Fitopatologie

Fitopatologia, sau patologia vegetală, este o ramură a biologiei care studiază factorii primari, atât biotici cât și abiotici, care produc boli la plante, bolile propriu-zise ale plantelor și al metodele de prevenire și combatere a acestora.

Fitopatologia se subîmparte în câteva capitole importante, și anume:

• etiologia bolilor, care studiază cauzele bolilor plantelor;
• patogenia, care se ocupă de modul în care factorii patogeni produc bolile plantelor;
• patografia, care descrie simptomele prin care se manifestă bolile și metodele cu care se determină acestea;
• ecologia patogenilor și bolilor plantelor agricole, care studiază relațiile acestora cu factorii de mediu;
• epifitologia denumită și epidemiologia plantelor, care se ocupă cu studiul populațiilor de patogeni în populațiile-gazdă ale culturilor agricole și cu bolile ce apar în contextul influențelor mediului înconjurător și al factorilor antropologici;
• profilaxia bolilor, care se referă la elaborarea și aplicarea mijloacelor de luptă pentru prevenirea îmbolnăvirilor;
• terapia bolilor, care se ocupă de elaborarea și aplicarea mijloacelor de luptă curativă;
• protecția integrată a culturilor agricole împotriva bolilor, care se referă la îmbinarea diferitelor mijloace de combatere în cadrul agro-ecosistemului și aplicarea lor numai atunci când se justifica economic și ecologic.

Fitopatologia se împarte în două părţi:

1. Fitopatologia generală.

2. Fitopatologia specială.

Fitopatologia generală cuprinde cunoştinţele referitoare la etiologia, patogeneza, epidemiologia şi ecologia bolilor, caracterele bilogice, sistematica, specializarea şi variabilitatea agenţilor patogeni, elaborarea tehnologiilor de prevenire şi combatere integrată a bolilor plantelor.

Fitopatologia specială are ca preocupare studiul bolilor culturilor agricole, plantelor lemnoase din culturile forestiere, plantelor decorative, medicinale etc.

Impactul economic al bolilor plantelor

Apariţia şi dezvoltarea patologiei vegetale ca ştiinţă se datoreşte, în primul rând, cauzelor de ordin economic. Impactul bolilor se evaluează prin pierderile de recoltă pe care acestea le provoacă. Factorul economic, adică efectul păgubitor al bolilor plantelor, a fost acela care a trezit interesul pentru probleme de fitopatologie.

         Bolile la plante se caracterizeză prin dereglarea echilibrului funcţional, care determină o scădere mai mare sau mai mică a cantităţii de substanţe organice sintetizate şi acumulate de plantă. În cazul plantelor de cultură aceasta duce la scăderea productivităţii.

Agenţii patogeni ai bolilor au apărut pe pământ şi s-au răspândit împreună cu plantele. În general, plantele de cultură sunt mai sensibile la boli decât rudele lor sălbatice din cauza că ele sunt silite să se dezvolte în condiţii care diferă de cele naturale din patria de origine.  Schimbul de produse vegetale, inclusiv material săditor, a favorizat răspândirea agenţilor patogeni dintr-o zonă geografică în alta. Astfel, odată cu diferite plante de cultură au fost introduşi în Europa şi paraziţii lor, cum a fost mana cartofului (Phytophthora infestans) 1845 -1846 din America de Sud;  mana viţei de vie (Plasmopara viticola)  în 1878 din America de Nord; făinarea viţei de vie (Uncinula necator)  în1845 din Asia Mijlocie etc.

Plasmopara viticola

În prezent nu sepoate concepe obţinerea de producţii înalte fără utilizarea unor metode adecvate de protecţie a plantelor, care trebuie să includă: măsuri legislative şi de carantină fitosanitară; ameliorarea şi cultivarea soiurilor rezistente; măsuri de igienă culturală; metode şi mijloace fizico-mecanice; măsuri şi metode culturale (agrofitotehnice); măsuri biologice de combatere a bolilor; combaterea chimică; măsuri de prognoză şi avertizare.

Istoria dezvoltării patologiei vegetale

Patologia vegetală a devenit ştiinţă de sine stătătoare abia în a doua jumătate a secolului XIX, cu toate că unele boli ale plantelor au fost semnalate cu câteva mii de ani în urmă. Convenţional istoria dezvoltării patologiei vegetale poate fi împărţită în cinci ere.

Era I -  era antică, de la apariţia culturii plantelor până la căderea Imperiului Roman (476 d. Hr.).

Era II -  era medievală  476 – 1600.

Era III - era premodernă  1600 – 1850.

Era IV - era modernă  1850 – 1905.

Era V -  era contemporană 1906 – 2005.

