Стійкість рослин до несприятливих факторів навколишнього середовища

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кременецька обласна гуманітарно-педагогічна академія ім. Тараса Шевченка

Кафедра біології,екології та методики їх викладання

Напряму підготовки 6.040102 Біологія*

КУРСОВА РОБОТА

з Фізіології рослин

на тему: Стійкість рослин до несприятливих факторів навколишнього середовища

Студентки Кушнірчук Наталії Анатоліїївни

Керівник: доцент Заболотна Віра Петрівна

Кременець

2016



Зміст

Вступ

Розділ 1. Механізми несприятливих зовнішніх впливів на рослини

1.1 Несприятливі фактори навколишнього середовища та їх вплив на рослин

1.2 Поняття про стійкість рослин до несприятливих факторів довкілля

1.3 Фізіологія стресових реакцій рослин

Розділ 2. Фізіологічні основи стійкості рослин

2.1 Жаростійкість та посухостійкість

2.2 Холодостійкість та морозостійкість

2.3 Солестійкість рослин

2.4 Стійкість до нестачі або відсутності кисню

2.5 Стійкість рослин до забруднення важкими металами

2.6 Газостійкість рослин

2.7 Стійкість рослин до радіоактивного випромінювання

2.8 Стійкість рослин до інфекційних хвороб

Розділ 3. Шляхи підвищення стійкості рослин до несприятливих факторів навколишнього середовища

Висновки

Список використаної літератури

Додаток А

Додаток Б

Додаток В

Додаток Г



Вступ

Актуальність теми. Здатність до захисту при дії несприятливих абіотичних і біотичних факторів середовища - обов'язкова властивість будь-якого організму. Ця функція з'явилася одночасно з виникненням перших живих організмів і в ході подальшої еволюції розвивалася й удосконалювалася. Адаптація, тобто пристосування організму до конкретних умов існування, в індивідуума досягається за рахунок фізіологічних механізмів (фізіологічна адаптація), а в популяції організмів (виду) - завдяки механізмам генетичної мінливості й спадковості (генетична адаптація).

Надійність організму виявляється в ефективності його захисних пристосувань, у його стійкості до дії несприятливих факторів зовнішнього середовища: високої і низької температури, недостачі кисню, дефіциту води, засолення і загазованості середовища, іонізуючих випромінювань, інфекції й ін. Ці несприятливі фактори часто називають стресорами, а реакцію організму на будь-які відхилення від норми - стресом. Найрізноманітніші несприятливі фактори можуть діяти як тривалий час, так і мати порівняно короткочасний, але сильний вплив. У першому випадку, як правило, у більшій мірі виявляються специфічні механізми стійкості, у другому - неспецифічні.

Проблема стійкості культурних рослин до стресів та підвищення їх продуктивності є ключовою для світового аграрного комплексу. Серед стресових чинників, які призводять до значних втрат урожаїв сільськогосподарських культур, несприятливі кліматичні умови (особливо недостатня кількість оптимально температурних режимів) є одними з найбільш розповсюджених, що і зумовлює актуальність дослідження стійкості рослин, зокрема, до низьких температур.

Мета роботи - вивчити особливості стійкості рослин до несприятливих зовнішніх умов.

Об'єкт дослідження - фізіологічні механізми стійкості рослин до несприятливих зовнішніх умов.

Предмет дослідження - особливості стійкості рослин до несприятливих зовнішніх умов.

Відповідно до мети, об'єкта і предмета курсової роботи нами визначено наступні завдання дослідження:

- дати поняття про стійкість рослин до несприятливих умов навколишнього середовища;

- розкрити фізіологічні механізми стресових реакцій рослин;

- з'ясувати вплив температурних факторів на стійкість рослин;

- охарактеризувати солестійкість рослин;

- визначити механізми стійкості до дефіциту кисню, газо- і радіостійкості;

- висвітлити проблему стійкості рослин до інфекційних хвороб;

Структура роботи. Курсова робота виконана на 42 сторінках друкованого тексту і складається зі вступу, трьох розділів, висновків, списку використаної літератури і додатків. Список літератури включає 15 джерел.



Розділ 1. Механізми несприятливих зовнішніх впливів на рослини

1.1 Несприятливі фактори навколишнього середовища та їх вплив на рослин

Найбільший вплив на ріст і розвиток рослин мають фактори зовнішнього середовища, які об'єднані у чотири групи: кліматичні (тепло, світло, вологість і склад повітря), едафічні (ґрунт, його фізичні властивості, поживний склад, кислотність, вбирна здатність), біотичні (макро- і мікрофлора, фауна, взаємодія рослин у посівах), антропогенні (діяльність людини -- внесення добрив, застосування машин, забруднення атмосфери).

Усього в атмосферу виділяється понад 200 різних забруднювачів повітря - ксенобіотиків. Найпоширенішими є газоподібні сполуки: сірчистий газ (SO2 ); оксиди азоту (NO, NO2 ), чадний газ (CO), сполуки фтору, аміак (NH3 ), сірководень (Н2S), надмірне нагромадження оксиду вуглецю (СО2 ), якого за останні 50 років в атмосфері збільшилося з 0,03 % до 0,045 %. Значне забруднення атмосфери спостерігається за рахунок вуглеводнів, фенолу, твердих часточок сажі, попелу, пилу, які містять токсичні оксиди свинцю, селену, цинку тощо. Особливо чутливі живі організми до сірчистого газу та сильних кислот, що утворюються при з'єднанні його з атмосферною вологою. При цьому утворюються так звані кислотні дощі, які випадають на поверхню Землі й завдають великої шкоди рослинності, вимиваючи з ґрунту поживні речовини та пригнічуючи ріст рослин. Кислі гази та дощі порушують водний режим тканин, призводять до закислення цитоплазми клітин, зміни транспортних систем мембран, нагромадження токсичних елементів (Ca, Zn, Pl, Cu). За таких умов через порушення мембран хлоропластів знижується інтенсивність фотосинтезу, послаблюється дихання, прискорюється старіння рослин. Симптомами шкідливої дії забруднення повітря є хлоротичні плями та некрози на листі та стеблах (додаток А).

