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 părți:

1. Fitopatologia generală.

2. Fitopatologia specială.

Fitopatologia generală cuprinde cunoștințele referitoare la etiologia, patogeneza, epidemiologia și ecologia bolilor, caracterele biologice, sistematica, specializarea și variabilitatea agenților patogeni, elaborarea tehnologiilor de prevenire și 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

Apariția și dezvoltarea patologiei vegetale ca știință se datoreaza, 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.

Phytophthora infestans

         Bolile la plante se caracterizează prin dereglarea echilibrului funcțional, care determină o scădere mai mare sau mai mică a cantității de substanțe organice sintetizate și acumulate de plantă. În cazul plantelor de cultură aceasta duce la scăderea productivității.

Agenții patogeni ai bolilor au apărut pe pământ și 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 condiții care diferă de cele naturale din patria de origine.  Schimbul de produse vegetale, inclusiv material săditor, a favorizat răspândirea agenților patogeni dintr-o zonă geografică în alta. Astfel, odată cu diferite plante de cultură au fost introduși în Europa și paraziții lor, cum a fost mana cartofului (Phytophthora infestans) 1845 -1846 din America de Sud;  mana viței de vie (Plasmopara viticola)  în 1878 din America de Nord; făinarea viței de vie (Uncinula necator)  în1845 din Asia Mijlocie etc.

Plasmopara viticola

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

Istoria dezvoltării patologiei vegetale

Patologia vegetală a devenit știință 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. Convențional istoria dezvoltării patologiei vegetale poate fi împărțită în cinci ere.

Era I -  era antică, de la apariția 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 și efectul nociv al unor boli ale plantelor din timpuri străvechi. În scrierile vechi ebraice și în Biblie se amintea de tăciunii și ruginile cerealelor. Nu se cunoșteau însă cauzele bolilor, iar efectul dăunător era atribuit răzbunării zeilor, blestemului morților etc. Marele naturalist și filozof al Greciei Antice, Aristotel, a descris ruginile la grâu. Theophrast, părintele botanicii, în lucrarea sa Historia plantarum descrie tăciunii și ruginile la cereale, prezintă primele noțiuni de rezistență a grâului la boli, recomandă rotația culturilor ca metodă de protecție 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 protecție dezmiriștirea și rotația culturilor, a descris unele boli neinfecțioase cauzate de temperaturi anormale ale aerului.

Pe parcursul erei medievale, ca și în alte științe, în patologia vegetală se observă un regres evident. Bolile și calamitățile cauzate de ele se explicau prin dogme creaționiste, iar înlăturarea lor încercau să o facă prin descântece și vrăji. Totuși, pot fi menționate lucrările savantului arab Ibn al Avam Ibn Sina (lat. Avicenna). El a scris circa 300 de lucrări în domeniul botanicii și agriculturii, în care a descris bolile viței de vie, bolile pomilor fructiferi. A recomandat și unele măsuri de protecție a acestor culturi.

În era premodernă, timp de circa 500 de ani, a predominat dogma creaționistă și concepția autogenitistă despre originea bolilor plantelor. Conform acestei concepții, microorganismele de pe plantele bolnave erau considerate ca o urmare a bolii, ci nu drept cauza lor. În perioada renașterii (1600 – 1700) patologia vegetală încearcă să se elibereze de dogmele medievale. În manualele de agricultură încep a fi descrise și bolile plantelor de cultură. Leonardo da Vinci, renumit pictor, sculptor, arhitect, matematician, a studiat dinamica uscării caisului și 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 infecțioase și boli externe sau neinfecțioase.  În lucrările lui Fontana (1767),  Fabricius (1774) se menționează prezența în  țesuturile   atacate a unor microorganisme autonome, capabile să producă îmbolnăvirea plantelor, cu toate că noțiunea de parazit a fost introdusă în biologie mai târziu. În această perioadă, în patologia vegetală continuă să  predomine concepția autogenitistă despre originea bolilor. Ca importantă poate fi menționată lucrarea învățatului austriac Unger “Exantemele plantelor” (1833). Esența concepției autogenitiste elaborată de Unger consta în aceea că bolile apar datorită alterării sevei plantelor, iar microorganismele din leziuni apar ca urmare a acestui proces.

