Болезни растений представляют серьезную угрозу для всего производства. Поэтому фермерам важно эффективно бороться с ними и контролировать их с помощью своевременной профилактики. В зависимости от площади сельскохозяйственных угодий эта задача может быть затруднена, тем более, что список вредоносных болезней сельскохозяйственных культур весьма внушительный. На помощь аграриям приходят современные технологии. Мониторинг урожая позволяет выявлять опасные зоны и применять индивидуальный подход к обработке урожая, значительно повышая эффективность борьбы с болезнями.
Виды болезней сельскохозяйственных культур Их возбудители
Традиционно выделяют несколько видов болезней сельскохозяйственных культур: абиотические (также известные как неинфекционные) и биотические (инфекционные).
Неблагоприятные экологические условия часто порождают незаразные заболевания. Примерами являются низкая или высокая температура, избыток или недостаток влаги. Также болезни обычно вызываются вредными примесями в воздухе. Они могут накапливаться из-за наличия рядом химических или металлургических заводов. Обычно источником заболевания является нездоровый физико-химический состав почвы. Последний фактор часто является следствием некачественной обработки полей некоторыми гербицидами. Эти примеры доказывают важность устойчивого сельского хозяйства не только для защиты окружающей среды, но и для прибыльного бизнеса.
Даже неблагоприятный световой режим может вызвать негативные последствия, особенно для растений, выращиваемых в теплицах. Токсины, выделяемые некоторыми эмбриофитами (высшими растениями) и грибами в почву, также могут быть возбудителями болезней сельскохозяйственных культур.
К возбудителям инфекций относятся:
- бактерии;
- вирусы;
- грибы;
- нематоды;
- паразитические растения.
В следующих разделах мы рассмотрим соответствующие болезни сельскохозяйственных культур и их возбудителей.
Болезни сельскохозяйственных культур, вызываемые бактериями
К числу наиболее распространенных инфекций в сельском хозяйстве относятся болезни сельскохозяйственных культур, вызываемые бактериями. В связи с этим профилактика и борьба с этим видом заболевания довольно сложны.
Для заражения возбудителю необходимо попасть в ткани культуры. Возникает в основном через поврежденные участки, например, вызванные сельскохозяйственными орудиями, насекомыми (блохами) или просто неблагоприятными погодными условиями (пыль, ветер, сильный дождь). Но бактерии могут поражать растения и через естественные отверстия или железы (например, выделяющие нектар).
Еще одной особенностью бактериальных болезней сельскохозяйственных культур является то, что возбудители, попав в растение или почву, могут длительное время оставаться в состоянии покоя, пока не создадутся для них благоприятные условия. Прежде всего, катализаторами жизнедеятельности бактерий выступают значительные колебания температуры и высокий уровень влажности.
Симптомы бактериальных болезней растений
Основные признаки бактериального заболевания включают увядание сосудов, некроз, мягкую гниль и опухоли.
Хотя этот вид болезни растений можно идентифицировать по ярко выраженным симптомам, для выявления конкретного возбудителя необходимы лабораторные методы.
Общие бактериальные заболевания
Как отмечалось ранее, из-за огромного количества бактерий существует множество типов заболеваний. Вот несколько примеров наиболее распространенных болезней сельскохозяйственных культур:
Увядание Гранвиля проявляется задержкой роста, увяданием высококультурной части и отмиранием корней.
Симптомы бактериального ожога включают некротические мокнущие язвы, увядание и скручивание листьев, при этом засохшие части растения не опадают.
Пожар табака широко распространен в мире и проявляется в виде желтовато-зеленых пятен на листьях.
Меры контроля
Бороться с бактериальными болезнями сельскохозяйственных культур сложно по нескольким причинам: высокая скорость распространения и защита от воздействия химикатов за счет нахождения внутри растений. Профилактические меры могут включать использование свободных от патогенов семян, произведенных в засушливых регионах, горячую воду для обработки семян, соляризацию почвы, борьбу с болезнями растений бактерицидными составами семян.