Промислові, транспортні та інші відходи забруднюють також воду і ґрунт, що відбувається за рахунок скидання забруднених рідин (промислових, побутових) у річки та водойми, а також нерозумного використання пестицидів, гербіцидів, ретардантів, дефоліантів, стимуляторів росту у боротьбі з хворобами, шкідниками, бур'янами, виляганням рослин тощо. Високі норми азотних добрив зумовлюють нагромадження нітратів у рослинах, що значною мірою позначається на якості продукції, викликає різні отруєння й підвищує ризик захворювання раком у людей і тварин. Нині велику проблему становить використання стічних вод, які часто містять велику кількість важких металів та інших шкідливих речовин. Разом з цим у стічних водах містяться корисні для рослин мінеральні та органічні сполуки, але щоб ці води можна було використовувати, їх потрібно очистити від мікроорганізмів та хвороботворних бактерій. З цією метою зібрані у відстійниках нечистоти піддають анаеробному бродінню при підвищеній температурі, після чого цю масу можна застосовувати як добриво.

1.2 Поняття про стійкість рослин до несприятливих факторів довкілля

На рослинні організми як сприятливі, так і несприятливі фактори діють у певному співвідношенні. Отже, відзначаються різні форми взаємодії факторів навколишнього середовища. Синергічна дія факторів полягає у сумісному їх впливі, що призводить до підсилення ефекту. Наприклад, при одночасній дії на рослини озимих випрівання та снігової плісняви їх загальний згубний ефект підсилюється. Антагоністична дія факторів виявляється у придушенні впливу одного агента дією іншого. Яскравим прикладом цього може бути дослідження, в якому при проростанні насіння пшениці спостерігалася пригнічуюча дія грибів із роду Alternaria Fr, щодо грибів роду Helminthosporium Lk. Окремо ж вони однаково негативно впливають на насіння.[М. М. Макрушин Є. М. Макрушина Н. В. Петерсон 2006 рік]

Індиферентна дія факторів полягає у незалежному впливі різних елементів навколишнього середовища на розвиток рослин.

Стійкість рослин - це і реакція організму на дію несприятливих факторів, і здатність витримувати стресові навантаження, і ймовірність ефективного функціонування біологічного об'єкта, і форма або фактор надійності організму як живої системи.

Під стресом розуміють сукупність усіх неспецифічних змін, що виникають в організмі під впливом будь-яких сильних факторів (стресорів), включаючи перебудову захисних сил організму. Стресори бувають фізичні, хімічні та біологічні.

Щодо рослин, стрес як реакція організму на несприятливі фактори має такі фази: первинна стресова реакція, адаптація, виснаження ресурсів надійності. Первинна стресова реакція може бути продемонстрована на прикладі впливу на листя проростків квасолі продувним повітрям при температурі 38 °С (рис. 1.1).

Рис.1.1.Адаптація проростка квасолі до дії стресора

А- контроль, Б-30хв.обдування гарячим повітрям (38 °С) - рослина в'яне;

В-90 хв. обдування гарячим повітрям - рослина відновила тургор.

Вже через 12-30 хв. листки в'януть і опускаються. Потім при подальшому обдуванні теплим повітрям настає фаза адаптації, в результаті якої рослина повертається у нормальний стан. Адаптація, тобто пристосування організму до конкретних умов існування, досягається у індивідуумів за рахунок фізіологічних механізмів - фізіологічної адаптації, а в популяції організмів (виду) - завдяки механізмам генетичної мінливості й спадковості - генетичної адаптації. На відміну від тварин, рослинні організми при адаптації у більшості випадків реагують на стресор не активуванням обміну речовин, а, навпаки, зниженням своєї функціональної активності. У зв'язку з цим при стресах у тканинах рослин зростає концентрація гормонів, що гальмують метаболічні процеси.

З метою запобігання порушень, що викликаються дією стресорів, в організмі існує система стабілізації: принципи надмірності та гетерогенності рівнозначних компонентів, механізми гомеостазу.

На дію стресорів рослини відповідають зниженням функціональної активності і в результаті - зменшенням урожайності (табл. 1.1).

У рослин захист від стресорів забезпечується особливостями анатомічної будови, спеціальними органами захисту, рухливими та фізіологічними реакціями, синтезом захисних речовин.

Ареал рослин визначається певним комплексом екологічних факторів - тривалістю періоду вегетації, світлового дня, умовами температури та зволоження, інтенсивністю освітлення, властивостями ґрунтового покриву, поширенням хвороб і шкідників та іншими особливостями. У кожному з них у процесі еволюції чи селекції сформувався той чи інший видовий склад рослин, який відрізняється за своїм ставленням до умов навколишнього середовища. Так, у районах з коротким і холодним літом поширені ранньостиглі й холодостійкі рослини, у посушливих і жарких посухостійкі та жаростійкі рослини, у більш північних широтах та гірських районах -рослини довгого дня, а на півдні - короткоденні. Це стосується як дикорослих, так і культурних рослинних форм. Землеробська діяльність людини, народна та наукова селекція відіграли важливу роль у формуванні пристосувальних функцій рослин до життєвих факторів та у підвищенні їх продуктивності.

Таблиця 1.1.

Мінливість фізіологічних параметрів у рослин в умовах стресів

Виходячи з біологічних особливостей рослин, що визначають їх стійкість до не сприятливих факторів, а також потенційної продуктивності в конкретних ґрунтово-кліматичних зонах, у сільськогосподарській практиці впроваджується агрокліматичне районування різних видів сільськогосподарських рослин і сортів.

Районовані сорти при тривалому їх вирощуванні у виробництві за рахунок виродження, а також виникнення нових штамів збудників хвороб та агресивніших форм шкідників втрачають комплексну стійкість до несприятливих кліматичних та біотичних факторів, що зумовлює зниження урожайності та погіршення якості продукції. Отже, виникає необхідність шляхом селекції постійно поліпшувати існуючі та створювати нові сорти з комплексною стійкістю до екстремальних факторів, високою і стабільною урожайністю якісної продукції. Завдання ж агронома полягає у тому, щоб розробляти технології вирощування рослин, які б дозволили найповніше використати генетичний потенціал сорту.



1.3 Фізіологія стресових реакцій рослин

Існує дві точки зору на характер відповідних на стрес реакцій

клітини -- специфічні і неспецифічні. Прихильники неспецифічного відгуку на дію стресорів вважають, що реакція клітин є універсальною і не залежить від природи діючого фактору, основане на тому, що природа пошкоджуючого фактора обумовлює специфічність реакцій клітини і саме такі реакції обумовлюють здатність клітин виживати в екстремальних умовах.

