|
Читайте также: |
Инфекционные, или паразитарные, болезни растений - это группа болезней, вызываемых патогенными микроорганизмами. Основной признак инфекционных болезней - способность передаваться от растения к растению. Возбудителями болезней могут быть грибы, бактерии, вирусы, вироиды, фитоплазмы, актиномицеты. К возбудителям болезней растений относятся также цветковые растения-паразиты (повилика, заразиха и др.).
В основе инфекционных болезней лежит явление паразитизма, суть которого состоит в том, что патоген не способен самостоятельно вырабатывать органическое вещество и потому вынужден забирать его у растения. В результате нарушается нормальная жизнедеятельность растения.
В зависимости от того, развиваются ли патогены главным образом на поверхности растения или внутри клеток и в межклетниках, их делят соответственно на экзопаразитов и эндопаразитов. По степени паразитизма (типу питания) можно выделить три категории фитопатогенных организмов.
Факультативные "паразиты- организмы, которые основную часть жизненного цикла питаются сапротрофно, т. е. мертвым органическим веществом. Они поражают ослабленные, имеющие повреждения растения, заселяя вначале участки отмерших тканей растений. Затем факультативные паразиты постепенно осваивают примыкающие здоровые участки тканей, которые предварительно разрушают продуктами своего метаболизма. Типичным представителем факультативных паразитов является гриб Alternaria solani, возбудитель альтернариоза, или сухой пятнистости, картофеля. Гриб образует на листьях вначале очень мелкие, а затем разрастающиеся концентрическими кольцами некрозы. При этом хорошо заметно, как гриб заселял новые участки ткани растения. Факультативные паразиты - самая многочисленная группа патогенов, которая пополняется за счет сапрофитов, приспосабливающихся в процессе эволюции к питанию на живых растениях.
Один из эффективных приемов защиты от этой группы патогенов - создание наиболее благоприятных условий для роста и развития растений, в результате они становятся менее подвержены заболеваниям.
Факультативные сапрофиты - организмы, большую часть жизненного цикла паразитирующие на живых тканях, но они могут недолго питаться, как сапрофиты, т. е. отмершими участками тканей. В процессе питания они в конечном счете приводят клетки растений к гибели. Споро-ношение грибов - факультативных сапрофитов образуется на границе здоровой и мертвой ткани. Эта группа патогенов немногочисленна. Типичные представители факультативных сапрофитов: Veniuria inaegualis - возбудитель парши яблони, Ascochyta pisi - возбудитель аскохитоза гороха.
Облигатные паразиты - организмы, развивающиеся только в живых тканях растений, не способные питаться мертвым органическим веществом. Только очень немногих представителей этой категории (например, некоторых возбудителей ржавчины и настоящих мучнистых рос) удается выращивать на искусственных питательных средах, имеющих сложный многокомпонентный состав. Облигатные паразиты находятся на высшей эволюционной ступени паразитизма. Среди них существуют организмы с абсолютным типом паразитизма. При этом в результате воздействия патогена на генетический аппарат растения в нем происходят такие изменения, что растение начинает синтезировать структуры, необходимые для построения (копирования) организма-патогена. Данными свойствами обладают все фитопатогенные вирусы и вироиды.
Стратегия защиты растений от патогенов этой группы должна быть направлена на подавление процессов накопления и распространения инфекционного начала в период вегетации или на предотвращение накопления покоящихся структур возбудителей болезней.
Патогенность, вирулентность, агрессивность. Способность патогена вызывать болезнь растения характеризуют такими его свойствами, как патогенность, вирулентность, агрессивность,
Патогенностыо называют способность микроорганизма вызывать заболевание растений.
