curs master ecologie

Upload: cosminacostea11

Post on 19-Jul-2015

377 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

1. NOIUNI INTRODUCTIVE 1.1. Noiunea de combatere integrat Noiunea de combatere integrat reprezint traducerea literar a sintagmei integrated pest control sau, mai simplu, integrated control, concept creat de un grup de entomologi americani i canadieni dup anii '40, pentru a desemna o tactic de combatere a insectelor duntoare culturilor. Progresiv, pe msura cunoaterii mai exacte a naturii i a rolului interaciunilor dintre diferitele elemente ale mediului nconjurtor i a influenei lor asupra populaiilor de specii duntoare, combaterea integrat s-a afirmat din ce n ce mai mult ca un concept de ecologie aplicat. Combaterea integrat este recunoscut oficial n anul 1967 n cadrul dezbaterilor unei grupe de experi FAO ca un sistem de reglare a populaiilor de duntori care, innd seama de mediul particular i de dinamica speciilor luate n consideraie, folosete toate metodele corespunztoare ntr-un mod ct se poate de compatibil pentru a menine duntorii la un nivel la care acetia s nu produc pagube economice. La nceput prin combaterea integrat se nelegea asocierea tuturor metodelor de lupt pentru a asigura un nivel de control al insectelor duntoare culturilor n aa fel nct s se satisfac nevoile de hran ale omului cu minimum de efecte indezirabile asupra altor organisme i a mediului ambiant. Mai trziu sensul s-a extins, aciunea de integrare fiind ndreptat mpotriva tuturor inamicilor culturilor: duntori animali, patogeni i buruieni. Dup cum reiese i din definiie, lupta integrat pune n aplicare elementele strategiei limitante sau corective, i nu pe cele ale strategiei preventive sau eradicante, promovat n cea mai mare msur de combaterea chimic. Prin urmare, combatera integrat nu are drept obiectiv distrugerea total a populaiilor de duntori, ci limitarea efectivelor lor la un nivel la care acestea s nu produc pagube semnificative. 1.2. Ce este boala la plante? Starea de boal este un fenomen specific tuturor formelor de via. Ca i n patologia uman sau cea veterinar, i n patologia vegetal, conceptul de boal are un neles foarte larg. La o plant prin funcii fiziologice normale se neleg : - diviziunea, diferenierea i dezvoltarea normale ale celulelor ; - absorbia apei i a nutrienilor i transportul lor n plant ; - fotosinteza i transportul produilor elaborai n plant ; - metabolizarea substanelor sintetizate i transformarea lor n produi proprii specifici ; - reproducerea; Definirea bolii ca orice tulburare care se petrece n structura i funciile normale ale unui organism are un caracter vag, deoarece la plante, ca i la animale, este destul de greu de trasat o limit precis ntre starea normal i cea patologic. n cazul plantelor cultivate, prin boal se nelege orice tulburare de ordin morfologic, fiziologic sau biochimic care afecteaz creterea i dezvoltarea plantelor, acest lucru conducnd la micorarea sau deprecierea produciei. Alterarea produsului economic al unei culturi sau al potenialului su de producie poart numele de pagub, n timp ce deficitul economic sau social care rezult din pagube se numete pierdere. O plant bolnav prezint modificri morfologice, histologice, citologice, fiziologice etc. prin care se recunoate starea de boal. Asemenea modificri determin anomalii ale

1

fenotipului care se numesc simptome. Totalitatea simptomelor care se succed n cursul unei boli constituie un sindrom. Starea de boal se instaleaz la interfaa a trei componente, care alctuiesc aa numitul triunghi al bolii : o gazd sensibil, un patogen virulent (daunator agresiv) i un mediu favorabil. n prezent mai exist i o a patra component denumit timpul care poate influena boala n diferite feluri (timpul favorabil rspndirii patogenilor, durata realizrii unor condiii speciale necesare procesului de infecie). Adungnd timpul la triunghiul bolii se obine piramida bolii. 1.3. Ce este un agent fitopatogen ? Partea patologiei vegetale care se ocup cu studiul cauzelor care conduc la o boal se numete etiologie. Factorii care conduc la declanarea unei boli, numii i ageni etiologici, ageni fitopatologici sau patogeni, pot fi de naturi diferite. Astfel, unele tulburri pot fi determinate de cauze interne legate de constituia plantei, dar cele mai multe sunt provocate de cauze externe care pot fi de natur abiotic sau biotic. Dintre factorii abiotici ai mediului capabili s provoace boli sunt : lumina, temperatura, apa i factorii antropici (rezultai din diferite activiti umane) aa cum sunt poluanii atmosferici sau de sol (edafici). Exist, ns, i o mare diversitate de boli la plante cauzate de aciunea unor molecule (virusuri, viroizi) sau a unor organisme unicelulare (bacterii, protozoare) sau pluricelulare (ciuperci, licheni, alge, plante superioare). Aceti ageni fitopatogeni sunt, n general, infecioi (invadeaz gazda vie n care se multiplic) i contagioi (se transmit de la o plant infectat la una sntoas). Exist i boli cu o etiologie complex, atunci cnd n evoluia lor intervin concomitent sau succesiv mai muli ageni abiotici i/sau biotici (de ex. declinul piersicului, apoplexia caisului s.a.). Tabel 1. Schema general de clasificare a agenilor fitopatogeni (dup SEMAL, 1989). AGENI NEPARAZITARI (FIZICO CHIMICI) CLIMAT frig, cldur, secet, exces de precipitaii, grindin, zpad, vnt etc. NUTRIIE dezechilibre, caren, exces, pH, salinitate, H2O, oxigen, substane toxice naturale s.a. POLUARE atmosferic (SO2, F, etc.), acvatic, edafic, pulberi industriale a.s. AGENI PARAZITARI MOLECULE INFECIOASE virusuri, viroizi ORGANISME UNICELULARE SAU bacterii, fitoplasme, ciuperci, fanerogame PLURICELULARE neclorofiliene etc. AGENI SEMIPARAZII fanerogame clorofiliene AGENI COMPETITORI SAU fanerogame (Buruieni), Microorganisme ANTAGONITI