Було виділено три фази відповідних реакцій на дію стресорів: тривоги, опору, виснаження. Якщо фаза виснаження може бути тривалою, спостерігаються незворотні зміни, настає смерть. В основному така ситуація спостерігається при значних перевантаженнях та високій щільності стресового впливу.

На кожну дію стресового фактору рослинна клітина відповідає цілим комплексом захисно-пристосувальних реакцій неспецифічного та специфічного характеру.

До специфічних реакцій надію стресорів переважно відноситься початок реагування клітини -- включається декілька динамічних характеристик. Співвідношення між ними визначає ступінь специфічності. Отже, специфічність реакції клітин на подразник буде визначатися співвідношенням процесів, які створюються у відповідь на дію подразника.

Більшість абіогенних агентів викликають неспецифічні реакції. Проте, існують високо специфічні агенти -- антибіотики, різні токсини -- які діють на певну ціль переважно в негенетичних структурах (мітохондрії, рибосоми, пластиди).

Стресовий стан викликають у рослин як біогенні, так і абіогенні фактори. В умовах підвищеного антропогенного пресингу вияснення характеру відповідних реакцій на абіогенні фактори зовнішнього середовища, в тому числі техногенного походження, набувають особливої ваги. Оскільки вплив біогенних факторів вивчається фітопатологами ми не будемо розглядати цей аспект проблеми.

До найбільш поширених факторів абіогенної природи, що діють на рослини, можна віднести:

1. Температурний режим (відхилення від оптимального -- підвищення або зниження температури).

2. Водний режим (дефіцит, засуха, надмірна зволоженість, затоплення).

3. Засоленість.

4. Важкі метали.

5. Техногенні фактори (кислотні дощі, смоги, інші токсини).

6. Радіація (ультрафіолетова, гамма-випромінювання, космічна радіація, рентгенівське опромінення, радіонуклідне забруднення).

7. Напруженість магнітного поля.

8. Мікрогравітація.

9. Аноксія.

Реакції рослин на стрес від факторів довколишнього середовища можуть включати морфологічні та ультраструктурні зміни, а також зміни у метаболічних шляхах і транскрипційній регуляції генів. Незважаючи на велику кількість досліджень стресового стану у рослин, механізми, за допомогою яких рослини відчувають стрес та реагують на дію багатьох факторів середовища, в більшості невідомі, і особливо на генному рівні.



Розділ 2. Фізіологічні основи стійкості рослин

2.1 Жаростійкість та посухостійкість

Жаростійкість - здатність рослин переносити дію високих температур. Ця властивість зумовлюється, онтогенетичним станом рослин, добовим ходом розвитку та співвідношенням температури з іншими факторами середовища.

Рослини за жаростійкістю поділяють на три групи: жаростійкі, жаровитривалі, не жаростійкі.

Жаростійкі - головним чином нижчі рослини: термофільні бактерії та синьо-зелені водорості. Вони витримують підвищення температури до

75-90 °С;

Жаровитривалі - рослини сухих місць: сукуленти (витримують температуру до 60 °С) та ксерофіти (до 54 °С);

Не жаростійкі - мезофіти та водні рослини. Мезофіти, що ростуть за сонячних умов, витримують температуру до 40-47 °С, при затіненні - 40-42°С, а водні рослини (крім синьо-зелених водоростей) - до 38-42 °С.

Розрізняють два типи жаростійкості: органічну й зумовлену

Органічна жаростійкість - справжня жаростійкість, яка зумовлюється високою термостабільністю біоколоїдів, що витримують без коагуляції пряму дію високих температур.

Зумовлена жаростійкість полягає у здатності рослин захищати себе від перегрівання завдяки наявності тих чи інших захисних пристосувань. Прикладом рослин з органічною жаростійкістю може бути диня. Вона, не маючи ніяких захисних пристосувань, при слабкій транспірації погано охолоджується, а тому швидко в'яне, але завдяки високій термостабільності біоколоїдів клітин рослини не гинуть.

Посухостійкість - це здатність рослин витримувати сухість повітря та ґрунту.

На земній кулі є ґрунтово-кліматичні зони, де часто виявляється шкідлива дія на рослини нестачі вологи. Тривалий стан такого явища називається посухою. Вона буває атмосферною і ґрунтовою.

Атмосферна посуха характеризується високою температурою й низькою відносною вологістю повітря (10-20 %). Її згубна дія полягає в тому, що при підсиленні транспірації порушується співвідношення між надходженням і витратою води рослиною, внаслідок чого рослина починає в'янути. Пошкодження збільшується,коли атмосферна посуха супроводжується сильним нагрівом рослин сонячним промінням та при наявності вітру. Раптові сухі гарячі вітри призводять до суховіїв, які викликають висихання й відмирання значної частини листя, суцвіть, плодів та зерна, що формується.

Найчастіше атмосферна посуха спостерігається навесні, коли ґрунт ще насичений водою після танення снігу, або ж при чистому зрошенні, яке застосовують в умовах посушливого клімату.

При відсутності опадів та тривалій атмосферній посусі ґрунт висихає, тобто настає ґрунтова посуха. Вона спостерігається переважно у другій половині літа, коли зимові запаси вологи вичерпані, а влітку випало мало опадів.

Така посуха значно небезпечніша, ніж атмосферна, оскільки сухий ґрунт не забезпечує рослини водою і вони входять у стан тривалого в'янення. При цьому рослинні тканини дуже зневоднюються, їх ріст уповільнюється, а то й зовсім припиняється. У процесі еволюції під впливом факторів генотипічної мінливості (мутагенів, гібридизації) та природного добору, значною мірою зумовленого кліматичними і едафічними чинниками, виникли фітоценози, рослинні компоненти яких мають певний комплекс спільних властивостей. На основі такої спорідненості рослинний світ розподіляється на окремі групи.

Ксерофіти - рослини сухих місць зростання, які здатні завдяки ряду пристосувальних властивостей (ксероморфізм) переносити перегрів і зневоднення.

Ксероморфізм - виявляється у зменшенні розмірів листя та клітин, збільшенні числа клітин продихів і мережі жилок порівняно з рослинами з мезоморфною структурою листка.

Сукуленти - рослини, що належать до категорії ксерофітів. Серед них найбільш поширені кактуси - рослини з товстим м'ясистим стовбуром, у якому запасається велика кількість води, що дуже повільно витрачається (рис. 1.2).

Рис.1.2. Гігантський кактус.