Также болезни растений можно предотвратить опрыскиванием. Безусловно, необходимы санитарные меры, в том числе борьба с сорняками, стерилизация инструментов, надлежащая утилизация отходов и недопущение выращивания в условиях, когда листья мокрые.
Болезни сельскохозяйственных культур, вызываемые грибами
Патогенные грибы являются наиболее типичной сельскохозяйственной проблемой. Согласно исследованиям, этот тип болезни растений ежегодно уничтожает около трети всех продовольственных культур. В связи с этим данная проблема является острой как с гуманитарной, так и с экономической точки зрения. Как и бактериальные болезни сельскохозяйственных культур, эти инфекции поражают растения в основном через раны, устьица и водяные поры. Также споры грибов часто разносятся порывами ветра.
Симптомы грибковых заболеваний растений
Нередко грибковая инфекция выражается в местных или общих некрозах. Кроме того, болезни растений, вызванные грибками, могут препятствовать среднему росту или способствовать его аномальному всплеску, называемому гипертрофией. К другим симптомам болезней сельскохозяйственных культур относятся:
- пятна на листьях;
- отшелушивание;
- гниль;
- антракноз;
- язвы;
- завитки листьев и бородавки.
Примечание: из-за большого количества патогенных типов грибов показания очень разные. Поэтому своевременное выявление заболеваний является наиболее эффективным видом защиты.
Распространенные грибковые заболевания
Список болезней сельскохозяйственных культур, вызываемых грибами, обширен, поэтому мы ограничимся лишь списком некоторых наиболее распространенных примеров болезней сельскохозяйственных культур:
Фитофтороз картофеля выражается темно-зелеными, фиолетовыми или черными пятнами с белой плесенью по краям.
Черная стеблевая ржавчина пшеницы – опасное заболевание, поражающее в основном злаки. Выражается в появлении на растении сорусов ржавого цвета.
Симптомы кофейной ржавчины — мучнистые желто-оранжевые пятна с коричневым центром в нижней части листьев.
Меры контроля
Профилактические мероприятия по борьбе с болезнями сельскохозяйственных культур, вызываемыми грибами, весьма разнообразны. Основные действия по управлению включают уничтожение растительного материала, содержащего опасные грибы, использование здоровых семян, регулярный севооборот, химические и биологические фунгициды.
Болезни сельскохозяйственных культур, вызываемые нематодами
Нематоды – это паразитирующие на растениях аскариды, которых обычно невозможно увидеть без специального оборудования. Они обитают в почве, поэтому в основном поражают корни, клубни и луковицы. Существует более 4100 опасных видов нематод.
Симптомы нематодозных болезней растений
По существу, нематоды питаются, высасывая соки из растений. Из-за этого растения, пораженные этими паразитами, часто выглядят иссохшими, как будто страдают от засухи. Аналогичны и другие симптомы:
- пожелтение;
- задержка роста;
- отсутствие реакции на удобрения и воду;
- постепенное общее увядание растения;
- уменьшение или даже разрушение корневой системы.
Хотя нематодам требуется длительный период, чтобы нанести значительный ущерб растению, они распространяются исключительно быстро. Поэтому фермеры должны выявлять болезни сельскохозяйственных культур в поле, чтобы своевременно спасти пораженные растения и предотвратить распространение болезни.
Распространенные нематодозы
Заболевания напрямую зависят от вида нематод:
- Веретеновидное утолщение стеблей провоцируют стеблевые черви. Болезнь выражается в деформации листьев, вздутии черешков, появлении на клубнях темных пятен.
- Aphelenchoides, болезнь риса, провоцируется Aphelenchoides besseyi. Признаками болезни являются пятна на верхушках листьев, отсутствие зерен и истощение культуры. Соответствующая нематода
- Tylenchulus semipenetrans вызывают серьезные заболевания цитрусовых. Характеризуется постепенным отмиранием не только листьев, но и ветвей.