1.4. Ce este un daunator? n sens larg prin duntor nelegem orice vietate capabil s perturbe structura i funciile unui ecosistem. n sens mai restrns duntorii sunt specii a cror existen afecteaz 2

agoniseala, confortul sau bunstarea oamenilor (Clark i colab., 1967) stabilind cu acetia relaii antagoniste. Prin urmare un duntor este un organism viu care cauzeaz o pagub sau o daun omului sau bunurilor sale, ori este, altfel spus, o vietate nedorit (Conway, 1976). Duntorii fitofagi au proliferat mult n agroecosisteme pe msura evoluiei sistemelor de producere de hran spre monocultur. Ei reprezint obiectul principal de studiu al proteciei plantelor. Meninerea populaiilor duntorilor fitofagi sub un anumit nivel de densitate este o necesitate de importan att economic i social ct i ecologic. O specie devine duntor sau pest ntr-un ecosistem atunci cnd sistemul de relaii intra- i interspecifice stabilit n timp se dezorganizeaz, excluznd posibilitatea autoreglrii efectivului su pe cale natural. n acest caz este necesar intervenia omului printr-o serie ntreag de procedee, msuri i mijloace. Cele mai multe tactici i strategii de combatere au fost elaborate n lupta mpotriva insectelor, ns principiile de baz ale proteciei integrate se pot aplica la toate formele de via, inclusiv la vertebrate (Kendeigh, 1974). 1.5. Cum se clasific bolile ? n perioada fitopatologiei empirice, bolile plantelor se clasificau dup simptomele prin care se manifestau : ptri, arsuri, mane, rugini, finri, tciuni, ofiliri, putreziri etc. Odat cu descoperirea cauzelor care le produc, bolile plantelor au nceput s se clasifice inndu-se seama de factorul etiolgic. Astfel, bolile cauzate de factorii externi, neinfecioi sau neparazitari se numesc boli fiziologice sau fiziopatii. O categorie de boli fiziologice sunt provocate chiar de om, ca urmare a unor tehnologii de cultur neadecvate. Asemenea boli se numesc tehnopatii. n funcie de natura agentului infecios, bolile parazitare pot fi : viroze, fitoplasmoze, bacterioze, micoze, lichenoze, ficoze, flageloze sau antofitoze. Bolile provocate de factorii interni, n special de natur genetic, se numesc heredopatii. Dup modul n care se desfoar procesul patologic i dup durata acestuia, se deosebesc dou tipuri de boli : acute i cronice.. n cazul bolilor acute, evoluia procesului infecios este rapid, ducnd n scurt timp la distrugerea organului sau la moartea plantei atacate. Bolile cronice evolueaz lent i sunt de lung durat , determinnd debilitatea treptat a plantelor. Astfel, cancerul bacterian al pomilor produs de Agrobacterium tumefaciens, determin moartea plantelor dup mai muli ani de la infecie. n ceea ce privete caracterul infeciei, unele boli se pot manifesta numai pe anumite organe ale plantelor i se numesc boli locale, n timp ce altele afecteaz planta n ntregime i se numesc boli generale sau sistemice. n funcie de mediul n care i desfoar activitatea patogenii, bolile pot fi : boli de sol, boli foliare, boli de scoar i de lemn, boli de depozit. Dup aria de rspndire a patogenilor, bolile sunt : boli epidemice i boli endemice. Bolile epidemice sunt provocate de patogeni cu posibiliti mari de nmulire i rspndire, care pot cauza adevrate invazii (epidemii sau epifitii) pe suprafee mari, uneori n toate zonele de cultur de pe glob. Aa sunt de ex. mana i finarea viei de vie, mana cartofului, rapnul i finarea mrului, ruginile cerealelor s.a. Bolile endemice, dimpotriv, sunt cantonate ntr-o arie restrns, aa cum este de ex., n condiiile din ara noastr, boala denumit ria neagr a cartofului cauzat de Synchytrium endobioticum ntlnit numai n unele zone din nordul rii. n funcie de importana bolilor pentru o anumit cultur, acestea se clasific n boli principale, boli secundare i boli potenial pgubitoare. Bolile principale se numesc i boli cheie sau boli de ordinul I i sunt acelea care afecteaz an de an o cultur agricol dintr-o anumit zon, depind PED pragul economic de dunare. mpotriva acestor boli se impun lucrri de protecie.

3

Bolile secundare sau boli de ordinul II sunt provocate de patogeni care nu depesc PED-ul i produc pierderi numai n anii cu condiii favorabile, atunci cnd se impun intervenii de combatere. De obicei, aceti patogeni sunt meninui sub PED prin msurile care se iau pentru combaterea bolilor cheie. Bolile potenial duntoare sunt cele mai numeroase, dar care, de regul, nu produc pierderi.

