Я познаю мир. Вирусы и болезни
Шрифт:
С культурными растениями дело обстоит иначе. Поля, засеянные одной пшеницей или засаженные одной капустой; стройные шпалеры виноградной лозы, уходящие за горизонт; десятки гектаров теплиц, занятые только огурцами или только гвоздикой, представляют собой абсолютно неестественные растительные сообщества. Вирусу, каким бы способом он ни передавался, невозможно заблудиться, а растению не миновать заражения. Поэтому по всему миру широко распространились вирусные болезни культурных растений.
Вирусные болезни культурных растений
Зерновые культуры и кормовые травы, плодовые деревья и ягодные кустарники, картофель и табак, укроп и редька, хмель и виноград, хризантема и тюльпан, сирень и роза, огурцы и помидоры, в теплицах и в открытом грунте, в Бразилии и в Соединенных Штатах, в Московской области и на Дальнем Востоке –
В природе существуют сотни вирусов, заражающих культурные растения. Они не опасны для человека, но наносят большой ущерб сельскому хозяйству. Особенно сильно заражены вирусами те сельскохозяйственные культуры, которые размножаются вегетативным путем (клубнями, черенками, луковицами). Если не бороться с вирусами, то состояние растений с годами непрерывно ухудшается и происходит то, что называется "вырожденим" сорта.
Потери урожая, вызываемые вирусными заболеваниями, конечно, зависят от культуры и от вируса, от климатических условий и от агротехники – все так, но в любом случае эти потери вполне ощутимы.
Из–за чего они возникают? Чаще всего вирусное заболевание приводит к снижению урожайности. Это понятно – растение, у которого паразитирующий в нем вирус отнимает часть ресурсов, неизбежно будет уступать по продуктивности здоровому растению.
Помимо такого непосредственного ущерба, вирусные заболевания приводят к ухудшению качества и товарного вида растения или вызревших на нем плодов. Например, у томатов, пораженных вирусом огуречной мозаики и вирусом мозаики томатов, развивается внутреннее побурение плодов и отмирание мякоти, снижается количество витамина С. Количество сахара в сахарной свекле, зараженной вирусом желтухи свеклы, снижается еженедельно на несколько процентов, и даже оставшийся в корнеплодах сахар удается добыть с большим трудом. Вряд ли найдут покупателя уродливые цветки хризантемы, зараженной вирусом аспермии томатов. Из–за гнилей наполовину возрастают потери при хранении лука и чеснока, зараженных вирусом желтой карликовости лука.
Этот перечень можно продолжать и продолжать. Однако, еще важнее то обстоятельство, что вклад вирусных заболеваний в общую сумму ущерба будет возрастать в той мере, в какой будут снижаться потери, вызываемые фитопатогенными грибами, бактериями, насекомыми–вредителями и сорняками. Со всеми этими болезнями и вредителями ведется борьба с использованием пестицидов. При вирусных заболеваниях обработка пестицидами не играет и в обозримом будущем не будет играть никакой роли. Причина заключается в том, что любой вирус паразитирует внутри клетки и для пестицидов недоступен. Если же пестицид, чтобы обезвредить вирус, проникнет внутрь клетки, он, скорее всего, вызовет ее гибель. А вирус находится на полном обеспечении той клетки, в которой он, к ее несчастью, обитает. Получается, что вирус можно убить только вместе с клеткой; придумать же средство, избирательно действующее на вирус и не затрагивающее клетку, очень непросто, если вообще возможно. Поэтому до сих пор нет химических средств защиты растений от вирусов, пригодных для практического применения.
Вирусные болезни картофеля
Картофель, как и табак, пришел к нам из Южной Америки; он был известен индейцам задолго до того, как туда попали европейцы.
Они научились культивировать дикий картофель; он сделался продуктом питания и объектом религиозного культа. Из Южной Америки культура картофеля пошла по всему миру.
В Европу картофель был завезен в 1565 году испанскими конкистадорами. Испанцам картофель не понравился, и неудивительно – они пытались есть его сырым. В Англии пробовали употребить в пищу ботву, но, даже приправленная маслом и пряностями, восторга она не вызывала. А привез картофель в Англию не кто иной как сэр Френсис Дрейк, адмирал, а в действительности пират, грабивший в Атлантике и на Тихом океане груженные золотом испанские галионы. В городе Оффенбурге в Баварии Дрейку воздвигнут памятник, на котором он изображен с цветком картофеля в руке. Пьедестал украшен фризом с изображением картофельных клубней и надписью: "Сэру Френсису Дрейку, распространившему картофель в Европе. Миллионы земледельцев мира благословляют его бессмертную память. Это помощь беднякам, драгоценный дар Божий, облегчающий горькую нужду". В Италии, куда быстро проникла культура картофеля, его называли "тартуффоли" за сходство с трюфелями. Немцы впоследствии превратили это слово в "тартофель", а потом в общепринятое ныне "картофель". Картофель быстро распространялся по Европе, но скорее как экзотическое
Общеизвестны трудности, с которыми сталкивалось продвижение картофеля как продовольственной культуры. Сейчас все это в прошлом – картофель возделывают во всем мире и называют "вторым хлебом". Его выращивают ниже уровня моря в Голландии и высоко в Гималаях, в Африке и за Полярным кругом. Но болезни картофеля пока не стали достоянием истории.