Меры контроля
Борьба с паразитами включает в себя широкий спектр мероприятий. В частности, эффективными мерами являются севооборот, повышение устойчивости сельскохозяйственных культур к болезням и обработка почвы соответствующими фумигантами с нематоцидами. Вы также можете уничтожить нематод и их яйца горячей водой (около 50°C/120°F). Однако этот метод борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур требует точности. Вы должны регулировать время полива в зависимости от температуры, чтобы не навредить самим растениям. Против отдельных нематод эффективны меры, стимулирующие рост растений: тяжелая мульча, фертигация, полив в засуху, летний и осенний пар.
Болезни сельскохозяйственных культур, вызванные вирусом
Самыми незначительными, но наиболее опасными врагами растений являются вирусы и вироиды (субвирусные заразные агенты). После заражения спасти растение практически невозможно. Поэтому влияние болезней растений на растениеводство имеет решающее значение во всем мире. В большинстве случаев инфекция распространяется в результате контакта здоровых растений с больными. Вирусы также могут распространяться путем вегетативного размножения, через семена, пыльцу и насекомых. Но вирусы чаще всего распространяются через почву.
Симптомы вирусных болезней растений
Симптомы болезней сельскохозяйственных культур, вызванных вирусом, принято разделять на четыре типа:
- пороки развития, такие как аномальный рост побегов, деформация листьев и цветков;
- некроз, увядание и появление кольцевидных полос и пятен;
карликовость, отставание в росте как отдельных частей, так и всего растения; - обесцвечивание, напр. пожелтение и просветление вен.
- Болезни корнеплодов, выражающиеся в их гниении, являются характерным признаком наличия вируса. Однако некоторые растения могут не проявлять симптомов и являются латентными переносчиками болезни. Поэтому в борьбе с этим типом инфекции требуется крайняя бдительность.
Распространенные вирусные заболевания
Среди распространенных примеров вирусных заболеваний сельскохозяйственных культур:
- Табачная мозаика проявляется карликовостью и мозаичным рисунком на листьях. Болезнь широко распространена во всем мире и может иметь значительные экономические последствия.
- Пятнистое увядание томатов сопровождается появлением и ростом некротических желтых колец, которые постепенно становятся красновато-коричневыми.
- Веретенообразный клубень картофеля угнетает рост растений, клубни приобретают веретенообразную форму и мельчают.
Защищают ли почвенные микроорганизмы от болезней сельскохозяйственных культур?
Да, это так. Почвенные микроорганизмы повышают иммунитет, защищают растения от многих патогенов. Более того, если в корнях растения присутствуют полезные микробы, оно может более эффективно бороться с вредителями, сохраняя при этом естественный рост.
Борьба с болезнями сельскохозяйственных культур, вызываемыми вирусами
В отличие от предшествующих заражений, большинство болезней овощных культур, вызванных вирусами, победить крайне сложно, часто невозможно. Поэтому контроль в данном случае должен быть максимально эффективным. Среди наиболее распространенных мер – выращивание устойчивых культур, индексация, определение отсутствия или наличия вируса, не передающегося механическим путем. Исследуемое растение прививают к растению-индикатору, у которого в присутствии вируса проявляются соответствующие симптомы. К сожалению, иногда приходится уничтожать зараженные культуры, а при поражении больших сельскохозяйственных угодий даже вводить карантин, чтобы сохранить остальную часть урожая.
Болезни сельскохозяйственных культур, вызываемые паразитическими растениями
Паразитические растения являются одними из самых опасных вредителей растений в мире. С помощью определенных органов эти растения поселяются в растении-хозяине и насыщаются за счет него (чаще всего его сосудистой системы). Хотя многие паразиты только ослабляют свою «добычу», некоторые из них могут убить растение и представлять серьезную экономическую угрозу сельскому хозяйству. В зависимости от вида паразиты могут прикрепляться от одного до нескольких десятков видов растений.