2. PRINCIPALELE GRUPE DE DUNTORI DIN AGROECOSISTEME 2.1. NCRENGTURA NEMATELMINTHES (VIERMI CILINDRICI) ncrengtura viermilor cilindrici cuprinde peste 50000 de specii cu dimensiuni mari, mijlocii sau mici, uneori invizibile cu ochiul liber. n marea lor majoritate sunt forme libere, ocupnd cele mai diverse biotopuri. Exist ns i circa 5200 specii parazite pe plante i pe animale care trebuie luate n considerare att ca duntori ai plantelor ct i ca parazii ai unor duntori, cu rol important n combaterea biologic a acestora. Speciile care prezint importan n protecia plantelor cultivate sunt cuprinse n clasa Nematoda. Morfologie i anatomie Nematodele fitoparazite au corpul alungit, cu aspect filiform sau fusiform, nesegmentat, prezentnd trei pri distincte: capul, trunchiul i coada, acoperite de o cuticul groas, transparent, rezistent i elastic, neted sau striat. n unele cazuri, la maturitate, femelele iau form de sac, de par sau de lmie, ori devin globuloase, datorit degenerrii muchilor somatici, ca o consecin a modului de via sedentar. n marea lor majoritate, nematodele fitoparazite sunt de dimensiuni reduse, de 0,1 pn la 4 mm, rareori peste 5 mm. Cavitatea bucal a nematodelor fitoparazite este mrginit de buze sau papile senzoriale i este armat cu un stilet chitinizat, evaginabil i retractil, care ndeplinete n procesul de nutriie a parazitului un rol mecanic, de strpungere a esuturilor vegetale i de absorbie a coninutului celular. Nematodele sunt n mod obinuit ovipare, cu sexe separate i numai foarte rar hermafrodite. La unele specii parazite, masculii lipsesc, reproducerea avnd loc pe cale partenogenetic. Mod de via i tipuri de dunare Din punctul de vedere al modului de via i al relaiei parazit-gazd, fitonematodele se grupeaz n 3 categorii: ectoparazite, endoparazite i semiendoparazite. Nematodele endoparazite se localizeaz i se hrnesc in interiorul esuturilor vegetale. Nematodele ectoparazite i desfoar ntreg ciclul de dezvoltare n afara organelor vegetale, venind n contact cu acestea numai ocazional, n procesul de hrnire. Nematodele semiendoparazite (ectoendoparazite) sunt fixate pe organele pe care le atac, de obicei rdcini, ptrunznd adnc n esuturile parazitate. Oule sunt depuse, ns totdeauna n afara organului atacat. Marea majoritate a nematodelor fitofage sunt parazite obligate, numai puine specii fiind parazite facultative. Cele mai frecvente vtmri provocate de nematode plantelor gazd apar n urma hrnirii lor prin neparea i sugerea sucului celular. Acestea se exteriorizeaz sub form de: - hipertrofii sau umflturi cunoscute sub denumirea de gale sau cecidii. Aceste deformri apar datorit perturbrilor n creterea normal a esuturilor, determinate de enzimele 4

secretate. Pot fi afectate organele subterane (Meloidogyne incognita), tulpinile i frunzele (Ditylenchus dipsaci) sau ovarele florilor (Anguina tritici). - ramificarea excesiv a rdcinii primare i formarea unui numr mare de radicele, fenomen cunoscut sub numele de brboire, prezent, de exemplu, la sfecla atacat de Heterodera schachtii i la morcovii vtmai de Meloidogyne hapla; - ncreirea sau gofrarea frunzelor nsoit adesea de o pigmentare a lor n verde mai nchis i, n caz de atac mai intens, de rsucire, aa cum se ntmpl la grul infestat cu Anguina tritici sau al cpunului atacat de Aphelenchoides fragariae piticirea plantelor atacate, ca urmare a reducerii creterii n zona terminal a tulpinii i a scurtrii internodiilor, ca la cerealele atacat de Ditylenchus dipsaci 2.2. NCRENGTURA MOLLUSCA Molutele reprezint un grup mare de nevertebrate, cu o larg variabilitate a formei i extrem de diverse ca mediu de via i ca biologie. Cei mai importani duntori n ecosisteme agricole aparin clasei Gastropoda, cunoscui i sub numele de melci i limaci.. Gastropodele, nsumnd peste 100000 de specii, populeaz medii diferite: terestru, dulcicol i marin. Morfologie i anatomie Gastropodele au corpul asimetric, moale, nesegmentat, de regul difereniat n cap, trunchi sau mas visceral i talp sau picior, acesta din urm cu rol de fixare i de locomoie. La cap se disting 1-2 perechi de tentacule i o pereche de ochi situai la baza sau vrful tentaculelor. Corpul gastropodelor este protejat de o cochilie calcaroas spiralat, format dintr-o singur valv. Gastropodele pot fi hermafrodite sau unisexuate, cu un slab dimorfism sexual. Din oule fecundate eclozeaz indivizi tineri, asemntori cu adulii. Mod de via i tipuri de dunare Pentru agricultur prezint importan unele specii terestre i numai cteva acvatice. Gastropodele fitofage, posednd un aparat bucal de tip roztor, rzuiesc organele suculente ale plantelor, n special frunzele, n care apar goluri de diferite forme i dimensiuni. Atacurile de melci i limaci se pot identifica cu uurin dup urmele de mucus lsate pe sol sau pe frunze. n organele subterane tuberizate i n fructe rod galerii i caviti mai mult sau mai puin adnci. 2.3. NCRENGTURA ARTHROPODA Artropodele formeaz ncrengtura cu cel mai mare numr de specii, reprezentnd patru cincimi din regnul animal. Artropodele se mpart n mai multe clase, ns marea majoritate a duntorilor de importan agricol se ncadreaz n clasele: Arachida, Crustacea, Myriapoda i Insecta (=Hexapoda). 2.3.1. CLASA ARAHNIDA Arahnidele sunt artropode chelicerate, lipsite de antene i aripi, avnd corpul mprit n prosoma, constituit din fuzionarea capului i toracelui, i opistosoma, reprezentnd partea posterioar. Au regim de via terestru, exceptnd hidracarienii, adaptai secundar la viaa acvatic. Din cele 10 ordine de arahnide o importan deosebit ca duntori n agroecosisteme este ordinul Acari n care sunt inclui acarienii i cletarii cu regim de hran fitofag. Ordinul Acari 5

