Диагностика болезней древесных растений

Диагностика - это распознавание причин болезней с применением различных методов. Постановка диагноза включает определение типа и характера болезни (инфекционный или неинфекционный), возбудителя или причины; оценку вредоносности, определение давности поражения, выявление условий, способствовавших развитию болезни.

 

Правильная постановка диагноза позволяет своевременно определить и предупредить угрозу массового поражения растений болезнями, осуществить профилактические и истребительные защитные мероприятия, не допустить потерь и неоправданных затрат.

В настоящее время для диагностики болезней древесных растений применяют следующие методы: макроскопический (патографический), микроскопический, микологический, химический и физический. Часто их используют в комплексе.

Макроскопический (патографический) метод даёт возможность диагностировать болезнь невооруженным глазом или при помощи лупы, бинокля в полевых условиях. Этот метод широко применяется в производственных условиях и до настоящего времени остается ведущим. Для правильного распознавания болезней при помощи этого метода необходимо проанализировать большое количество экземпляров или органов растений. Такая необходимость вызвана тем, что совокупность признаков болезней может встречаться не на всех растениях или симптомы болезней могут быть не всегда ярко выражены.

Другим условием правильной диагностики является тщательный осмотр больного растения от вершины до корней. У взрослых деревьев крону и ствол осматривают с помощью бинокля, а корневую систему исследуют, обнажая 2-3 корня. Для того, чтобы сделать правильный вывод, необходимо тщательно проанализировать условия местопроизрастания исследуемых объектов и установить причины, способствующие заболеванию. Далеко не всегда факт наличия болезни говорит о том, что она является причиной ослабления или усыхания растений. Например, в очагах массового усыхания дубрав на стволах и ветвях ослабленных и усыхающих деревьев часто встречаются некрозы (клитрисовый, вальзелловый и другие), которые не являются первопричинами усыхания. Они развиваются на предварительно ослабленных деревьях и лишь ускоряют процесс усыхания.

При осмотре растения обращают внимание на наличие плодовых тел, спороношений, различных видоизменений мицелия (ризоморфы, пленки, склероции и так далее), типов новообразований (раны, опухоли, трещины и так далее), гнилей. Легче всего определить возбудителя болезни по хорошо развитым, характерным плодовым телам и спороношениям. Например, окаймлённый трутовик распознают по плодовым телам, имеющим характерную красную или жёлто-красно-коричневую кайму; клитрисовый некроз дуба определяют по струпьевидно изогнутым, сероватым апотециям; достоверный диагностический признак смоляного рака - эциальные спороношения в виде крупных оранжевых вместилищ.

Если плодоношения отсутствуют, то в некоторых случаях можно определить возбудителя по характерным грибным образованиям. Так, поражение опёнком распознают по тёмным шнуровидным ризоморфам или белым веерообразным плёнкам грибницы, а возбудителя эндотиевого рака каштана - по веерообразным плёнкам жёлтого или оранжевого цвета, которые являются диагностическим признаком болезни. Особенности структуры, цвет и другие признаки поражённой трутовиками древесины дают возможность установить вид возбудителя гнили.

Сложнее поставить правильный диагноз, когда есть только признаки патологии, то есть раны, опухоли, пятна, увядание и так далее. По ним можно установить тип болезни, а для определения возбудителя необходимо применять другие методы. 

Макроскопический метод даёт возможность распознавать возбудителей наиболее распространённых и известных болезней на тех стадиях их развития, когда появляются ясно выраженные внешние признаки. Если по макроскопическим признакам диагноз поставить нельзя, пользуются микроскопическим методом.

Микроскопический метод заключается в исследовании под микроскопом спороношений возбудителей или поражённых тканей растений. Его применяют для определения вида возбудителя или установления наличия патогена в тканях растения. Только микроскопирование даёт возможность обнаружить характерные признаки, присущие патогену (у грибов форму и цвет спор, форму сумок, наличие парафиз, характер размещения сумок в плодовых телах и другие). При микроскопическом анализе делают временные или постоянные препараты. В зависимости от характера объектов препараты готовят разными способами.

Если мицелий или спороношения возбудителей (налёты, плёнки, пустулы, подушечки) располагаются поверхностно, их соскабливают препаровальной иглой или скальпелем на чистое предметное стекло в каплю воды. Концами препаровальных игл материал расправляют и накрывают чистым покровным стеклом, помещая его на край капли под острым углом. Лишнюю воду с предметного стекла убирают фильтровальной бумагой.

Для установления наличия мицелия в тканях хвои и листьев, определения типов плодовых тел и так далее лезвием производят очень тонкие продольные или поперечные срезы, чтобы на препарате были хорошо видны признаки возбудителя. С этой целью применяют новые или малоиспользованные лезвия.

По срезам можно установить тип плодовых тел (апотеции, перитеций, пикниды).

Препараты просветляют или окрашивают. Просветляют их в том случае, если просмотру подлежат толстые непрозрачные срезы. Для этого фильтровальной бумагой с препарата оттягивают воду и на объект наносят две капли молочной кислоты или раствора едкой щелочи (NaOH, КОН). Затем препарат подогревают на спиртовке до кипения, накрывают покровным стеклом и только после этого просматривают под микроскопом. В качестве просветлителей кроме вышеуказанных можно применять хлоралгидрат, лакгофенол, бергамотовое масло.

Этапы приготовления тонких срезов хвои и листьев:

Окрашивание применяют для обнаружения в тканях растения бесцветных образований возбудителей (мицелий и другие). Приготовленные срезы вначале рассматривают в капле воды и выбирают наиболее удачные. Затем воду оттягивают фильтровальной бумагой и заменяют её красителем, в котором выдерживают объект в течение 5 мин. После этого краситель удаляют фильтровальной бумагой, а препарат промывают водой. На объект пипеткой переносят капли воды и удаляют их до тех пор, пока вода не станет бесцветной.