Omul agricultor a cunoscut simptomele şi efectul nociv al unor boli ale plantelor din timpuri străvechi. În scrierile vechi ebraice şi în Biblie se amintea de tăciunii şi ruginile cerealelor. Nu se cunoşteau însă cauzele bolilor, iar efectul dăunător era atribuit răzbunării zeilor, blestemului morţilor etc. Marele naturalist şi filozof al Greciei Antice, Aristotel, a descris ruginile la grâu. Theophrast, părintele botanicii, în lucrarea sa Historia plantarum descrie tăciunii şi ruginile la cereale, prezintă primele noţiuni de rezistenţă a grâului la boli, recomandă rotaţia culturilor ca metodă de protecţie a plantelor. Renumitul poet roman Ovidiu în scrierile sale „Fastele” îl imploră pe Jupiter să apere grânele de mălură. Marele naturalist al Imperiului Roman, Pliniu cel Bătrân, în lucrarea Historia naturalis a descris bolile grâului, a recomandat ca măsuri de protecţie dezmiriştirea şi rotaţia culturilor, a descris unele boli neinfecţioase cauzate de temperaturi anormale ale aerului.

Pe parcursul erei medievale, ca şi în alte ştiinţe, în patologia vegetală se observă un regres evident. Bolile şi calamităţile cauzate de ele se explicau prin dogme creaţioniste, iar înlăturarea lor încercau să o facă prin descântece şi vrăji. Totuşi, pot fi menţionate lucrările savantului arab Ibn al Avam Ibn Sina (lat. Avicenna). El a scric circa 300 de lucrări în domeniul botanicii şi agriculturii, în care a descris bolile viţei de vie, bolile pomilor fructiferi. A recomandat şi unele măsuri de protecţie a acestor culturi.

În era premodernă, timp de circa 500 de ani, a predominat dogma creaţionistă şi concepţia autogenitistă despre originea bolilor plantelor. Conform acestei concepţii, microorganismele de pe plantele bolnave erau considerate ca o urmare a bolii, ci nu drept cauza lor. În perioada renaşterii (1600 – 1700) patologia vegetală încearcă să se elibereze de dogmele medievale. În manualele de agricultură încep a fi descrise şi bolile plantelor de cultură. Leonardo da Vinci, renumit pictor, sculptor, arhitect, matematician, a studiat dinamica uscării caisului şi a încercat să combată boala prin tratarea pomilor cu diferite produse chimice. În 1753 apare lucrarea lui K. Linne “Species plantarum”, în biologie fiind introdusă denumirea binară a speciilor. Tournefort (1705) clasifică bolile plantelor în boli interne sau infecţioase şi boli externe sau neinfecţioase.  În lucrările lui Fontana (1767),  Fabricius (1774) se menţionează prezenţa în  ţesuturile   atacate a unor microorganisme autonome, capabile să producă îmbolnăvirea plantelor, cu toate că noţiunea de parazit a fost introdusă în biologie mai târziu. În această perioadă, în patologia vegetală continuă să  predomine concepţia autogenitistă despre originea bolilor. Ca importantă poate fi menţionată lucrarea învăţatului austriac Unger “Exantemele plantelor” (1833). Esenţa concepţiei autogenitiste elaborată de Unger consta în aceea că bolile apar datorită alterării sevei plantelor, iar microorganismele din leziuni apar ca urmare a acestui proces.

Pe parcursul erei moderne (1853 – 1906), datorită descoperirilor făcute de Tulasne, Anton de Bary, M. Voronin, dar mai ales datorită lucrărilor genialului savant microbiolog francez L. Pasteur concepţia autogenitistă despre originea bolilor a fost înlocuită cu cea patogenitistă. În anul 1861, printr-o serie de experienţe de referinţă, L. Pasteur a dat o lovitură serioasă adepţilor teoriei „generaţiei spontane”. Au urmat „anii de glorie ai microbiologiei”, care s-au remarcat prin descoperirea agenţilor patogeni ai numeroase boli la plante, stabilirea relaţiilor dintre microorganisme şi boli cauzate de ele. Între anii 1845 – 1874, în Europa sunt aduse cu materialul săditor mana şi făinarea viţei de vie, iar puţin mai înainte mana cartofului. Datorită pierderilor colosale din cauza acestor boli, a început să se resimtă impactul economic al bolilor plantelor. În această perioadă s-au remarcat savanţii germani Anton de Bary şi Iulius Kuhn, fondatorii  fitopatologiei moderne. Anton de Bary a dovedit caracterul infecţios al tăciunilor şi ruginilor cerealelor, a studiat biologia ciupercilor Phytophthora infestans, Sclerotinia  sclerotiorum, Pythium de Baryanum.'''''I. Kuhn în publicat tratatul clasic de fitopatologie, în care acordă o mare atenţie măsurilor de combatere a bolilor, inclusiv prin metoda chimică. În Anglia, Berkeley a publicat o serie de lucrări fundamentale în domeniul patologiei vegetale, fiind considerat drept fondatorul fitopatologiei engleze. În Rusia, Mihail Voronin a studiat ciclurile biologice ale ciupercilor Plasmodiophora brassicae şi Puccinia helianthi, a menţionat pentru prima dată că bacteriile pot provoca boli la plante.

Către sfârşitul secolului XIX mana, făinarea şi filoxera viţei de vie au pus în pericol de dispariţie soiurile nobile europene. A apărut necesitatea elaborării unor măsuri eficiente de combatere a bolilor. Savantul francez Millardet a recomandat pentru prima dată tratamente chimice împotriva manei viţei de vie cu zeama bordoleză. Viala publică tratatul “Les maladies de la vigne”, iar Prillioux un tratat despre bolile pomilor fructiferi.