Общие паразитические растения
Сегодня насчитывается около 400 видов паразитических растений, оказывающих существенное влияние на экосистему, в которой они существуют. Давайте рассмотрим несколько распространенных примеров.
Омела белая (Viscaceae)
Это полупаразитическое растение широко представлено во всем мире и является вечнозеленым. Как паразит омела может существовать на значительном количестве видов растений. Распространяется благодаря особым семенам, которые прилипают к птицам и переносятся с ними на другие растения. Эти семена прорастают через кору растения-хозяина и соединяются с его пищевой системой.
Кускута spp.
Кускута spp. является паразитическим вьюнком, очень опасным для различных растений. Он активно распространяется, нарушает метаболизм растений-хозяев, снижает продуктивность, часто приводит к гибели растений. Более того, Cuscuta spp. может быть переносчиком вирусных болезней растений и животных. В силу всех этих особенностей сорняк является карантинным объектом.
Оробанхе spp.
Это опасный корневой паразит без зеленых листьев, не способный к фотосинтезу и полностью зависящий от хозяина. Для прорастания семян Orobanche spp. требуется, чтобы в почву было посажено подходящее растение. Тогда сорняк прикрепится к своим корням и начнет получать готовую пищу. Паразит оставляет до 100 000 семян. Они сохраняют жизнеспособность в земле более десяти лет, ожидая хозяина. Все это делает Orobanche spp. опасный вредитель.
Стрига spp.
Эта группа паразитических растений встречается в основном в тропических и субтропических районах и относится к карантинным растениям. В африканских странах они классифицируются как пандемические, поскольку Striga spp. может уничтожить до 100 процентов завода и нанести непоправимый экономический ущерб. В первую очередь это растение поражает злаки, но может паразитировать и на других растениях, в том числе на сахарном тростнике. Он распространяется через семена, срастаясь при созревании с корневой системой растения-хозяина. Эти паразиты очень живучи, поэтому повторная засадка ранее зараженного участка возможна через девять лет. В регионах, зависящих от сельского хозяйства, Striga spp. может даже привести к миграции людей.
Методы борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур, вызываемыми паразитическими растениями
Существуют разные способы борьбы с вредителями. Один из них — «самоубийственное прорастание», обработка почвы для создания благоприятных условий для паразита. В отсутствие хозяина проросшие семена погибнут.
Также фермеры активно применяют гербициды к устойчивым культурам, что предотвращает прикрепление к ним паразитов. Однако эти препараты довольно дороги. Поэтому часто приходится использовать ручную прополку и севооборот культур, не являющихся хозяевами. Тем не менее, наиболее полезным средством остается использование естественно устойчивых растений.
Защита растений и борьба с болезнями с помощью спутниковых данных
Первым шагом к борьбе с болезнями сельскохозяйственных культур является понимание сущности болезни и процесса ее развития. Также помните, что любая культура может заболеть, а абиотические факторы, такие как неблагоприятные погодные условия, ослабляют растения и повышают риск заражения. Возбудители активируются при наличии многих факторов; поэтому меры профилактики болезней сельскохозяйственных культур должны быть продуманными и комплексными. Использование спутниковых данных позволяет фермерам вооружиться всей необходимой для этих целей информацией. Они могут удаленно следить за состоянием полей, прогнозировать будущие изменения и планировать сельскохозяйственные процессы, в том числе превентивные меры по предотвращению болезней сельскохозяйственных культур.