Для окрашивания препаратов можно использовать 1 %-й водный или молочно-кислый раствор хлопчатобумажного синего красителя, 1 %-й молочно-кислый раствор анилинового синего, 1 %-й водный раствор водного синего. Перед окрашиванием срезы просветляют указанными выше способами. Просветление и окрашивание лучше получать путем фиксации препаратов. Наиболее простой способ фиксации - нагревание срезов в капле кипящей воды или молочной кислоты на предметном стекле.

Исследование тканей с дифференцированным окрашиванием применяют при диагностике обыкновенного шютте в ранний период его развития, когда еще нет характерных внешних признаков инфекционного полегания всходов.

При необходимости проводят измерения элементов гриба с помощью окуляр-микрометра.

Микологический метод заключается в выделении гриба из поражённых частей растений, в его изоляции и выращивании на искусственной или естественной среде. Довольно просто можно выделить грибы из поражённых частей растений, пользуясь методом влажной камеры. Он основан на способности грибницы, находящейся внутри тканей растения, во влажных условиях прорастать наружу и образовывать спороношения. Метод не требует стерильных условий и позволяет в довольно короткий срок получать спороношения возбудителей. Он широко применяется для распознавания инфекционного полегания, болезней хвои, семян и других болезней.

Чаще применяют влажные камеры следующего устройства. На дно чашек Петри или Коха помещают кружок фильтровальной бумаги, равный по диаметру дну чашки. Готовые влажные камеры стерилизуют в сушильном шкафу. Чашки можно стерилизовать кипятком или спиртом, а кружки фильтровальной бумаги - пламенем горелки или спички, быстро проводя над ним 2-3 раза. Перед загрузкой камеры фильтровальную бумагу смачивают дистиллированной или охлаждённой кипяченой водой.

Объекты исследования (всходы, хвою, стволики, корни) перед закладкой в камеру промывают под струей воды и затем стерилизуют различными способами (погружением в 0,5 %-й раствор марганцовокислого калия, обработкой спиртом, проведением через пламя). После этого их раскладывают на фильтровальную бумагу в чашки так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Загруженные камеры оставляют в условиях комнатной температуры или помещают в термостат с температурой +20...+25°С. Камеры периодически просматривают и по мере необходимости бумагу в них увлажняют стерильной водой из пипетки. В зависимости от особенностей объекта мицелий, спороношения или плодоношения образуются через несколько дней или недель, после чего проводят микроскопический анализ.

Более сложное выделение патогена из тканей растений осуществляют методом чистых культур, основанным на использовании искусственных или естественных питательных сред. Для получения чистых культур грибов и поддержания их жизнеспособности в целях дальнейшего изучения применяют различные питательные среды (твёрдые и жидкие, естественные и искусственные). Выбор того или иного питательного субстрата зависит от потребностей патогена и целей исследований.

Для получения спороношения большинства видов грибов (факультативных сапротрофов и факультативных паразитов) используют суслоагаровую среду, содержащую 7 %-е неохмеленное пивное сусло и агар-агар, а также агаровую среду, компонентами которой являются вода и агар-агар. Специфические среды для отдельных видов грибов отбирают экспериментальным путем.

Рецепты приготовления наиболее широко применяемых питательных сред приводятся в специальных пособиях по технике и методам фитопатологических исследований. При выборе питательных сред для грибов необходимо учитывать, что они лучше растут в среде, богатой углеводами, и предпочитают слабокислую реакцию.

Важнейшим требованием при использовании метода чистых культур является соблюдение стерильности посуды, инструментов, одежды, помещения. Нарушение этого требования может привести к загрязнению питательной среды посторонней инфекцией и ошибочным выводам при постановке диагноза. Работы с чистыми культурами грибов осуществляют в специальных помещениях-боксах. Конструкция и размеры боксов могут быть различны в зависимости от общей площади лабораторного помещения. Бокс должен быть герметичен, изготовлен из легко моющихся материалов (стекла, окрашенных масляной краской фанеры или металла). Для работы при естественном освещении одна стенка бокса должна быть застеклена не менее чем на половину. Однако это не исключает применения электрического освещения.

Химический метод основан на использовании цветных индикаторов, изменяющих окраску водных вытяжек из хвои или листьев, поражённых разными грибами. 

Физический метод основан на различии физических свойств органов и тканей у здоровых и больных растений. Качества семян определяют по их плотности. Больные семена, имеющие меньшую плотность, всплывают при погружении их в различные жидкости (пресная или солёная вода). 

Для установления причин поражения пользуются одним из описанных выше способов (выделением в чистую культуру, влажной камерой).

Для выявления скрытой гнили древесины применяют звуковую пробу; при выстукивании здоровых и фаутных стволов получают разный звук. Этот метод используют как при определении фаутности древостоев, так и при обследовании зданий на заражённость домовыми грибами. Однако способ выстукивания не даёт точных результатов, так как характер звука зависит не только от наличия гнилей в древесине, но и от других факторов.

Люминесцентный анализ основан на разном свечении в ультрафиолетовых лучах поражённых тканей растений. Как источник света можно использовать лабораторные и медицинские кварцевые лампы. Этим методом устанавливают жизнеспособность семян. Например, жизнеспособные семена хвойных пород на разрезе при облучении светятся фиолетовым цветом, клена - голубым, а нежизнеспособные семена этих пород не светятся. По-разному светятся на срезах черенки тополей здоровых и поражённых цитоспорозом. Люминесцентный анализ позволяет установить причину специфической окраски древесины, определить возбудителей сходных по внешним признакам гнилей (гнили ствола ели, вызванные еловой и корневой губкой).