În anii 1880-1884 savantul american Burrill a descoperit prima bacterioză la plante – arsura bacteriană a merilor şi perilor – Erwinia amylovora. Apare o nouă ramură a patologiei vegetale, numită fitobacteriologia. Dezvoltarea de mai departe a bacteriologiei vegetale se datoreşte lucrărilor unor aşa savanţi renumiţi ca E. Smith, Iacevski, Krasilnikov, Bergey, Săvulescu etc. În anul 1881 savantul italian Saccardo a început publicarea unei lucrări fundamentale, numită “Sylloge fungorum omnium cognitorum”, în 26 de volume în care a descris circa 75000 de specii de ciuperci. În 1892 savantul rus D. Ivanovski a demonstrat că agentul patogen al mozaicului tutunului nu este o bacterie, deoarece trece prin filtrele bacteriene. În . Beijerinck menţionează că mozaicul tutunului este provocat de un parazit acelular, pe care l-a numit „contagium vivum fluidum”. A apărut o nouă direcţie în patologia vegetală – fitovirusologia. Dezvoltarea de mai departe a acestei direcţii se datoreşte lucrărilor unor aşa savanţi ca Holmes, Gibbs, Smith, Bawden, Suhov, Rîjkov, Verderevscaia.

În era contemporană fitopatologia a devenit ştiinţă de sine stătătoare. În această perioadă au fost redescoperite legile lui Gh. Mendel. A fost dovedit experimental  că rezistenţa plantelor la boli este un caracter care se supune legilor mendeliene şi se transmite prin ereditate urmaşilor. În 1907 prof. I. Mecinikov a elaborat teoria fagocitară a imunităţii, pentru care i s-a conferit Premiul Nobel. În prima jumătate a secolului XX s-a remarcat marele savant sovietic N.'''''Vavilov, care a elaborat principiul geografic de depistare  a formelor de plante rezistente la boli în baza evoluţiei conjugate a plantelor gazdă şi agenţilor patogeni şi bazele teoretice ale selecţiei soiurilor şi hibrizilor rezistenţi la boli. În 1926 Gauman publică cea dintâi lucrare de “Morfologie comparată a ciupercilor”. Se publică lucrări fundamentale: S. Rostovţev „Патология растений” (1923), A. Iacevski „Основы микологии” (1933) şi “Бактериозы растений “ (1935), valoroase tratate de fitopatologie ca acelea ale lui Naumov (U.R.S.S.), Prillieux şi Delacroix (Franţa), Ferraris şi Ciferri (Italia), Eriksson (Suedia) ş.a. În 1935 Stanley obţine pentru prima dată VMT (virusul mozaicului tutunului) în stare pură şi descoperă structura nucleoproteică a particulelor de virus. În ultimele decenii ale secolului XX au fost descoperite câteva grupe noi de agenţi patogeni ai bolilor plantelor: micoplasmele în 1967 (Asuyama, Doi, Yora), viroizii în 1971 (T. Dienner), rickettsiile în 1972 (Windsor şi Black).

Şi în spaţiul românesc patologia vegetală a apărut şi s-a dezvoltat datorită necesităţii de a reduce pierderile cauzate de boli. Unele menţiuni scrise despre bolile plantelor datează din secolul XIX. În primele decenii ale secolului XX au fost publicate lucrări de micologie şi fitopatologie (I. Constantineanu - Les Uredinees de , în care descrie 273 specii parazite pe 592 specii de plante; C. Petrescu – Flora micologică a Moldovei; Gh. Ionescu – Ciuperci parazite pe arbori; I. Ginţescu – Specii de Orobanche parazite pe tutun). Bazele patologiei vegetale au fost puse de acad. Tr. Săvulescu (1889-1963), care timp de 4 decenii a creat şcoala fitopatologică românească şi a publicat lucrări monumentale, cum ar fi: „Monografia  Uredinalellor”, 2 volume, 1953,  şi „Ustilaginalele din R. P. R.”, 2 volume, 1957.

În Moldova din stânga Prutului, şcoala ştiinţifică de fitopatologie a fost întemeiată şi condusă timp de 3 decenii (1944-1974) de prof. D. Verderevschi, şef al Catedrei de Fitopatologie din Chişinău.  S-a remarcat prin cercetări fundamentale şi experimentale în domeniile fitoimunologiei, selecţiei soiurilor rezistente la boli şi dăunători, protecţiei plantelor cultivate; a elaborat teoria evoluţiei parazitismului la microorganisme şi bazele teoriei generale a imunităţii antimicrobiene a plantelor, acestea oferind posibilitatea de a implementa în semenologie metode eficiente de control fitopatologic al rezistenţei soiurilor la boli; a întemeiat Serviciul de protecţie a plantelor din Republica Moldova şi a contribuit la pregătirea teoretică şi practică a multor generaţii de specialişti şi savanţi în domeniul patologiei vegetale şi protecţiei plantelor. 

Legături externe

• Ghid practic de fitopatologie, bioge.ubbcluj.ro