Мониторинг восприимчивости культур
Поскольку каждая культура более устойчива к одним заболеваниям и менее устойчива к другим, севооборот эффективно предотвращает распространение одних и тех же возбудителей. Когда одна и та же культура ежегодно выращивается на одном поле, часто используемом в системах промышленного/интенсивного земледелия, мониторинг урожая позволяет отслеживать продуктивность этой области и понимать тенденцию урожайности (увеличение или уменьшение) с помощью регулярно обновляемых спутниковых снимков. Кроме того, Диспетчер данных в Crop Monitoring позволяет анализировать данные с комбайнов. Ручное сопоставление этой информации с данными карт продуктивности позволяет более точно проанализировать вашу урожайность и факторы, повлиявшие на нее в определенных местах поля. Карты продуктивности делят поля на соответствующие зоны за определенный период, отражая, насколько хорошо или плохо развиваются растения на определенных участках в этот период. При борьбе с болезнями сельскохозяйственных культур обратите внимание на расширение площадей с низкой продуктивностью. Их могут вызывать биотические патогены.
В практике севооборота карты продуктивности предоставляют информацию о продуктивности всех культур в системе. Мониторинг урожая может помочь вам удаленно проанализировать, насколько определенные севообороты эффективны против конкретных болезней. Он позволяет экспериментировать с культурами для севооборота, следить за их продуктивностью и выбирать оптимальный вариант севооборота для поля, в том числе в профилактических целях.
Как севооборот снижает вредителей и болезни
Монокультурное земледелие способствует накоплению возбудителей болезней в почве. Чередование разных растений с помощью севооборота снижает их популяцию, поскольку, теряя хозяина, вредители погибают.
- мониторинг уровня влажности почвы;
- автоматическая сигнализация для теплового и холодового стресса;
- обширная аналитика погоды, включая температуру воздуха, осадки, скорость ветра, влажность;
- Карты NDMI для мониторинга содержания воды в растениях.
Каждый индикатор может сигнализировать о стрессе растений. Пакет вегетационных индексов Crop Monitoring помогает анализировать влияние вышеперечисленных и других абиотических факторов на здоровье сельскохозяйственных культур.
Обнаружение атаки патогенов
EOS Crop Monitoring использует вегетационные индексы (NDVI, NDMI, ReCI, NDRE), чтобы удаленно выявлять зараженные участки. Кроме того, система имеет функцию разведки для проверки наличия возбудителя или самого заболевания. С его помощью фермеры могут ставить разведывательные задачи на основе спутниковых данных о состоянии поля. Интерфейс Crop Monitoring очень удобен для самих скаутов. При подтверждении обнаружения повреждения посевов разведчики могут сразу выбрать один из видов болезни посевов (биотический или абиотический) и описать его агрономам и фермерам.
При необходимости скауты могут прикрепить фото. И всю эту информацию фермеры получают без непосредственного присутствия в поле или личного общения с разведчиком. Такой подход к выявлению и проверке проблемы экономит ресурсы: ежедневные удаленные проверки Monitoring сокращают количество топлива для сельхозтехники, рабочее время разведчиков и фермеров, позволяют оперативно реагировать на любые отклонения от нормы развития урожая.
Еще одна функция, включенная в функцию зонирования в Monitoring, — это карты растительности. Когда разведчики подтвердят проблему, на основе таких карт фермеры могут отслеживать, как болезни развиваются на их полях, составлять карту растительности и дифференцировать гербициды, фунгициды или другие химические вещества, помогающие бороться с болезнями, а также наблюдать за эффективностью проводимых операций. Таким образом, фермеры экономят деньги на самих веществах и предотвращают их загрязнение участков, не требующих вмешательства.
Таким образом, болезни сельскохозяйственных культур неизбежны, поэтому рано или поздно с ними сталкивается любой фермер. Однако, даже если мы не можем устранить вероятность заболевания сельскохозяйственных культур, мы можем свести ее к минимуму с помощью эффективной борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур и комплексной борьбы с сорняками. Современные технологии, такие как спутниковые данные, позволяют удаленно отслеживать состояние полей и своевременно выявлять потенциально опасные участки. Однако такие приложения, как Crop Monitoring, полезны не только для идентификации и управления. У них есть целый ряд ценных функций, которые фермеры могут использовать в течение всего вегетационного периода и между ними.