Tilletia caries

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 concepția autogenitistă despre originea bolilor a fost înlocuită cu cea patogenitistă. În anul 1861, printr-o serie de experiențe de referință, L. Pasteur a dat o lovitură serioasă adepților teoriei „generației spontane”. Au urmat „anii de glorie ai microbiologiei”, care s-au remarcat prin descoperirea agenților patogeni ai numeroase boli la plante, stabilirea relațiilor dintre microorganisme și boli cauzate de ele. Între anii 1845 – 1874, în Europa sunt aduse cu materialul săditor mana și făinarea viței de vie, iar puțin 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 savanții germani Anton de Bary și Iulius Kuhn, fondatorii  fitopatologiei moderne. Anton de Bary a dovedit caracterul infecțios al tăciunilor și 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 atenție 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 și Puccinia helianthi, a menționat pentru prima dată că bacteriile pot provoca boli la plante.

Către sfârșitul secolului XIX mana, făinarea și filoxera viței de vie au pus în pericol de dispariție 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 viței de vie cu zeamă bordeleză. 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 și perilor – Erwinia amylovora. Apare o nouă ramură a patologiei vegetale, numită fitobacteriologia. Dezvoltarea de mai departe a bacteriologiei vegetale se datorește lucrărilor unor așa savanți renumiți 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 menționează că mozaicul tutunului este provocat de un parazit acelular, pe care l-a numit „contagium vivum fluidum”. A apărut o nouă direcție în patologia vegetală – fitovirusologia. Dezvoltarea de mai departe a acestei direcții se datorește lucrărilor unor așa savanți ca Holmes, Gibbs, Smith, Bawden, Suhov, Rîjkov, Verderevscaia.

În era contemporană fitopatologia a devenit știință de sine stătătoare. În această perioadă au fost redescoperite legile lui Gh. Mendel. A fost dovedit experimental  că rezistența plantelor la boli este un caracter care se supune legilor mendeliene și se transmite prin ereditate urmașilor. În 1907 prof. I. Mecinikov a elaborat teoria fagocitară a imunității, 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 evoluției conjugate a plantelor gazdă și agenților patogeni și bazele teoretice ale selecției soiurilor și hibrizilor rezistenți la boli. În 1926, Ernst Gäumann publică cea dintâi lucrare de “Morfologie comparată a ciupercilor”. Se publică lucrări fundamentale: S. Rostovțev „Патология растений” (1923), A. Iacevski „Основы микологии” (1933) și “Бактериозы растений “ (1935), valoroase tratate de fitopatologie ca acelea ale lui Naumov (U.R.S.S.), Prillieux și Delacroix (Franța), Ferraris și Ciferri (Italia), Eriksson (Suedia) ș.a. În 1935 Stanley obține pentru prima dată VMT (virusul mozaicului tutunului) în stare pură și descoperă structura nucleoproteică a particulelor de virus. În ultimele decenii ale secolului XX au fost descoperite câteva grupe noi de agenți patogeni ai bolilor plantelor: micoplasmele în 1967 (Asuyama, Doi, Yora), viroizii în 1971 (T. Dienner), rickettsiile în 1972 (Windsor și Black).

Și în spațiul românesc patologia vegetală a apărut și s-a dezvoltat datorită necesității de a reduce pierderile cauzate de boli. Unele mențiuni scrise despre bolile plantelor datează din secolul XIX. În primele decenii ale secolului XX au fost publicate lucrări de micologie și 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. Gințescu – 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 școala fitopatologică românească și a publicat lucrări monumentale, cum ar fi: „Monografia  Uredinalellor”, 2 volume, 1953,  și „Ustilaginalele din R. P. R.”, 2 volume, 1957.

În Moldova din stânga Prutului, școala științifică de fitopatologie a fost întemeiată și condusă timp de 3 decenii (1944-1974) de prof. D. Verderevschi, șef al Catedrei de Fitopatologie din Chișinău.  S-a remarcat prin cercetări fundamentale și experimentale în domeniile fitoimunologiei, selecției soiurilor rezistente la boli și dăunători, protecției plantelor cultivate; a elaborat teoria evoluției parazitismului la microorganisme și bazele teoriei generale a imunității antimicrobiene a plantelor, acestea oferind posibilitatea de a implementa în semenologie metode eficiente de control fitopatologic al rezistenței soiurilor la boli; a întemeiat Serviciul de protecție a plantelor din Republica Moldova și a contribuit la pregătirea teoretică și practică a multor generații de specialiști și savanți în domeniul patologiei vegetale și protecției plantelor. 

Legături externe

• Ghid practic de fitopatologie Arhivat în 28 mai 2014, la Wayback Machine., bioge.ubbcluj.ro