Acarienii sunt arahnide de talie mic, cu corpul redus segmentat, cefalotoracele nefiind separat de abdomen. La acarienii de tip Acariformes (tetranichizi) corpul este ovoidal, scurt, de dimensiuni reduse, variind ntre 0,2-2,0 mm lungime, cu tegumentul moale, extensibil, rareori prezentnd ngrori n form de scuturi. n stadiile de nimf i adult prezint 4 perechi de picioare, iar n stadiul de larv, numai 3. Regiunea anterioar a corpului proterosoma corespunde regiunii cefalice i, parial, toracelui. La ea se inser o pereche de mandibule (chelicere), cu rol n perforarea epidermei plantelor sau a tegumentului animalelor, o pereche de palpi maxilari (pedipalpi), care servesc la meninerea hranei (przii) i primele dou perechi de picioare. Regiunea posterioar histerosoma cuprinde o parte din torace, cu urmtoarele 2 perechi de picioare, i abdomenul lipsit de picioare. Acarienii de tip tetrapodil (eriofiizi) au corpul alungit, vermiform sau fusiform, inelat, sub 0,2 mm lungime, prevzut cu numai 2 perechi de picioare dispuse de proterosom. Aparatul digestiv prezint n partea sa anterioar un faringe musculos care permite aspirarea hranei i se deschide, de regul, pe partea inferioar a abdomenului. Respiraia poate fi traheal sau cutanat. Aparatul circulator este redus, fr vase sanguine, i cu o inim rudimentar numai la anumite specii. Aparatul reproductor la femel se compune din ovar, oviduct, receptacul seminal i glande anexe. Masculii au cel puin o pereche de testicule, glande anexe, organe sclerificate accesorii i penis (edeag). La acarieni este, n general, evident dimorfismul sexual. Marea majoritate a speciilor de acarieni sunt ovipare, dar s-au semnalat i specii vivipare. Cei mai muli acarieni se reproduc sexuat, ns se cunoate i nmulirea partenogenetic cu toate tipurile sale. Din ou apar larve hexapode care se transform n nimfe primare (protonimfe), acestea n nimfe secundare (deutonimfe) din care apar acarienii aduli. Cele mai multe specii de acarieni fitofagi sunt polivoltine, numrul generaiilor depinznd de condiiile de mediu. Astfel, n condiii de ser, la pianjenul rou comun (Tetranychus urticae Koch) se pot succede pn la 20 de generaii pe an. Acelai duntor, n plantaiile de vi-de-vie, poate avea 7-10 generaii. Mod de via i tipuri de dunare n marea lor majoritate acarienii fitofagi au aparatul bucal dapata pentru nepat i supt. n mod obinuit acarienii de tip tetranichoid atac aparatul foliar al plantelor, producnd decolorarea frunzelor care, la nceput, capt un aspect mozaicat, iar pe msur ce atacul avanseaz, se brunific i n cele din urm, se usuc. Uneori frunzele atacate sunt pigmentate n diferite nuane de rou, datorit transformrilor biochimice care au loc n esutul foliar, ca urmare a injectrii de ctre acarieni a unor secreii glandulare. Unii acarieni liberi rod organele sau produsele (bulbi, tuberculi, semine etc.), producnd pagube att n cmp, ct i n depozite. Acarienii de tip eriofiid se ntlnesc att pe frunze, ct i pe ramuri i lstari, nepndu-le i dislocnd esuturile clorofiliene. n urma hrnirii ei cauzeaz deformri ale organelor parazitate, care apar sub form de: - gale dispuse inelar n jurul bazei lstarilor i mugurilor, cum sunt cele cauzate de pianjenul galicol al prunului (Eriophyes phleocoptes Nal.); - bicri sau erinoze ale frunzelor, caz n care pe faa superioar apar umflturi, iar pe cea inferioar caviti cptuite cu peri lungi i ngroai de culoare ruginie sau brun, cu aspect de psl, ca n cazul viei de vie atacat de Eriophyes vitis Pgst. atrofieri ale lstarilor n curs de cretere, ale cror internodii rmn foarte scurte, fenomen cunoscut sub numele de scurtnodare parazitar, specific viei de vie atacat de Phyllocoptes vitis Nal., etc. 6

2.3.2. CLASA MIRIAPODA Cuprinde artropode terestre, traheate, cu corpul alungit, alctuit dintr-un cap distinct i un trunchi compus din numeroase segmente prevzute cu cte una sau dou perechi de picioare articulate. Ultimul segment este lipsit de apendice. Cuticula este subire, uor chitinizat la unele forme (Symphyla), la altele este puternic impregnat cu calcar (Julidae). Aparatul bucal este format, n general, din piese conformate pentru rupt i mestecat. Organizaia intern se aseamn cu cea a insectelor i, n parte, cu cea a crustaceelor. La eclozionare larvele au nfiarea adulilor, prezentnd acelai numr de segmente i apendice (epimorfe), sau pot avea un numr mai mic de segmente i apendice (anamorfe). Au regim de hran diferit, fitofag sau carnivor, majoritatea hrnindu-se cu resturi organice n descompunere. Unele specii aparinnd subclaselor Symphyla i Diplopoda se ntlnesc i n culturile de cmp (sfecl, cartof, porumb, gru), n culturile de legume i flori, n solarii, n ciupercrii etc., unde pot produce daune directe sau indirecte, ca vectori ai unor ciuperci patogene. La noi n ar, cele mai cunoscute specii fitofage sunt simfilul Scutigerella immaculata Newp., semnalat ca duntor la flori n sere i n apartamente, i diplopodul Blaniulus guttulatus Bosc. (arpele orb), duntor al sfeclei de zahr n unele zone ale rii. 2.3.3.CLASA INSECTA Insectele reprezint cele mai evoluate mandibulate, adaptate i rspndite n cele mai diverse condiii de mediu. n prezent se cunosc peste un milion de specii, reprezentnd aproximativ 2/3 din lumea animal. Insectele sunt artropode cu corpul alctuit din 21 metamere grupate n trei regiuni bine difereniate: cap, torace i abdomen. Tegumentul este chitinizat ns nu este impregnat cu calcar. Prezint o singur pereche de antene, trei perechi de picioare articulate (de unde i denumirea de hexapode) i, n general, dou perechi de aripi. Abdomenul are o segmentaie distinct i este de obicei lipsit de picioare articulate. Respiraia la insecte este traheal, completat uneori de cea cutanat. Reproducerea este n general sexuat, majoritatea insectelor avnd sexe separate. Dezvoltarea se face prin metamorfoz complet sau incomplet, cu un nesfrit tablou de variante. Un numr foarte mare de specii sunt duntoare plantelor de interes economic sau sunt transmitori ai unor patogeni la plante, animale i la om, iar altele fac parte din fauna util din agroecosisteme. Morfologie extern Capul i apendicele sale Capul insectelor este format din 6 metamere (segmente) intim fuzionate ntre ele, alctuind o capsul puternic chitinizat, numit capsul cefalic sau epicranium. n partea sa anterioar se gsesc o pereche de antene, organele vizuale (ochi compui i, uneori , oceli) i orificiul bucal, nconjurat de apendicele bucale. n partea posterioar a capsulei cefalice se afl orificiul occipital prin care trec n corp tubul digestiv i sistemul nervos. Capsula cefalic este alctuit din mai multe regiuni neperechi i perechi, unite ntre ele prin suturi care poart numele regiunilor pe care le leag. Partea median dorsal a capsulei cefalice, situat ntre orbite formeaz fruntea (frons), care se continu n partea anterioar cu clipeul (clypeus), iar posterior i urmeaz vertexul sau cretetul, occiputul sau ceafa i columul sau gtul. Lateral, sub orbite, se gsesc obrajii (genele), care se prelungesc posterior prin tmple (tempora). Pe partea ventral a capului sunt buza inferioar (labium) i gula. 7