Тонколисті ксерофіти. До них належать верблюжа колючка, полинь, степова люцерна та ін. Рослини мають довгу кореневу систему, що сягає підґрунтових вод, та ксероморфну будову листя, а тому відзначаються інтенсивною транспірацією. Посуху переносить у стані обводнення. Осмотичний тиск клітин слабкий.

Жорстколисті ксерофіти - ковила, степові злаки, перекотиполе, типчак та ін. Рослини характеризуються високим осмотичним потенціалом за рахунок високої концентрації клітинного соку. Сприяє перенесенню тривалої посухи. Листя має ксероморфну будову, під час посухи скручується і продихи опиняються усередині трубочки, що захищає їх від прямих

сонячних променів.

Мезофіти - рослини помірного клімату середніх широт, вони менш витривалі щодо посухи, ніж представники ксерофітів. Будова листка у них мезоморфна. Для них характерна добре розвинена коренева система з достатньо високим кореневим тиском. Рослини здатні регулювати інтенсивність транспірації за рахунок роботи продихів, скидання листя, а то й плодів.

Гігрофіти. Рослини цієї групи не мають пристосувань, що обмежують витрату води, їх клітини великі, з тонкостінною оболонкою, листя з тонкою кутикулою й великими продихами, яких небагато на одиницю поверхні. Як продихова, так і кутикулярна транспірація досить інтенсивна. Осмотичний тиск клітинного соку невисокий. Це рослини, які живуть на берегах водойм - лох, лепешняк, багно, брусниця.

Гідрофіти за особливостями будови та умовами життя дуже близькі до гігрофітів. Листя у них частково чи повністю занурене у воду або плаває на її поверхні. Деякі представники цієї групи мають три різнохарактерних типи листків, що знаходяться під водою, розстеляються на воді та виступають над нею.

2.2 Холодостійкість та морозостійкість

Холодостійкість - це здатність теплолюбних рослин витримувати температури дещо вище за 0 °С.

Для оцінки холодостійкості рослин користуються поняттям біологічний нуль - температура, при якій припиняється активний ріст рослин. Причому рівні цього параметру для різних органів рослин неоднакові (табл. 1.2).



Таблиця 1.2.

Величина біологічного нуля для вегетативних і генеративних органів різних рослин.

Найбільш холодостійкими є рослини ранніх строків сівби. Про їх холодостійкість можна судити за показником суми біологічних температур, яка необхідна для росту і розвитку рослин, починаючи від проростання насіння і до достигання урожаю.

Пошкодження рослин температурами, нижчими за біологічний нуль, зумовлюється складними фізіологічними перетвореннями у клітинах. Насамперед порушується внутріклітинний обмін речовин, втрачається каталізуюча здатність ферментів при синтетичних реакціях, а також спостерігається дезорганізація обміну нуклеїнових кислот у генетичному ланцюгу ДНК - РНК - білок - ознака. Цим можна пояснити дію низьких

температур як мутагенного фактора. Змінюється структура мітохондрій та пластид, що призводить до уповільнення аеробного дихання та фотосинтезу, процеси катаболізму переважають над анаболізмом, що зумовлює втрати рослинами продуктів синтезу.

Для захисту теплолюбних рослин від пошкоджень холодом застосовують термічне загартовування їх насіння або розсади.

Морозостійкість - це здатність рослинних організмів витримувати температуру нижче 0°С.

Морозостійкі рослини здатні запобігати або зменшувати дію низьких негативних температур.

Вплив морозів піддаються однорічні, дворічні та багаторічні рослини. Рослини переносять умови зими в різні періоди онтогенезу. У однорічних культур зимують насіння (ярові рослини), розкущених рослини (озимі), у дворічних і багаторічних - бульби, коренеплоди, цибулини, кореневища, дорослі рослини. Здатність озимих, багаторічних трав'янистих та деревних плодових культур перезимовують обумовлюється їх досить високою морозостійкістю. Тканини цих рослин можуть замерзати, однак рослини не гинуть.

Здатність рослин переносити негативні температури визначається спадковою основою даного виду рослин, однак морозостійкість одного і того ж рослини залежить від умов, що передують настання морозів, що впливають на характер льодоутворення. Лід може утворюватися як у протопластів клітини, так і в міжклітинному просторі. Не всяке утворення льоду призводить до загибелі клітки рослини.

Основними причинами загибелі клітин при низьких температурах є:

їх зневоднення і механічне стиснення льодом.

Зневоднення виникає через відтягування води з клітин утворюються в міжклітинниках кристалами льоду. Це висушуючу дію льоду, особливо при тривалій дії низьких температур, подібно з зневодненням, що відбувається при посухи за рахунок випаровування. При тривалій дії морозу кристали льоду виростають до значних розмірів і, крім стиснення клітин, можуть пошкоджувати плазмалему.

Морозостійкість рослин можна підвищити за допомогою гарту. Загартовування готує весь комплекс захисних засобів рослини, про який говорилося вище. Загартування прискорюється при зупинці ростових процесів у рослини і здійснюється при поступовому зниженні температури, а для ряду об'єктів - і при скороченому фотоперіоду.

Теорія загартовування до низьких температур розроблена І.І. Тумановим. Відповідно до цієї теорії рослини для придбання властивості морозостійкості повинні пройти три етапи підготовки: перехід в стан спокою, потім першу і другу фази загартовування. Вступ в стан спокою без подальших етапів лише трохи підвищує морозостійкість. У деревних рослин спокій настає на початку осені і в першу фазу загартовування лише поглиблюється; у трав'янистих - перехід в стан спокою супроводжує першу фазу загартовування.

Протягом першої фази загартовування (озимі злаки проходять першу фазу на світлі при 0,5-2 ° С за 6-9 днів; деревні за 30 днів) при знижених позитивних температурах (до 0 °С) зупиняється ріст (якщо рослини не перебувають у стані спокою), в клітинах накопичуються сполуки, які виконують захисну функцію (цукру, розчинні білки та ін.), в мембранах зростає вміст ненасичених жирних кислот, знижується точка замерзання цитоплазми, відзначається деяке зменшення внутрішньоклітинної води, що гальмує утворення внутрішньоклітинного льоду.

У період проходження другої фази загартовування (поступове зниження температури до - 10, - 20 °С і нижче зі швидкістю 2-3 °С на добу) в міжклітинниках утворюється лід і починають функціонувати механізми захисту від зневоднення, підготовлені протягом першої фази.