Вирулентность - качественный признак патогенности, определяющий способность фитопатогена вызывать заболевание определенного вида или сорта растения-хозяина. Например, гриб Venturia pinna (возбудитель парши груши) - патогенный гриб. Но его патогенность проявляется только по отношению к груше, т. е. он вирулентен именно для данной культуры. Кроме того, в пределах этого вида возбудителя существуют отдельные специализированные расы (их называют физиологическими расами), которые вирулентны для одних сортов и невирулентны (ави-рулентны) для других.
Агрессивность - количественный признак патогенности, отражающий способность патогена к размножению в тканях растения, на котором он паразитирует. Меры агрессивности: продолжительность инкубационного периода, скорость распространения по тканям растения, число инфекционных единиц, способных вызывать заражение, интенсивность спороношения (у грибов). Агрессивность - менее стабильное свойство, чем патогенность и вирулентность; она может варьировать в зависимости от условий окружающей среды.
Патологический процесс. Патологический процесс, или патогенез, - изменения в жизнедеятельности растений, возникающие в результате болезни. К ним относятся биохимические, физиологические, морфологические, иммунные и другие процессы, происходящие в растении после воздействия причин-
ного фактора. Выделяют три основных этапа патологического процесса.
1. Заражение, или проникновение возбудителя в ткани растения. На этом
этапе между растением и паразитом устанавливается не механическая, а уже биологическая связь. Простое механическое «загрязнение», т. е. попадание патогена на поверхность растения, еще не означает, что произошло заражение.
Возбудители болезней проникают в растения различными путями. Большая часть патогенов попадает в ткани через естественные отверстия: устьица, чечевички, гидатоды, рыльце пестика. Таким образом проникают, например, все возбудители ложных мучнистых рос, многие бактерии. Другие патогены, например вирусы, многие грибы - факультативные паразиты, проникают через различные макро- и микротравмы тканей растений. Существует небольшая группа патогенов (среди них грибы—возбудители настоящих мучнистых рос, цветковые паразиты), которые могут внедряться в растения через неповрежденные клеточные стенки покровных тканей, используя для их разрушения особые ферменты.
Для различных видов возбудителей требуются определенные условия окружающей среды, благоприятствующие заражению (режим температуры и влажности, наличие света и кислорода). Большое значение как фактор, определяющий саму возможность заражения, имеют выделения растений, их количество и качественный состав, которые зависят от вида, сорта растения, его возраста, физиологического состояния.
2. Развитие, или накопление биомассы, патогена. Попав на благоприятный
Для питания субстрат, патогены начинают размножаться. При этом они мо
гут находиться внутри клеток растения (возбудитель килы капустных), в межклетниках (возбудитель ложной мучнистой росы капусты), на поверхности пораженной ткани (возбудитель настоящей мучнистой росы огурца). Заселение патогенов может быть локальным либо охватывающим значительные участки ткани растения. При системной Реакции патогены распространяются по всему растению. Возникающие в процессе взаимодействия растения и патогена нарушение фотосинтеза, водного режима, дыхания, синтеза белков и углеводов и т. п. вызывают общие физиологические и биохимические изменения, а вслед за ними и параллельно анатомо-морфологические изменения. Наступает следующий этап патологического процесса.
3. Проявление болезни, или появление симптомов. На этом этапе явно видно, что в результате взаимодействия патогена, растения-хозяина и факторов внешней среды произошли патологические изменения, характерные для данной болезни. Тип симптомов может быть самым разнообразным и зависит в первую очередь от вида возбудителя. Началом проявления болезни считают момент появления первых симптомов, а для грибных болезней — момент распространения спор на поверхности растения.
Инкубационный период болезни. Период развития болезни от заражения (проникновения в растение патогена) до появления внешних признаков (симптомов) заболевания называется инкубационным периодом.
Продолжительность этого периода имеет большое значение в общем ходе развития болезни. Чем он короче, тем быстрее будет распространяться болезнь, так как растение с момента окончания инкубационного периода становится источником инфекции. При скрытом (латентном) течении болезни, если возбудитель передается с соком, зараженное растение становится источником инфекции раньше.