n raport cu restul corpului capul poate avea trei poziii diferite: cap prognat, situat n planul orizontal al corpului i cu orificiul bucal ndreptat nainte (Coleoptera, Dermaptera); cap ortognat, situat n poziie vertical fa de orizontala corpului i cu orificiul bucal ndreptat n jos (Orthoptera) i cap hipognat, dispus oblic n jos, n unghi ascuit fa de planul orizontal al corpului cu orificiul bucal ndreptat napoi (Homoptera). ntre aceste trei poziii exist numeroase forme intermediare. La cap se gsesc organele cefalice senzitive i aparatul bucal. Organele senzitive sunt reprezentate prin organele vizuale i antene. Organele vizuale sunt: ochii compui, ocelii i, uneori, stematele. Ochii compui, totdeauna n numr de doi, sunt situai simetric de o parte i de alta a capului. Ei sunt alctuii dintr-un numr variabil (uneori pn la 28000) de ochi simpli (omatidii). Fiecare omatidie este format dintr-o lentil biconvex, dintr-un cristalin n form de con cu vrful spre interior i din 8 celule senzitive care alctuiesc retina. Imaginea format de ochii compui apare fragmentat, iar totalitatea acestor fragmente alctuiesc o imagine mozaicat. Ochii simpli sau ocelii sunt n numr de trei, doi sau unul. La unele specii pot lipsi complet. Sunt considerai organe de echilibru, dnd insectelor n timpul zborului sau sritului senzaia poziiei verticale i le ajut s se orienteze n direcia luminii. Stematele sunt oceli larvari dispui pe prile laterale ale capului larvelor insectelor holometabole. Numrul lor variaz de la 1-7 perechi, n funcie de grupa de insecte. Antenele sunt apendice articulate, inserate n diferite poziii pe cap. Forma, lungimea, numrul articolelor componente variaz mult de la o specie la alta, uneori deosebindu-se i ntre sexe. Antenele pot fi: setiforme (subiate treptat de la baz spre vrf), filiforme (de grosime egal pe toat lungimea lor), moniliforme (cu articolele nirate ca mrgelele), serate (cu articolele dezvoltate unilateral, ca dinii unui ferstru), pectinate i bipectina (cu apofize lungi, uni-sau bilaterale, cu aspect de pieptene), penate (cu articolele prevzute cu periori laterali), clavate (cu ultimele articole ngroate), mciucate (cu mciuca compact, lamelat sau pectinat) etc. Antenele pot fi drepte sau geniculate (atunci cnd un articol puternic dezvoltat, formeaz un unghi cu restul articolelor). Antenele au mai cu seam rol senzorial, funcionnd ca organe olfactive i tactile, dar pot servi uneori i ca organe prehensile n timpul zborului, sau ndeplinesc rol de crm n timpul zborului. Aparatul bucal se gsete situat n partea anterioar a capului, nconjurnd gura, conformaia sa este diferit, adaptat regimului alimentar al insectei. Astfel, aparatul bucal poate fi conformat pentru rupt i masticat (tipul roztor), pentru rupt i lins, pentru nepat i supt (tipul sugtor), pentru nepat i lins etc. Aparatul bucal de tip roztor este tipul iniial i cel mai vechi ca structur, fiind format din urmtoarele piese: buz superioar (labrum) care acoper orificiul bucal i se articuleaz cu clipeul; mandule; o pereche de piese scurte , dinate i mobile cu rol de apucare, roadere i triturare a hranei; maxile, de asemenea organe perechi i simetrice, formate din mai multe articole (cardo, stipesul de care se articuleazpalpul maxilar, galeea i lacinia) alctuind mpreun falca inferioar, cu rol n masticarea hranei; i buza inferioar (labium), o pies impar pe care se inser palpii labiali . Acest tip de aparat bucal se ntlente la adulii i larvele insectelor din ordinele: Coleoptera, Orthoptera i Blattodea, la omizile de lepidoptere i la unele larve din ordinul Hymenoptera. Piesele aparatului bucal de tip roztor au suferit diferite modificri morfofuncionale i au dat natere celorlalte tipuri de aparate bucale. Aparatul bucal pentru rupt i lins, ntlnit la albine i bondari (ordinul Hymenoptera), are caracteristice limba constituit din alungirea i fuzionarea gloselor, i trompa, servind pentru sugerea lichidelor, provenit din palpii labiali i din lobii externi ai maxilelor (galea). 8