2.3 Солестійкість рослин

В Україні засолені ґрунти зосереджуються в Автономній Республіці Крим та в південно-східних областях - Одеській, Миколаївській, Херсонській, Донецькій, Запорізькій, Луганській та в ряді інших районів, де застосовується зрошення. Усього в Україні в сільськогосподарському виробництві використовується близько 1200 тис. га солонцюватих ґрунтів та до 200 тис. га солонців.

Засоленість ґрунтів відбувається найчастіше у районах недостатнього зволоження, коли вода у вигляді опадів не вимиває з ґрунту всіх утворених при вивітрюванні мінеральних солей, а тому він насичується ними все більше і більше. Особливо часто засоленість ґрунтів спостерігається у низинах, куди стікають дощові води, які на своєму шляху збагачуються розчинними солями. Після випаровування води ці солі нагромаджуються у ґрунті. Значне засолення спостерігається також на зрошуваних площах, особливо там, де існує слабо проникний підґрунтовий горизонт, та при порушенні нормального режиму поливу чи дощування.

Основні сполуки, що зумовлюють засолення ґрунтів, - натрієва (Na2CO3), глауберова (Na2SO4) і кухонна сіль (NaCl), а також деякі магнієві та кальцієві солі.

Щодо засоленості ґрунтів рослини поділяють на дві групи: галофіти, які здатні витримувати високі концентрації солей, та глікофіти -рослини, що не можуть рости на засолених ґрунтах.

Соленагромаджуючі рослини (евгалофіти) - солерос, сведа та ряд інших рослин напівпустель та пустель їх називають солянками (рис. 1.3.).

Серед сільськогосподарських рослин типових галофітів не існує. Але близькими до солянок можна вважати цукровий буряк.

Солянки у своїх клітинах нагромаджують велику кількість солей (загальний вміст золи становить 40-45 % сухої речовини рослини). Отже, всмоктування води при високій концентрації солей забезпечується високим осмотичним потенціалом (40-50 атм. і більше). Плазма характеризується високою стійкістю щодо солей. Транспірація цих галофітів слабка, чому сприяє сукулентна організація рослини: м'ясисті наземні органи вкриті шкіркою з малою кількістю продихів, запас води становить 90 % і більше живої маси рослини.

Рис.1.3. Солонець європейський.

Для нормального росту евгалофітів присутність у ґрунті певної кількості легкорозчинних солей є необхідною (рис. 1.4.)

У таких рослин засолення ґрунту із життєвого фактора, тобто не обов'язкового для організму, який асимілюється внаслідок його наявності, у процесі еволюції перетворився у життєво необхідний фактор.

Солевиділяючі рослини (криногалофіти). До них належать кермек, франкенія,тамарикс та ін. Цей тип рослин забезпечує себе водою із засоленого ґрунту також внаслідок високої концентрації солей усередині клітин. Вони не мають сукулентної організації, тому володіють високою інтенсивністю транспірації. Разом з цим тканини у криногалофітів солями не пересичуються. Рослини цієї групи мають спеціальні секретуючі клітини - пухирчасті волоски на листках, в яких і нагромаджується сіль. Коли волоски повністю заповнюються солями, вони тріскаються й сіль опиняється на поверхні листка і скидається з нього. На місці волосків, що зникли, виростають нові.

Рис.1.4. Вплив легкорозчинних солей на ріст галофіту:

А - на нормальній суміші; Б - з додаванням 10 г NaCl.

Соленепроникні рослини (глікогалофіти). До них належать полин та лутига, а серед культурних рослин - жито, кукурудза, бавовник та ін. Коріння цих рослин мало проникне для мінеральних солей. Навіть в умовах сильного засолення ґрунту ці рослини не нагромаджують у своїх клітинах шкідливої кількості солей. Високий осмотичний тиск, потрібний для подолання фізіологічної сухості ґрунту, забезпечується за рахунок наявності достатньої кількості органічних сполук - розчинних вуглеводів, органічних кислот тощо.

Культурні глікогалофіти не здатні поглинати солі, тому вони можуть рости на засолених ґрунтах або при наявності у них високої коренерозчиняючої здатності (як у жита) чи при внесенні у ґрунт добрив (кукурудза, бавовник).

Основні сільськогосподарські рослини, на відміну від диких галофітів, слабо-стійкі або зовсім не стійкі до засолення. Високі концентрації іонів натрію чи хлору змінюють осмотичні властивості їх клітин, що призводить до руйнування мембранних систем, знижує активність ферментів, які пов'язані з функціями мембран. Усе це знижує фото та окисне фосфорилювання, що зумовлює порушення енергетичного процесу.

Засолення ґрунтів призводить до порушення білкового обміну, викликає інтенсивне нагромадження вільних амінокислот, утворення токсичних речовин, таких як кадаверин, путресцин та аміак.

Найбільш страждають від надлишку солей молоді рослини. Спостереження показали, що навіть у галофітів інколи страждають проростки, які розвиваються при проростанні насіння у верхньому шарі ґрунту, що найбільш засолений. З подальшим розвитком рослин їх солестійкість підвищується, хоча деякі рослини (кукурудза) у молодшому стані менше терплять від цієї негоди.

Для боротьби із засоленістю ґрунтів та зменшення шкоди рослинам від дії цього фактора застосовують такі заходи, як впровадження солестійких сортів, агротехнологічні та меліоративні прийоми - гіпсування солонців, ефект якого полягає у заміщенні обмінного натрію кальцієм. Застосовують промивання ґрунтів та дренаж. Позитивний вплив має також раціональна система удобрення і особливо застосування позакореневого підживлення рослин.

До загартовування шляхом передпосівного намочування набубнявілого насіння у розчинах солей протягом кількох годин потрібно підходити обережно. При цьому воно може не лише набубнявіти, а й прорости.

2.4 Стійкість до нестачі або відсутності кисню

Умови кисневої недостатності виникають при тимчасовому чи постійному перезволоженні, при заболочуванні ґрунту, при вимоканні рослин, утворенні крижаної кірки на озимих посівах, в результаті асфальтування у містах, в процесі зрошувального землекористування, при зберіганні сільськогосподарської продукції і т.п.

Незважаючи на низький вміст кисню в заболочених чи затоплюваних ґрунтах, багато видів рослин пристосувалися до цих умов. Пристосування до нестачі кисню спрямовані на збереження близького до нормального рівня вмісту кисню в тканинах і на адаптацію до функціонування при зниженій концентрації кисню в середовищі.

