime si toxine : Virulenta si agresivitatea agentilor patogeni sunt determinate de complexul enzimatic al acestora si de toxinele care rezulta in urma activitatii parazitilor. Enzimele se impart in exoenzime care sunt eliminate din celulele in care au fost elaborate si endoenzimele care raman in celulele in care s-au format intervenind in procesele de metabolism celular al parazitului.

Exoenzimele sunt cele mai numeroase si fac parte din grupa hidrolazelor, hidrolizand substratul si asigurand parazitului in tesuturi, nutritia si dezvoltarea acestuia. Cele mai frecvente enzime ale agentilor fitopatogeni sunt:

-cutinazele-care hidrolizeaza cutina, principala componenta a cuticulei

- pectinazele-descompun substantele pectice producand dezintegrarea tesuturilor si formarea de putregaiuri; sunt produse in general de sporii ciupercilor in germinatie

-celulazele-hidrolizeaza lamelele celulozice ale peretilor celulari pana la produsi simpli

-hemicelulazele-hidrolizeaza hemiceluloza pana la zaharuri mai simple

-ligniaza-descompune lignina din peretii celulari prezenta in special la parazitii xilofagi care produc putreziciunea lemnului

-amilaza-transforma amidonul in glucoza

-proteazele-descompun substantele proteice in aminoacizi fiind secretate de toti parazitii vegetali

-nucleazele,respectiv ribonucleazele pentru ARN si dezoxiribonucleazele pentru ADN prezente la bacterii si unele ciuperci degradeaza acizii nucleici din celulele gazdei pana la nucleotide.

Dintre endoenzimele care intervin in metabolismul agentilor fitopatogeni, intretinand potentialul lor oxido-reducator mentionam: oxidazele, catalazele, reductazele, care intervin in procesul de oxidare reducere(MAIER. I, 1967).

Toxinele sunt produsi chimici ce rezulta in urma activitatii vitale a parazitilor si plantelor gazda. Toxinele influenteaza procesele fiziologice ale plantei-gazda si provoaca dezorganizarea sau moartea celulelor sau tesuturilor atacate.

Toxinele care intervin in mod frecvent in procesul patologic se numesc patotoxine. Unele din acestea sunt eliberate de organismele fitopatogene in timpul vietii lor si se numesc exotoxine, altele sunt puse in libertate dupa moartea organismului care le-a elaborat si se numesc endotoxine.

Toxinele sunt in mare parte termostabile si in majoritatea cazurilor nu sunt specifice. Toxicitatea lor variaza in functie de natura substratului si de conditiile de nutritie, alimentatie.

3. Modificarea proprietatilor parazitare ale agentilor patogeni

Proprietatile parazitare ale agentilor patogeni nu sunt tot timpul constante,ele sunt supuse variatiei sub influenta unor factori interni si externi.

Factori interni.Hibridarea. Un rol important intre caile de modificare ale agentilor patogeni il ocupa hibridarea. La ciuperci ca urmare a procesului sexual apar descendenti cu noi proprietati parazitare , diferite de a miceliilor care au luat parte la formarea lor.

Intr-o masura mai putin frecventa se pot produce modificari ale proprietatilor patogene la ciuperci si ca rezultat al unor variatii spontane. Aparitia mutatiilor este determinata de actiunea diferitilor factori externi si interni.

Specializarea parazitului poate modifica insusirile lor parazitare. Unele rase fiziologice nou aparute pot fi foarte virulente si agresive atacand in masa indivizii solului gazda in timp ce altele sunt ponderat sau slab agresive producand pierderi mici sau chiar neglijabile plantelor de cultura.

Influenta factorilor genetici. Mutatiile genetice naturale pot modifica usor insusirile parazitare ale agentilot fitopatogeni. Cazuri de mutatii au fost puse in evidenta la toate grupurile de paraziti vegetali unele manifestand o virulenta mare fata de plantele gazda altele dovedindu-se foarte putin virulente.

Factori externi. Conditiile de nutritie. Se stie ca patogenitatea si agresivitatea unor ciuperci este conditionata de trecerea prealabila a ciupercii printr-o faza saprofita. Dimpotriva, la alte ciuperci, o nutritie saprofita indelungata duce la atenuarea virulentei. La alte ciuperci virulenta ramane neschimbata si atunci cand acestea trec sau nu prin faza saprofita.

Schimbul de planta-gazda. In unele cazuri plantele gazda sensibile determina o potentare a insusirilor parazitare, iar cele rezistente o slabire a acestora. Au fost observate si cazuri inverse, cand gazdele sensibile determina o slabire, iar cele rezistente o intensificare a proprietatilor parazitare.

Procesul prin care se modifica proprietatile parazitare ale agentilor patogeni sub actiunea plantei-gazda este de obicei reversibil. Sunt insa cazuri cand modoficarile care au intervenit devin in anumite conditii ireversibile si se fixeaza in urmatoarele generatii. Modificarile proprietatilor parazitare ale agentilor patogeni prezinta de asemenea un interes deosebit in legatura cu aparitia si dezvoltarea epifitiilor si pentru intelegerea cauzelor care determina cresterea sau stingerea acestora.