Продолжительность инкубационного периода зависит от биологических особенностей возбудителя болезни, степени восприимчивости растения и условий окружающей среды, особенно температуры. Например, у головневых грибов инкубационный период продолжается несколько месяцев, а у ржавчинных грибов—несколько дней. Инкубационный период возбудителя фитофтороза картофеля {Phytophthora infestans) при среднесуточной температуре 18...20°С равен 4 дням, а при температуре 13...15°С увеличивается до 8... 10 дней.
Влажность окружающей среды также может оказывать влияние на продолжительность инкубационного периода.
При грибных заболеваниях завершающим этапом патологического процесса служит появление спороношения. Оно развивается, как правило, в условиях повышенной влажности (при пониженной влажности не появляется, инфекция остается в скрытой форме, продолжительность инкубационного периода увеличивается). В целом продолжительность инкубационного периода зависит от скорости развития возбудителя и распространения его в тканях растения.
Для проведения краткосрочных прогнозов развития болезни важно знать продолжительность периода и уметь его рассчитать. Это дает возможность своевременно провести защитные мероприятия (например, опрыскивание растений фунгицидами) и предотвратить распространение болезни на другие участки.
Первичная и вторичная инфекция. Первичная инфекция, или первичное заражение, - это болезнетворное начало (представленное определенной формой), которое впервые в данный вегетационный период после сохранения в неблагоприятных условиях вызвало заражение растения. Первичное заражение происходит обычно за счет перезимовавшей инфекции, но она может появиться на данном участке с растениями и извне, перенесясь с далекого расстояния. Первичная инфекция как перезимовавшее болезнетворное начало у грибов может быть представлена различными формами: склероциями, цистами, клейстотециями, телиоспорами и др.
Зимующие стадии возбудителей болезней иногда бывают очень стойкими и могут сохраняться (например, в почве) в течение нескольких лет (покоящиеся споры возбудителя килы капусты - Plasmodiophora brassicae). Длительность сохранения первичной инфекции следует учитывать при составлении севооборотов.
Вторичной инфекцией называют болезнетворное начало, обеспечивающее перезаражение, т. е. распространение от растения к растению болезни в течение вегетационного периода. Вторичная инфекция у грибных патогенов также может быть представлена различными формами: зооспорами, споран
гиеспорами, конидиями, урединиоспо-рами, обрывками мицелия и др.
Заражение растений некоторыми болезнями происходит только один раз за вегетационный период. Такие болезни называют моноциклическими. К ним относятся твердая головня пшеницы, пыльная головня пшеницы, красная пятнистость листьев сливы и др. При большинстве других заболеваний - их называют полициклическими- после завершения инкубационного периода формируется инфекция, способная вызвать заражение новых растений в этот же вегетационный период, причем происходит это неоднократно. Данную инфекцию принято называть генерацией. Примеры полициклических болезней — американская мучнистая роса смородины и крыжовника (за вегетационный период образуется более 10 генераций конидий), корончатая ржавчина овса (в течение лета образуется 2...3 генерации урединиоспор).
Для организации защиты от болезней необходимо знать, каким образом может происходить распространение возбудителя конкретной болезни вообще, а также как он распространяется в период вегетации.
Путь распространения возбудителе й болезней. Распространяться возбудители болезней растений могут различными способами. Наиболее часто встречается распространение воздушным путем (анемохория), с водой (гидрохория), с помощью различных организмов-переносчиков (зоохория) и человека (антропохория).