У рослин, корені яких постійно зазнають брак кисню, в процесі тривалої еволюції з'явилися різноманітні зміни в морфо-анатомічній будові тканин: розростання основи стебла, утворення додаткової поверхневої кореневої системи, вентиляційних систем міжклітинників, аеренхіми. В забезпеченні киснем кореневої системи істотна роль листків, а в деревних - і сочевичок, галузок та стовбурів. В ряді рослин частка кисню, що надходить у корені за рахунок транспорту його з надземної частини, складає 8-25% .

Використання зовнішнього джерела кисню і доставка його в корені, що знаходяться в умовах гіпоксії чи аноксії (нестачі чи відсутності кисню), не може цілком забезпечити потреби рослини.

Тому з'являються фізіолого-біохімічні (метаболічні) пристосування для існування рослин при зниженій концентрації кисню. Вони полягають в зниженні загальної інтенсивності дихання і використання дихальних субстратів, хоча запаси субстратів достатні.

Інший тип пристосувань пов'язаний з перебудовами шляхів дихання, необхідними насамперед для підтримки синтезу АТФ, достатнього для збереження життєдіяльності рослин. При гіпоксії пристосувальну роль може мати збільшення активності пентозофосфатного шляху дихання за умови, що є можливість окислення утвореного в його ході НАДФH+. При посиленні анаеробіозу переважаючим стає гліколітичний шлях катаболізму глюкози. Незважаючи на малу енергетичну ефективність гліколізу, роль його для тимчасового перебування умов анаеробіозу дуже велика, особливо, якщо функціонують і системи детоксикації продуктів анаеробного розпаду (етилового спирту, молочної кислоти). Детоксикація полягає як у видаленні цих речовин, так і у залученні їх в обмін.

При відсутності в анаеробних умовах кисню як кінцевого акцептора електронів пристосувальними виявляються процеси так званого аноксичного ендогенного окислення, у ході якого електрони переносяться на такі речовини, як нітрати, подвійні зв'язки ненасичених сполук (жирні кислоти, каротиноїди). Перенос електронів на подібні акцептори відіграє роль "запасного виходу" і сприяє продовженню життя рослин в даних умовах.

В даний час питання про підвищення стійкості рослин до недостачі кисню тільки починає розроблятися. Одним з агротехнічних заходів, що підвищують стійкість рослин до надлишкового водопостачання, є обробка рослин і замочування насіння у розчинах хлорхолінхлориду. Зменшення гальмування росту і підвищення врожаю при затопленні ячменю спостерігалося також при передпосівному намочуванні насіння у 0,001-0,0001% розчині нікотинової кислоти.



2.5 Стійкість рослин до забруднення важкими металами

Важкі метали в невеликих концентраціях потрібні всім живим організмам, оскільки входять в склад ферментів і беруть участь у багатьох фізіологічних реакціях і процесах, які в них проходять. Наприклад цинк входить до каталази, яка являється одним з самих ефективних ферментів, які є відомими. Міліграм каталази каталізує процес утворення не менше, ніж 2740 л кисню з пероксиду водню за годину.

Важкі метали можуть змінювати валентність і тому беруть участь в окисно-відновних реакціях організмів. Як і мікроелементи, важкі метали можуть утворювати сполуки з протеїдами. Наприклад, молібден може сполучатись з ферментом флавопротеїном і утворювати нітратредуктазу, яка має важливе значення. Флавін і молібден розуміються як тимчасові носії електронів. Одні з найважливіших мікроелементів - це Cu, B, Zn и Мо. Проміжне становище між мікро і макроелементами займає марганець.

Отже під впливом важких металів фізіологічні процеси в залежності від їх концентрації або пригнічуються, якщо вона недостатня або надмірна, або, коли концентрація оптимальна, тоді вони проходять нормально. Це все відображається в кінці-кінців на морфометричних ознаках рослин, в тому числі на рості і розвитку.

Ріст - це кількісна характеристика, процес збільшення розмірів і маси рослини.

Розвиток - це якісна характеристика, процес, при якому спостерігаються новоутворення в онтогенезі: проростання насіння, поява справжніх листків, квіток, насіння і ін. В процесі розвитку ріст виконує роль збільшення в розмірах і масі новоутворених органів.

Починаються ці процеси з проростання насіння. Саме проростання насіння починається з процесу набухання, коли насіння швидко вбирає велику кількість води. В цей період великі концентрації солей важких металів у ґрунті та й солей інших елементів призводить до утворення високого осмотичного тиску в ґрунті, в такому разі вода важко поступає в насіння і процеси набухання порушуються.

При недостатності якогось хімічного елементу з 80 необхідних також порушується багато біохімічних і фізіологічних процесів. В наслідок цього проявляються різні зовнішні прояви недостачі того чи іншого елементу. Не хватка марганцю викликає точковий хлороз. Недостача молібдену викликає хлороз і порушення азотного живлення. При недостачі цинку в рослин не формується нормально вегетативна маса, утворюється розеточність.

На проростання насіння, ріст і розвиток рослин впливають дуже багато факторів навколишнього середовища, наприклад освітлення, вологість, температура і т.д. Крім цього існують такі речовини, як фітогормони, які в дуже малих кількостях можуть сильно стимулювати ріст рослин, наприклад гібереліни. Тому потрібно при дослідженні впливів важких металів на ріст і розвиток рослин враховувати і ці фактори.

2.6 Газостійкість рослин

При вивченні реакції рослин на дію газів потрібно розрізняти два окремих поняття: газочутливість - швидкість і ступінь проявлення у рослин патологічних змін внаслідок дії газів, газостійкість - здатність рослин підтримувати життєдіяльність в умовах забруднення атмосфери.

Виділяють кілька форм газостійкості у деревних рослин:

* анатомічна - зумовлюється особливостями будови рослин, які перешкоджають проникненню газів у тканини;

* фізіологічна - пов'язана з особливостями взаємодії внутрішніх тканин з навколишнім середовищем;

* біохімічна - зумовлена стійкістю ферментативних систем та обміну речовин до пошкодження газами;

* габітуальна - газостійкість, що забезпечується зменшенням можливості контакту органів рослини з токсичними газами;

* феноритмічна - відзначається незбіганням у часі дії газів та критичних періодів вегетації рослин;

* анабіотична - пов'язана станом спокою рослин узимку чи під час літньої посухи;

* регенераційна - пояснюється здатністю пагонів повторно розвивати листя, а також можливістю утворювати нові пагони;

* популяційна - залежить від вікового поліморфізму популяції;

* фітоценотична - має значення у зв'язку з вертикальною та горизонтальною неоднорідністю фітоценозу, що перешкоджає проникненню газів.