Aparatul bucal pentru supt este de tip maxilar, avnd ca unic pies dezvoltat o tromp, format din cele dou galei, mult alungite. Este specific lepidopterelor adulte (fluturi). Aparatul bucal pentru nepat i supt se ntlnete la insectele care se hrnesc cu lichide: plonie (Heteroptera), purici meliferi (Psyllidae), pduchi de plante (Aphididae), pduchi estoi (Coccidae), tripi (Thysanoptera) etc. Este un aparat bucal de tip labial, la care mandibulele i maxilele, mult alungite, de forma unor stilei, alctuiesc organul de strpungere (ciocul sau rostrul), i sunt nchise n labiu care s-a dezvoltat cel mai mult. Maxilele sunt strbtute de dou canale, unul salivar, prin care se scurge saliva n substrat, i altul alimentar, prin care este supt hrana. Aparatul bucal pentru lins este caracteristic majoritii dipterelor i este tot de tip labial. Labiul, mult dezvoltat, nearticulat i crnos, este prevzut n partea inferioar cu dou labele sau pernie, strbtute de numeroase canalicule (pseudotrahee) cu care mutele ling hrana . Toracele i apendicele sale Toracele reprezint partea median a corpului, bine delimitat de cap i de abdomen, pe care sunt prinse organele locomotorii (picioarele i aripile). Este alctuit din trei segmente: protorace (prothorax), mezotorace (mesothorax) i metatorace (metathorax). Fiecare segment toracic este format la rndul su din patru sclerite: unul dorsal (tergum sau notum), unul ventral (sternum( i dou laterale numite pleure (pleura). Dezvoltarea inelelor toracice este n raport direct cu dezvoltarea aripilor i picioarelor. Astfel, la insectele alergtoare, nottoare, sritoare i la unele sptoare, protoracele este puternic dezvoltat i mobil; la cele bune zburtoare sunt mai bine dezvoltate mezo- i metatoracele. Cele trei perechi de picioare se articuleaz cte una pe fiecare segment toracic, n cavitile coxale, situate la locul de unire a sternitelor cu pleurele. n general, piciorul insectelor este alctuit din 5 segmente: coxa, trochanter, femur, tibie i tars. Ultimul segment este format din 1-5 articole i se termin de obicei cu dou ghiare ntre care se pot gsi diferite formaiuni servind la fixarea pe substrat: peri (empodium), periue (pulvili), pernue (euplantule), ventuze etc. Funcia de baz a picioarelor este locomoia, ele fiind acionate de musculatura toracelui i de o musculatur proprie. Datorit felului de via diferit al insectelor, picioarele au suferit modificri variate, adaptndu-se pentru: alergat i mers (carabide, blatide), srit (ortoptere), agat (anoplure), spat (la insectele din sol), not (la insectele acvatice), apucat (la insectele rpitoare) etc. Marea majoritate a insectelor sunt aripate. Insectele superioare (pterigote) au dou perechi de aripi inserate pe mezo- i metatorace, ntre tergum i pleure. Exist ns i insecte cu o singur pereche de aripi inserate fie pe mezotorace, fie pe metatorace. Insectele inferioare sunt complet lipsite de aripi, de unde i numele de Apterigota. Dup structura i consistena celor dou perechi de aripi (anterioare i posterioare), insectele se mpart n dou grupe i anume: - Insecte cu ambele perechi de aripi membranoase, netede (odonate) sau acoperite cu solzi (lepidoptere) sau cu periori (trichoptere). - Insecte cu aripile posterioare membranoase i cu cele anterioare de diferite consistene. Astfel, la coleoptere aripile anterioare sunt chitinizate, tari i opace, purtnd numele de elitre, la ortoptere (cosai,, greieri, lcuste etc.) sunt pergamentoase (tegmine), iar la plonie (heteroptere) acestea sunt membranoase la vrf i sclerificate la baz (hemielitre). Aripile joac un mare rol n viaa insectelor, n primul rnd pentru deplasare, dar i pentru mperechere, pont etc. Abdomenul Abdomenul este ultima regiune a corpului unei insecte format din 5-12 segmente. Fiecare segment abdominal este alctuit dintr-un tergit i un sternit, legate ntre ele lateral prin 9

pleure. Ultimul tergit reprezint placa anal sau pigidial, iar ultimul sternit constituie placa genital sau subgenital. Dup modul cum se prinde de torace, abdomenul poate fi: sesil, cnd se prinde de torace printr-o baz larg (la coleoptere, diptere etc.), suspendat (agat) ca la vespide, unde primul segment abdominal este contopit cu metatoracele, iar cel de-al doilea puternic ngustat anterior, i peiolat (pedunculat) cnd unul sau dou segmente abdominale sunt mult ngustate, formnd un peiol. Apendicele abdominale sunt prezente sub form de rudimente n stadiul embrionar, pentru ca mai trziu s dispar sau s se transforme n organe care ndeplinesc diferite funcii, purtnd denumiri specifice: cerci, stili i gonapofize, ultimele reprezentnd segmentele 8 i 9 modificate i alctuind armturile genitale femele, ce se pot prezenta sub form de ovipozitor, oviscapt sau terebr, organe servind la depunerea oulor. La himenopterele apioidee ovipozitorul este transformat n ac (aparat vulnerant) pus n legtur cu glandele cu venin. Anatomie i fiziologie Corpul insectelor este acoperit de un tegument format dintr-un singur strat de celule hipodermul care se sprijin pe membrana bazal i care secret o cuticul chitinizat. Tegumentul ndeplinete rolul de schelet extern, oferind puncte de sprijin i de fixare pentru musculatura corpului. La majoritatea insectelor pe suprafaa tegumentului se gsesc diferite formaiuni foarte variate ca form i dimensiuni: peri, epi, spini, noduli, tuberculi, glande tegumentare etc. Sub tegument i n interiorul corpului insectelor se afl un sistem musculos foarte dezvoltat, constnd mai ales din muchi striai care ptrund pn n ultimele articole ale apendicelor. Sistemul digestiv se gsete n cavitatea general a corpului i se prezint sub forma unui tub lung care ncepe cu orificiul bucal, parcurge toat lungimea corpului i se termin n regiunea posterioar a abdomenului prin orificiul anal. Din punct de vedere morfologic i ontogenetic tubul digestiv se mparte n trei regiuni bine delimitate: intestinul anterior sau stomodeum, intestinul mediu sau mezenteron i intestinul posterior sau proctodeum. Intestinul anterior ncepe cu faringele, transformat n pomp aspiratoare la insectele sugtoare, se continu cu esofagul lrgit posterior ntr-o gu, urmat de proventricul care reprezint stomacul masticator. Intestinul mediu, numit i stomac reprezint regiunea glandular i absorbant a tubului digestiv. Intestinul posterior cuprinde o parte anterioar i o parte posterioar - rect (rectum) care se deschide prin anus. Sistemul excretor Funcia de excreie este asigurat n primul rnd prin tuburile lui Malpighi, diverticule intestinale care ndeplinesc la insecte acelai rol ca i rinichii la animalele superioare. Celulele pericardice situate de ambele pri ale inimii i corpul adipos care mai ales la larve, umple aproape ntreaga cavitate a corpului, funcioneaz ca rinichi de acumulare. Sistemul respirator la insecte este alctuit dintr-o serie de tuburi traheene ramificate i anastomozate care ptrund chiar n intimitatea organelor. Sistemele de trahei comunic cu exteriorul prin stigme dispuse metameric, cte o pereche de la segmentul 2 toracic pn la segmentul 8 abdominal. Sistemul circulator la insecte este de tip deschis, sngele circulnd n ea mai mare parte liber n cavitatea corpului (hemocel), n spaiile dintre organe i esuturi. Organele de propulsie sunt reprezentate de un vas dorsal (inim) alctuit din 1-9 ventricole strbtnd corpul pn n regiunea cefalic i de cele dou diafragme una dorsal i alta ventral. Sistemul secretor este format din dou tipuri de glande: exocrine i endocrine. Glandele exocrine i vars produsele secretate n interiorul diferitelor organe sau n jurul acestora prin canale speciale. n aceast categorie se cuprind glandele ceriere, secretoare 10