Распространение по воздуху особенно часто встречается у грибов. Споры грибов переносятся с воздушными потоками на огромные расстояния; например, возможно распространение спор ржавчинных грибов на расстояние в несколько тысяч километров, при этом они могут подниматься с токами воздуха на высоту до 3 км, не теряя жизнеспособности. Во время переноса спор на большие расстояния они остаются в воздухе длительное время (несколько дней и даже месяцев). В результате возможно возникновение болезни и местности, весьма отдаленной от первичного источника образования
спор. Сохранение инфекционности спор зависит от биологических особенностей возбудителя, а также от условий, создающихся в воздушном потоке: температуры, влажности, солнечной радиации и др. Например, урединиоспоры возбудителя линейной ржавчины (Puccinia graminis) намного дольше сохраняют жизнеспособность в воздухе, чем конидии возбудителя пероноспороза капусты (Peronospora brassicae), так как на последние сильно влияет влажность воздуха.
Фитопатогенные бактерии попадают в воздушные потоки с мельчайшими частицами пораженных тканей, реже в виде высохших пленок бактериального экссудата. Например, возбудитель бактериального ожога плодовых (Erwinia amylovora) в виде слизистых нитей экссудата может далеко переноситься ветром. Расстояния, на которые распространяются по воздуху бактерии, гораздо меньше, чем те, что преодолевают грибные патогены.
Вода как средство распространения возбудителей болезней на большие расстояния не имеет существенного значения, хотя играет определенную роль при передаче их в ограниченном пространстве (поле, сад, теплица). С поливными водами, с каплями дождя, росы, при гидропонной культуре распространяются многие грибные и бактериальные патогены (возбудители увядания различных растений - грибы рода Fusarium, возбудитель килы капустных - Plasmodiophora brassicae, возбудитель бактериальной угловатой пятнистости листьев огурца- Preudomonas syringaepv. /achrymans).
Многие патогены, например возбудители ложных мучнистых рос, преимущественно распространяются воздушно-капельным путем, т.е. одновременно с помощью воды и воздуха, только в таких условиях сохраняя свою жизнеспособность.
Часто в распространении возбудителей болезней растений участвуют насекомые, клещи, нематоды, дикие и домашние животные. Для некоторых Фитопатогенных вирусов и микоплазм развитие в теле насекомых, клещей или нематод является частью биологического цикла (фитоплазма – возбудитель желтой карликовости картофеля). Они распространяются в природе только с помощью векторов (организмов-переносчиков).
Бактерии могут распространяться, находясь внутри тела насекомого или на его поверхности. Например, активными переносчиками слизистого бактериоза капусты во время вегетации являются капустная муха, клопы и другие насекомые - вредители капусты.
Посредством зоохории могут распространяться и грибные патогены. Так, конидиальная стадия возбудителя спорыньи ржи (Claviceps purpurea) в виде «медвяной росы» с завязей цветков переносится многими насекомыми на здоровые растения. Часто насекомые и другие организмы, участвуя в распространении болезней, еще и способствуют проникновению патогенов в ткани растения. Например, возбудитель плодовой гнили семечковых (МопШа fructigena) проникает в плоды через ранки на кожице, чаще всего нанесенные плодожоркой, казаркой, птицами.
Распространение человеком возбудителей болезней растений происходит при проведении ручных операций по уходу за растениями (при выламывании пасынков томата переносится вирус табачной мозаики - возбудитель мозаики томата), при механических обработках (с прилипшими на деталях культиватора частицами почвы по полю распространяются споры возбудителя рака картофеля - Synchytrium endobioticum). Кроме того, возбудители болезней растений могут быть завезены в новые районы и страны с семенным и посадочным материалом, с сельскохозяйственной продукцией и сырьем.
Разнообразие путей распространения возбудителей болезней растений следует учитывать при прогнозе болезней; необходимо принимать соответствующие меры защиты.
Литература:
1. Защита растений от болезней. Под редакцией В.А Шкаликова: - М.: - 2004.
2. Практикум по сельскохозяйственной фитопатологии. Под редакцией В. А. Шкаликова. - М.: - 2004.
ЛЕКЦИЯ 2.
Тема: ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ АЛГОРИТМОВ;
Цель: Познакомить студентов с основными методами представления алгоритмов и основными алгоритмическими конструкциями. Учиться составлять блок-схемы алгоритмов различных структур.