Influenta factorilor de mediu.Temperatura si umiditatea pot modifica insusirile parazitilor atunci cand variatiile lor depasesc limitele optime specifice ale fiecarui agent patogen. Ex. pastrarea culturilor de ciuperci la temperaturi scazute determina o crestere a virulentei lor. In cazul erisifaceelor conidiile formate la umiditate atmosferica mai redusa 37-56% au o vitalitate mai mare si o virulenta si o agresivitate mai pronuntata decat conidiile formate la umiditate atmosferica ridicata 79-97%.

Reactia solului poate modifica insusirile numai la agentii fitopatogeno tericoli. Modificarea pH-ului in sol creaza conditii nefavorabile pentru paraziti impiedicand manifestarea virulentei si agresivitatii lor(POPESCU I., 1989).

4. Transmiterea si raspandirea agentilor patogeni

Raspandirea parazitilor vegetali este asigurata de marea lor putere de reproducere si de cantitatea enorma de spori rezultati.

Raspandirea parazitilor si transmiterea bolilor de la planta bolnava la planta sanatoasa se face in doua moduri:direct si indirect(PIRVU M.2003).

Raspandirea directa se realizeaza prin organe sau portiuni de organe fara interventia unor factori intermediari. Ea poate fi asigurata pe urmatoarele cai:

Pe cale germinativa se realizeaza prin semintele plantelor bolnave contaminate cu germeni patogeni putand fi infectat embrionul sau suprafata semintelor sau fructelor germinand o data cu acestea si infectand plantutele abia rasarite.

Pe cale vegetativa este cea mai frecventa si se realizeaza prin butasi, bulbi, tuberculi, altoi luati de pe plantele bolnave.

Raspandirea indirecta se face pasiv prin intermediul unor factori vehiculatori de spori sau prin intermediul plantelor, animalelor si a omului care indeplinesc rolul de vectori.

Dupa mijloacele de raspandire indirecta parazitii vegetali pot fi grupati in urmatoarle categorii:

Parazitii pedocori-traiesc si se propaga in sol atacand organele subterane ale plantelor producand putrezirea lor ex. Agrobacterium tumefaciens;

Paraziti anemocori-se raspandesc prin curentii de aer. Aici se incadreaza majoritatea ciupercilor ai caror spori pot fi raspanditi pe aceasta cale la distante foarte mari;

Paraziti hidrocori-sunt raspanditi prin intermediul apei. Asa se propaga numeroase ciuperci care au spori mobili-zoospori. Ei sunt antrenati de apa de ploaie pe frunzele bazale,de apa povenita din topirea zapezilor si a apelor curgatoare care pot transporta la distante mari fragmente de planta bolnava, spori de rezistenta sau ciuperci precum si semintele unor antofite parazite ex. Cuscuta ,etc. Si mai ales cand aceste ape sunt folosite pentru irigarea culturilor;

Paraziti anemo-hidrocori-se transmit atat prin intermediul curentilor de aer cat si ai apei. Asa se propaga spre exemplu speciile de Peronosporacee,etc. prin vant dar pentru germinare si infectie au nevoie de apa;

Paraziti fitocori-sunt parazitii ce se raspandesc prin intermediul plantelor ex. Cuscuta parazitand plante virozate, semintele ei dupa germinare pot transmite virusul prin haustorii plantei pe care o paraziteaza

Parazitii zoocori-se raspandesc prin intermediul animalelor cum ar fi: viermi, moluste, insecte, pasari si mamifere care se numesc vectori. In acest mod se raspandesc virusurile si unele ciuperci.

Dupa modul de transmitere pot fi paraziti epizoocori transportati pe suprafata corpului animalelor, si paraziti endozoocori transmisi prin intermediul corpului animalelor vector. Ex. de paraziti epizoocori mentionam: Scleortina fructigena care produce moniliaza marului si se transmite prin Carpocapse pomonella. Endozoocorii sunt cele mai multe virusuri si un numar mic de bacterii si ciuperci.

Parazitii antropocori-se raspandesc prin actiunea directa sau indirecta a omului. In mod direct omul raspandeste unii paraziti in timpul executarii lucrarilor de intretinere a culturilor.

Foarte frecventa este transmiterea indirecta prin schimb de produse vegetale ex. pe aceasta cale adusa din America ciuperca Plasmopora viticola,etc.

O caracteristica importanta o constituie viteza de raspandire a parazitilor vegetali. Cei pedocori se propaga incet,nu se extind pe suprafete mari si nu provoaca pierderi importante. Altii, mai ales cei anemocori,raspandesc cu viteza foarte mare invadand regiuni,tari si chiar continente, producand uneori pagube enorme agriculturii.