Усі названі типи газостійкості зумовлюються в основному такими адаптивними властивостями рослинного організму: регулювання надходження токсичних газів у посів та в тканини рослин; здатність підтримувати буферність цитоплазми та її іонний баланс; здатність рослин до детоксикації отрути. Внаслідок таких властивостей у рослин зберігається здатність в умовах загазованості підтримувати фотосинтез та синтетичні процеси на достатньо високому рівні.

Різні види рослин неоднаково газостійкі. Більш газостійкі ті рослини, в органах яких нагромаджується підвищена кількість сірки та хлору. Вони характеризуються підвищеною активністю ферментів. Установлено, що солестійкі рослини мають і вищу стійкість щодо дії газів. Найстійкішими до SO2 є ріпак, цибуля, кукурудза,цитрусові, до HF - помідори, пшениця, соняшник, спаржа, до окислів азоту, озону - капуста, гарбузи, цибуля, суниці, нарциси, кактуси тощо.

Із деревних порід найбільш газостійкі тополі, біла акація, клен, ясен звичайний, берест, шовковиця, дуб туркестанський, гледичія.

(див.додаток Б.) Ці рослини потрібно в першу чергу використовувати для створення парків, лісових масивів та лісосмуг у районах із сильною загазованістю.

Для запобігання та зниження шкідливої дії газів застосовують ряд заходів. Установлено, що рослини, добре забезпечені мінеральним живленням та вологою, витримують високі концентрації забруднювачів. Дощі та освіжаючі поливи вимивають з листя рослин до 30 % токсичних речовин.

На підвищення газостійкості деревних рослин позитивно впливає намочування насіння в 0,1 % розчині сірчаної чи соляної кислоти, а також наступний полив молодих рослин 0,2 % розчином солей цих кислот.

2.7 Стійкість рослин до радіоактивного випромінювання

Характерною особливістю впливу іонізуючої радіації є те, що дії опромінення піддаються усі молекули живого організму. Радіостійкість - межа летальних доз іонізуючого випромінення та радіочутливість - межа доз, що викликають в організмі нелетальні реакції.

Дія радіації на живі організми може бути прямою і непрямою. Пряма дія радіації полягає в радіаційно-хімічних перетвореннях молекул у місцях поглинання енергії випромінювання. Виявлено, що із збільшенням дози кількість пошкоджень зростає в геометричній прогресії. Виходячи з гіпотези імовірності взаємодія випромінювання відбувається за принципом випадковості, а реакція на дію радіації залежить від стану біологічної системи в момент дії випромінення.

При безпосередньому поглинанні органічними молекулами живої тканини енергії іонізуючої радіації відбувається збудження, іонізація, утворення вільних іонів і радикалів, виникнення органічних гідроперекисів та перекисів.

При поглинанні фізичної енергії й перетворенні її на хімічну утворюються активні хімічні продукти, здатні вступати у реакцію зі складними біохімічними системами живого організму. В результаті цього спостерігається ряд змін, що призводить до порушення структури клітин і виникнення незвичайних для нормального організму біохімічних реакцій, відбувається порушення нормального метаболізму клітин.

Непряма дія радіації пояснюється теорією, яка полягає в тому, що у водній фазі живого організму виникають хімічні продукти радіолізу води: іони, радикали, перекиси, які потім вступають у взаємодію з органічними молекулами, викликаючи їх зміну.

У зв'язку з тим, що в живому організмі міститься велика кількість води (від 60 до 90 %), ряд дослідників надають великого значення процесам радіолізу води. При дії іонізуючої радіації на воду у живій тканині, в ній, як і у звичайній воді, утворюються іонізовані й збуджені молекули та іони.

Таким чином, при дії іонізуючої радіації на воду, що міститься у живому організмі, в присутності кисню можуть виникати додатні та від'ємні іони води, іони водню і гідроксилу, радикали H, Н+ і OH2, а також перекиси Н2О2 та Н2О4 і т. д. Продукти радіолізу води при взаємодії з активними органічними молекулами можуть викликати утворення центру ланцюгових реакцій, тобто є ініціаторами ланцюгових процесів у живій тканині при дії на неї іонізуючої радіації, що призводить до змін різного характеру в клітині.

Для клітини найнебезпечнішим є порушення опроміненням структури ДНК. При прямій дії випромінювання на молекулу ДНК відбуваються розриви зв'язків цукор-фосфат, дезамінування азотистих основ, утворення димерів піримідинових основ (найчастіше - тиміну).

Інші зміни стосуються радіаційних впливів на ядерну мембрану та хроматин. Опромінення може також активувати ферменти, які беруть участь у репарації пошкоджень молекули ДНК. Ці та інші аномальні явища як на рівні ДНК, так і хроматину врешті виражаються у змінах синтезу білка, проходження фаз клітинного циклу, в утворенні хромосомних аберацій, збільшенні частоти мутацій в клітинах,порушенні систем регуляції та загибелі клітини.

Радіочутливість, чи радіорезистентність живих організмів визначається дозою,при якій гине 50 % опромінених об'єктів. Це напівлетальна доза, і позначається вона знаком LD50. Радіорезистентність рослин варіює у великих межах - LD50 може бути від 2000 до 64000 Р і більше. Високою радіочутливістю володіють рослини цибулі, бобів, традесканції.

Індивідуальна радіочутливість особин залежить від віку, статі та інших факторів. Найбільш чутливі статеві клітини та клітини меристеми. При зниженні концентрації кисню у середовищі (в тканинах) зменшується ефект променевого ураження, а при підвищенні його концентрації дія радіації підсилюється. Це явище називається кисневим ефектом. Ураження іонізуючою радіацією живих організмів різко збільшується при підвищенні температури після опромінення.

Стійкість до радіаційного пошкодження з віком рослин підвищується. Так, при опроміненні рослин пшениці в період сходів урожай знизився на 53%, при кущенні - на 23 %, а під час дозрівання урожайність не змінювалась. При опроміненні картоплі перед бутонізацією бульби не утворювались, а при опроміненні в період цвітіння урожайність знижувалась на 32 %.

Найбільш чутливі до опромінення насіння капустяних, а стійкіше - насіння вівса, люпину, конюшини, льону.

Іонізуюче опромінення може не вплинути на урожайність материнської рослини. Однак негативна дія накопичених радіонуклідів у насінні може проявитися в наступних поколіннях у вигляді соматичних аномалій або мутацій.