План изложения материала.
1. Формы записи алгоритмов;
2. Основные алгоритмические конструкции:
· Линейный алгоритм;
· Разветвляющийся алгоритм;
· Циклический алгоритм
3. Примеры решения задач.
4. Контрольные вопросы и задания.
5. Список используемой литературы.
Формы записи алгоритмов. Алгоритмы можно записывать по-разному. Форма записи, состав и количество операций алгоритма зависят от исполнителя этого алгоритма.
- словесно-формульное. Каждый шаг алгоритма записывается в виде частичного формализованного предложения с использованием глаголов «Ввести», «Вывести», «Выполнить» и др. Пример. Вычислить площадь прямоугольника
1) ввести А,В
2) вычислить S = А*В
3) Вывести на экран S.
- графически (блок-схемы) Используются геометрические фигуры для обозначения каких-либо команд называющиеся блоками. Каждый блок соответствует конечному этапу процесса. Внутри каждого блока дается описание тех операций, которые необходимо выполнить. Правила выполнения схем алгоритмов регламентирует ГОСТ 19.002-80 (единая система программной документации табл 1.1)
Блоки на схемах соединяются линиями потоков информации. Основное направление информации идет сверху вниз и слева направо (стрелки могут не указываться), снизу вверх и справа налево – стрелка обязательна. Количество входящих линий для блока не ограничено. Входящая линия должна быть одна (исключение логический блок).
- на алгоритмическом языке, на языке программирования.
Алгоритмические языки, или языки программирования, предназначены для представления алгоритма. Основная цель алгоритмического языка — дать формализованное средство общения между людьми, а также между человеком и вычислительной машиной. Для алгоритмического языка должны быть характерны:
формальность, простота и ясность. Алгоритмический язык должен быть формальным, для того чтобы любая запись на нем однозначно определяла алгоритм. Алгоритмический язык должен быть простым, чтобы не возникало затруднений при разработке программы (транслятора или компилятора), осуществляющей автоматический перевод текстов с этого языка на язык вычислительной машины.
Алгоритмический язык должен быть богат выразительными средствами, чтобы обеспечивать компактную и наглядную запись алгоритмов. Это значит, что язык должен предоставлять адекватные для решаемой задачи структуры данных, операции, управляющие структуры.
Системы обозначений, позволяющие представить программы в текстовом виде, называются языками программирования.
Основные алгоритмические конструкции. Базовые структуры алгоритмов – это определенный набор блоков и стандартных способов их соединения для выполнения типичных последовательностей действий. К основным структурам относятся: линейные, разветвляющиеся и циклические.
Линейными называются алгоритмы, в которых действия осуществляются последовательно друг за другом. (вычисление произведения двух чисел А и В).
Разветвляющимся называется алгоритм, в котором действие выполняется по одной из возможных ветвей решения задачи, в зависимости от выполнения условий. В разветвляющийся
алгоритм входит условие, в зависимости от его выполнения или невыполнения выполняется та или иная последовательность команд (действий).
В качестве условия может быть использовано любое понятное исполнителю утверждение, которое может принимать значение истинно или ложно. Такое утверждения м.б. выражено словами или формулой. Таким образом, алгоритм ветвления состоит из условия и двух последовательностей команд.
Примером может являться алгоритм, аргументами, которого являются числа А и В, а результатом число Х. Если условие А≥В истинно, то выполняется операция умножения чисел (Х= А*В), в противном случае выполняется операция сложения (Х = А + В). В результате печатается то значение Х, которое получается в результате выполнения одного из действий. (Студенты составляют а потом сверяем со слайдом)
Циклическим называется алгоритм, в котором некоторая часть операций (тело цикла – последовательность команд) выполняется многократно. Однако слово «многократно» не значит «до бесконечности». Организация циклов, никогда не приводящая к остановке в выполнении алгоритма, является нарушением требования его результативности – получения результата за конечное число шагов.