de cear, glandele lacipare ntlnite la unele specii de coccide care secret lacuri speciale, glandele sericipare care secret mtasea, glandele urticante , glandele salivare, glandele productoare de venin, glandele repulsive care elibereaz un miros respingtor, glandele atractante care secret substane care servesc la atragerea indivizilor de sex opus n timpul copulaiei s.a. Glandele endocrine sunt lipsite de canale speciale, produsele secretate de ele denumite hormoni sau increte ptrunznd direct n snge. Sistemul nervos la insecte este constituit dup acelai tip ca i la celelalte artropode i se compune din sistemul nervos central sau al vieii de relaie, sistemul nervos simpatic sau visceral i sistemul nervos periferic sau senzorial. Sistemul nervos central este de tip scalariform, alctuit dintr-un lan dublu de ganglioni unii longitudinal prin conective i transversal prin comisuri. n general, ganglionii acestui sistem fuzioneaz ntre ei, constituind 4 grupe de ganglioni: a) ganglionii cerebroizi sau supraesofagieni , situai n capsula cefalic i alctuind creierul; b) ganglionii subesofagieni; c) ganglionii toracici i d) ganglionii abdominali. Sistemul nervos simpatic (visceral) este constituit din ramificaii care pornesc din creier i din ganglionii lanului ventral. Sistemul nervos periferic este situat sub hipoderm i se compune dintr-o mulime de nervi i celule nervoase multipolare ale cror ramificaii se ndreapt spre diferite organe din corp. Organele de sim Organele de sim la insecte sunt foarte variate ca structur i funcii. Cele mai cunoscute i mai importante organe de sim sunt organele tactile, olfactive, gustative, vizuale i auditive. De obicei, insectele posesoare de organe auditive au i organe de produs sunete numite organe stridulante. Acestea reprezint modificri ale tegumentului aripilor i picioarelor care, prin frecare produc diferite rituri. n general, aceste sunete sunt produse de masculi n vederea gsirii partenerului femel. Aparatul reproductor De regul, insectele au sexe separate, cazurile de hermafroditism fiind destul de rare. Aparatele de reproducere la insecte sunt situate n regiunea abdominal i se deschid totdeauna ventral, pe al 8-lea i al 9-lea segment abdominal. Aparatul genital femel este format dintr-o pereche de ovare, dou oviducte laterale (trompe), un oviduct comun i o camer genital (vagin), n care se deschid o pereche de glande accesorii, receptorul seminal (spermotec) i punga copulatoare (bursa copulatrix) . La masculi aparatul genital se compune dintr-o pereche de testicule tubuliforme sau foliculare, o pereche de canale deferente i un canal ejaculator care comunic cu organul copulator (edeag sau penis). Reproducerea insectelor Reproducerea insectelor se realizeaz n mod diferit fiind rezultatul unui ndelungat proces evolutiv de adaptare la mediu i de asigurare a perpeturii speciei. Cel mai rspndit tip de nmulire a insectelor este cea sexuat care presupune existena a dou sexe difereniate, n urma cuplrii crora rezult ou fecundate din care se va dezvolta o nou insect. La majoritatea insectelor deosebirile dintre sexe sunt greu de evideniat, fr o analiz a aparatelor reproductoare. Exist ns i specii cu dimorfism sexual constnd n deosebiri ntre masculi i femele privind mrimea corpului, forma antenelor i a pieselor bucale, coloritul, prezena sau absena aripilor, a unor aparate speciale de stridulaie i a unor glande care produc emanaii ce atrag sexul opus etc. Partenogeneza sau reproducerea virginogen se ntlnete frecvent la afide, coccide, la care progenitura se dezvolt din ou nefecundate.