Стабільність генетичного апарату клітини - головна умова для виживання та адаптації рослин до радіаційного опромінення.

2.8 Стійкість рослин до інфекційних хвороб

На всіх етапах органогенезу рослини взаємодіють з багатьма іншими організмами, більшість яких шкідливі. Причиною різних хвороб рослин та насіння можуть бути гриби, бактерії, віруси. (див.додаток В.)

Явище не сприймання рослинами хвороб називається імунітетом, або фітоімунітетом. М. І. Вавілов виділяє природний, або вроджений, та надбаний імунітет. Залежно від механізму захисних функцій він може бути активним або пасивним. Активний, або фізіологічний, імунітет зумовлюється активною реакцією клітин рослини на проникнення в неї патогену. Пасивний імунітет являє собою категорію стійкості, яка пов'язана з особливостями структури рослин - як морфологічної, так і анатомічної.

Ефективність фізіологічного імунітету викликається, головним чином, слабким розвитком збудника при різкому проявленні імунності - його раннім чи пізнім відмиранням, яке часто супроводжується локальним відмиранням клітин самої рослини.

Імунітет цілком залежить від фізіологічних реакцій цитоплазми гриба й клітин господаря. Спеціалізація фітопатогенних організмів визначається здатністю їх метаболітів придушувати у рослині активність захисних реакцій, індукованих зараженням. Якщо клітини рослин сприймуть проникаючий патоген як чужорідний організм, виникає серія біохімічних змін, що спрямована на його усунення, і зараження не відбувається. В іншому випадку настає зараження.

Характер розвитку хвороби залежить від особливостей обох компонентів та умов навколишнього середовища. Наявність інфекції ще не означає проявлення хвороби. У зв'язку з цим виділяють два типи інфекції: висока, якщо збудник хвороби вірулентний, а рослина сприйнятлива до даної хвороби; низька, що характеризується авірулентним станом збудника хвороби й підвищеною стійкістю до нього рослини. При низькій вірулентності та низькій стійкості відзначається проміжний тип інфекції.

Залежно від ступеня вірулентності патогену і стійкості рослини характер хвороби неоднаковий.

М. І. Вавілов виділяє видовий (родовий) та сортовий імунітет. Видовий - найбільш поширена форма стійкості рослин до хвороб. При цьому цілі роди і види стійкі до певних хвороб. Такий імунітет пов'язаний з біологічною спеціалізацією паразитів щодо родів та видів рослин і зумовлений процесом дивергенції рослин живителів і паразитів у їх еволюції.

Сортовий, або специфічний, імунітет характеризується стійкістю cортів, що належать до одного й того ж виду, до окремих хвороб. Прикладом видового імунітету може бути стійкість Triticum durum до бурої іржі, тоді як Triticum aestivum цією хворобою уражується. Сортовий імунітет ілюструється стійкістю сорту м'якої пшениці Миронівська 808 щодо борошнистої роси й слабкою стійкістю сорту Безоста 1 до цієї хвороби.

Труднощі профілактики хвороб та боротьби з ними зумовлюються об'єктивними факторами. Насамперед, дуже складно вивести сорти, які б тривалий час зберігали стійкість до патогену. Часто вона втрачається внаслідок виникнення нових рас і біотипів збудників, проти яких сорт не захищений.

Боротьба з хворобами ускладнюється ще й тим, що відбувається адаптація патогенів до хімічних засобів захисту. Відзначені фактори є основною причиною того, що витрати на захист рослин в умовах сучасного землеробства все зростають, випереджуючи темпи приросту сільськогосподарської продукції у 4-5 разів.

Паразитичні організми характеризуються рядом специфічних параметрів. Патогенність - здатність мікроорганізмів викликати захворювання. Вірулентність виражає якісну сторону патогенності й являє собою здатність патогену уражати чи не уражати рослину. Вірулентність патогенна може змінюватися лише у результаті модифікації генотипу й майже не залежить від умов навколишнього середовища. Агресивність патогенів характеризує ступінь ураження ними сприйнятливих рослин і визначається швидкістю росту паразита, факторами навколишнього середовища тощо.

Взаємозв'язок між патогеном і рослиною-живителем відбувається поетапно.

Перший етап - проростання спор, яке найбільш успішно відбувається у середовищі, що містить хоча б мінімальну кількість виділень тканин рослини-живителя у вигляді рідини, яка називається інфекційною краплею. При проростанні проросток спори присмоктується за допомогою апресорій (присосок) на поверхні рослини-живителя.

Другий етап ураження - ріст гіфів усередину тканин рослини, інтенсивність якого залежить від товщини стінок паренхімних клітин і характеру оболонок.

Третій етап ураження установлення фізіологічної взаємодії між інфекційними гіфами й цитоплазмою клітин рослини-живителя.

Фізіологічна основа стійкості рослин до хвороб полягає у зміні активності ензимів оксидоредуктаз - пероксидази та інших, роль яких полягає у наступному. Гідролітичні ферменти патогенних мікроорганізмів здійснюють розкладання речовин, що містяться у тканинах рослини живителя, продукти розпаду використовуються для живлення міцелію гриба. При підвищенні активності окислювальних ферментів активність гідролітичних ферментів паразита пригнічується. Разом з тим, оксилювальні ферменти знешкоджують токсини, що виділяються мікроорганізмами, окислюючи їх до кінцевих фізіологічно нейтральних продуктів, а також активізуючи процеси окислення фенолів до хінонів. Просочені хінонами речовини клітин рослини-живителя не можуть бути поживним середовищем для мікроорганізмів, що створює хімічний бар'єр для розвитку патогену. Окислювально-відновні ферменти сприяють відтворенню пошкоджених тканин й покривів, що забезпечує механічну перепону на шляху проникнення інфекції. Спостереження показали, що ступінь ураження тісно пов'язаний з фізіологічним та онтогенетичним станом рослини і навколишніми умовами

З метою профілактики та зменшення шкідливої дії патогенів на рослини застосовують спеціальні хімічні препарати - фунгіциди. Відомо, що під час обробки посівів хімічними препаратами гинуть не лише шкідливі види мікроорганізмів та комах, а й велика кількість корисних. Разом з тим діюча речовина фунгіцидів залишається у рослинних продуктах, якими живляться люди. Виходячи з цього, в останній час все більшого поширення набирають біологічні методи боротьби з хворобами та шкідниками сільськогосподарських рослин.