Перед операцией цикла осуществляются операции присвоения начальных значений тем объектам, которые используются в теле цикла. В цикл входят в качестве базовых следующие структуры: блок проверки условия и блок, называемый телом цикла. Если тело цикла расположено после проверки условий (рис1 – цикл с предусловием), то может случиться, что при определенных условиях тело цикла не выполнится ни разу. Такой вариант организации цикла, управляемый предусловием, называется циклом типа пока (условие на продолжение цикла).
Возможен другой случай, когда тело цикла выполняется по крайней мере один раз и будет повторяться до тех пор, пока не станет истинным условие. Такая организация цикла, когда его тело расположено перед проверкой условия, носит название цикла с постусловием, или цикла до. Истинность условия в этом случае – условие окончания цикла. Отметим, что возможна ситуация с постусловием и при организации цикла-пока. Итак, цикл-до завершается, когда условие становится истинным, а цикл-пока - когда условие становится ложным.
Примеры решения задач.
Пример 1. Рассмотрим циклический алгоритм типа пока (рис 3) на примере алгоритма вычисления факториала. N –факториал которого вычисляется. Начальное значение N!=1. K будет меняться от 1 до N и вначале также = 1. Цикл будет выполняться, пока справедливо условие N≥K. Тело цикла состоит из 2-х операций N! = N!*K b K=K+1.
Циклические алгоритмы, в которых тело цикла выполняется заданное число раз, реализуется с помощью рекурсивного увеличения значения счетчика в теле цикла (К=К+1).
Процесс решения сложной задачи довольно часто сводится к решению нескольких более простых подзадач. Соответственно процесс разработки сложного алгоритма может разбиваться на этапы составления отдельных алгоритмов, которые называются вспомогательными. Каждый такой вспомогательный алгоритм описывает решение какой-либо подзадачи.
Процесс построения алгоритма методом последовательной детализации состоит в следующем. Сначала алгоритм формулируется в «крупных» блоках (командах), которые могут быть непонятны исполнителю (не входят в его систему команд) и записываются как вызовы вспомогательных алгоритмов. Затем происходит детализация, и все вспомогательные алгоритмы подробно расписываются с использованием команд, понятных исполнителю.
Пример 2. Составить блок-схему алгоритма, определяющего число точек пересечения прямой y=kx+b с окружностью 
.
Program N1;
var
R, x, k, b: real;
begin
|
readln (R, x, k, b);
If sqrt (R*R – X*X) = KxX + b
hen writln (пересекаются)
else writeln (‘не пересекаются’);
end.
Да нет
 |
Пример 4. Правила деления обыкновенных дробей в алгебраической форме выглядит т.о. а/b:c/d = (ad/bc)=m/n. Построить блок-схему алгоритма деления дробей для ЭВМ
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Назовите основные методы представления алгоритмов.
2. Охарактеризовать принцип действия линейных (разветвляющихся, циклических) алгоритмов.
3. При заданных исходных данных N = 3. Определить с помощью блок-схемы (рис.3в) результат выполнения алгоритма вычисления факториала.
4. Составить блок-схему алгоритма, описывающего сумму трех чисел.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Голицына О.Л., Попов И.И. Основы алгоритмизации и программирования: Учебное пособие.– М.: Форум: Инфра-М, 2004.
2. Грызлов В.И., Грызлова Т.П. Турбо Паскаль 7.0. – М.: ДМК, 2000.
3. Немнюгин С.А. Тurbo Pascal. – CПб.: Питер, 2000.
4. Аляев Ю., Козлов О. Алгоритмизация и языки программирования Pascal, C++, Visual Basic. – М.: Финансы и статистика, 2003.
Дата добавления: 2015-01-05; просмотров: 26 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Паразитизм и паразитарные болезни. | | | Тема лекции: Экология насекомых и других вредителей |