Колорадский жук и фитофтора (грибное заболевание) – не единственная головная боль при его возделывании. Большой вред наносят и вирусные болезни. На картофеле встречается около двух десятков вирусов, но широко распространены и считаются наиболее вредоносными шесть из них. Это нитевидные вирусы X, S, М, Y (игрек) и А, а также небольшой сферический вирус скручивания листьев картофеля. В России из всех потерь урожая картофеля от вредителей и болезней доля вирусов составляет почти четверть. Остальные распределяются так: около 20% – от вредителей, чуть больше четверти – от фитофтороза и почти треть – от болезней при хранении. Вредоносность вирусов для картофеля особенно велика, потому что они быстро распространяются переносчиками, например, зеленой персиковой или крушинной тлей, и передаются вегетативно размножаемому потомству. Из зараженных листьев вирусы с потоком сахаров попадают в клубень, вместе с которым впадают в состояние покоя после уборки. Весной, при прорастании клубня, вирусы тоже оживают, проникают в ростки, оттуда в побеги и в листья, где размножаются и попадают во вновь образовавшиеся клубни.
Эти вирусы вызывают скручивание листьев, морщинистую и полосчатую мозаику, мозаичное закручивание листьев. Нередко растение бывает поражено сразу несколькими вирусами. При этом симптомы одной болезни могут влиять на симптомы другой, и только опытный взгляд специалиста, да и то не всегда, способен точно распознать болезнь. К тому же внешние признаки вирусных болезней и степень их проявления зависят не только от вируса, но и от особенностей сорта, погодных условий, фазы развития растения. При благоприятных условиях признаки вирусных болезней могут ослабляться и маскироваться вплоть до полного их исчезновения. Но, в конце концов, важно не то, как выглядит ботва, а какого качества получаются клубни. Выяснилось, что при заражении вирусами в клубнях падает содержание крахмала на полтора – два процента, а это очень много. Зараженные клубни становятся водянистыми и безвкусными, они непригодны для производства чипсов. Некоторые вирусы вызывают в клубнях внутренние некрозы, что не позволяет ни употребить их в пищу, ни использовать для промышленной переработки.
Вирусные болезни не вызывают гибели растения. Однако часть жизненных ресурсов, и зачастую значительную часть, зараженное растение вынуждено тратить не на свой собственный рост и развитие, а на обеспечение паразитирующего вируса. Поэтому зараженное растение развивается обычно хуже здорового и дает меньший урожай клубней.
Борьба с вирусами сводится в основном к ограничению инфекции в полевых условиях. Это удается не всегда, поэтому для предотвращения вырождения картофеля его товарные посадки регулярно возобновляют, используя новый семенной материал, а именно безвирусный семенной картофель, технология производства которого разработана и успешно применяется во всех странах с развитым картофелеводством.
Посадки семенного картофеля стараются всеми силами защитить от повторного заражения, поскольку иммунитета к вирусным болезням у него нет. Для этого выбирают прохладные, ветренные территории с низким инфекционным фоном, где окружающая растительность не является резервуаром для вирусов, поражающих картофель, и где должно быть как можно меньше тли. Во Франции это Бретань, где господствуют ветры с Атлантики; в Германии и Польше – побережье Балтийского моря, в Англии это северная Шотландия, а в Финляндии – побережье Ботнического залива недалеко от Полярного круга. В той местности мало насекомых, холодная зима, прохладное лето и длительный световой день – а что еще надо местным фермерам, чтобы производить семенной картофель, один из лучших в мире. В России, по этим же соображениям, наиболее пригодными для выращивания семян картофеля считаются северный и северо–западный районы, включая Соловецкие острова. Но перспективные в этом отношении регионы имеются и во многих других местах. Предок всех многочисленных европейских сортов – картофель чилийский. На его родине, в горных районах Южной Америки, днем сильно греет солнце, а ночью довольно холодно. Поэтому большой интерес для выращивания оздоровленного картофеля представляют горные районы – например, район Кавказских Минеральных вод или Алтай.