11

Hermafroditismul, caracterizat prin prezena n corpul aceluiai individ att a ovarelor, ct i a testiculelor este foarte rar n lumea insectelor. Singurul caz de hermafroditism adevrat se cunoate la musca Termitoxenia, la care toi indivizii trec prin faza de mascul, urmat de cea de femel. Dezvoltarea insectelor Prin dezvoltare se nelege complexul de transformri ce se succed n mod obligatoriu din momentul formrii oului i pn la moartea fiziologic a adulilor. Oul insectelor este o celul de dimensiuni uriae, acoperit la exterior cu un strat, gros numit chorion, prezentnd la unul din poli unul sau mai multe orificii numite micropili, prin care ptrund spermatozoizii. n interiorul oului se gsete nucleul nconjurat de o cantitate redus de citoplasm, restul coninutului fiind ocupat de vitelusul nutritiv sau deutoplasm, format din substane de rezerv ce servesc la dezvoltarea embrionului. Dimensiunile oulor variaz n raport cu mrimea insectei, fiind cuprinse n general ntre 0,1 i 7 mm. Ca form, oule pot fi ovale, alungite, emisferice, n form de butelii, n form de butoia, pedunculate. Totalitatea oulor depuse de o femel o singur dat sau n tot cursul vieii poart numele de pont. n dezvoltarea unei insecte deosebim trei etape principale: dezvoltare embrionar, dezvoltare postembrionar i dezvoltare postmetabol. Dezvoltarea embrionar cuprinde perioada dintre momentul fecundrii oului i momentul ieirii larvei din ou (ecloziune), cunoscut i sub numele de perioad de incubaie. Dezvoltarea postembrionar ncepe din momentul apariiei progeniturii din ou (insecta neonata) i dureaz pn la apariia adultului (imago). Totalitatea transformrilor suferite de individ n acest interval poart numele de metamorfoz, iar momentele componente se numesc stadii. n funcie de intensitatea modificrilor suferite de insecta neonata pentru a deveni imago, insectele pot fi ametabole lipsite de metamorfoz (apterigotele) i metabole cu metamorfoz. La rndul lor, insectele metabole se mpart n hemimetabole cu o metabolie parial, prezentnd n cursul evoluiei lor numai trei stadii (ou, larv i adult), ntlnit la pterigotele inferioare (ortoptere, heteroptere, homoptere,, thysanoptere etc.) i holometabole, la care, metabolia este complet, cuprinznd toate cele 4 stadii (ou, larv, pup i adult), foarte diferite ntre ele att morfologic, ct i fiziologic, i ntlnindu-se la pterigotele superioare (coleoptere, himenoptere, lepidoptere etc.). Stadiul larvar este caracteristic fiecrei specii de insecte n parte. n aceast perioad insecta se hrnete intens i nmagazinnd substane hrnitoare care-i asigur creterea i formarea diferitelor organe specifice adultului. Larvele cresc prin nprliri succesive n timpul crora i schimb cuticula veche (exuvia) cu alta nou. Perioada cuprins ntre dou nprliri se numete vrst. La insectele holometabole, larvele complet dezvoltate se transform n pupe (nimfe sau crisalide). Stadiul nimfal reprezint stadiul imobil al insectei n care au loc procese intense de histoliz (reducere a organelor) i histogenez (formare de noi organe), avnd drept consecin formarea insectei perfecte (imago). Dezvoltarea postmetabol se refer la stadiul de adult, perioad cuprins ntre momentul eliberrii insectei din exuvia pupal i moartea sa n urma mbtrnirii fiziologice. Ciclul biologic (evolutiv) la insecte ntreaga progenitur a unei populaii adulte de la stadiul de ou pn la moartea tuturor indivizilor care au alctuit descendena respectiv constituie o generaie. Succesiunea de stadii, uneori de generaii, prin care trece o populaie de insecte n decursul unui an reprezint ciclul evolutiv sau ciclul biologic al speciei respective.

12

La unele insecte, o generaie se dezvolt n intervalul unui singur ciclu evolutiv. Aceste specii poart numele de monovoltine. La altele, ntr-un ciclu evolutiv se pot succede dou sau mai multe generaii, iar acestea sunt denumite bivoltine sau polivoltine. Exist ns i insecte la care dezvoltarea unei generaii se realizeaz pe parcursul a mai multor ani, 3-5 ca la Melolontha, Agriotes s.a.. Aceste specii se numesc multianuale. La numeroase insecte, n timpul dezvoltrii unei generaii, intervine o ntrerupere temporar a activitii, cu o durat mai lung sau mai scurt, numit diapauz, n timpul creia creterea i dezvoltarea nceteaz, iar procesele fiziologice se reduc la acel minimum strict, indispensabil supravieuirii. Tipuri de daune Tipurile de daune (vtmri) sunt difereniate dup aparatul bucal n: Daune morfologice, sub form de rosturi pariale sau totale provocate de insectele cu aparat bucal pentru rupt i mestecat; Daune fiziologice identificate prin prezena unor pete de decolorare sau hipertrofieri de esuturi, provocate de specii cu aparatul bucal pentru nepat i supt, cnd sunt dereglate funciile fiziologice i apar modificri biochimice. Dup organele atacate exist urmtoarele tipuri de daune: La rdcini i alte organe subterane: - pentru duntorii cu aparat bucal pentru rupt i mestecat: retezri ale rdcinilor (Gryllotalpa gryllotalpa); rosturi spiralate pe rdcina principal (Melolontha melolontha); galerii superficiale sau interne (Agriotes sp.) - pentru duntori cu aparat bucal de nepat i supt: nodoziti (Phylloxera vastatrix); deformri canceroase sau hipertrofii (Eriosoma lanigerum) La tulpini i ramuri: - pentru duntorii cu aparat bucal pentru rupt i mestecat: sfredeliri (Cossus cossus); orificii (Scolitus rugulosus); - pentru duntori cu aparat bucal de nepat i supt: deformri canceroase (Eriosoma lanigerum); pete divers colorate (Quadraspidiotus perniciosus) La frunze: - pentru duntorii cu aparat bucal pentru rupt i mestecat: roaderea limbului (Leptinotarsa decemlineata); scheletarea cnd din frunze rmn doar nervurile principlae (Lymantria dispar); dantelarea, cnd sunt afectate nervurile mici (Anomala solida); ciuruirea (Phyllotreta spp.); - pentru duntori cu aparat bucal de nepat i supt: gale (Phyloxera vastatrix), pete divers colorate (Quadraspidiotus perniciosus), pete de decolorare i rsucirea limbului (afide) La muguri: - pentru duntorii cu aparat bucal pentru rupt i mestecat: rosturi la exterior (Sciaphobus squalidus); perforri (Anthonomus pomorum) - pentru duntori cu aparat bucal de nepat i supt: deformri i colorri (Psylla pyri) La bobocii florali: - pentru duntorii cu aparat bucal pentru rupt i mestecat: roaderea organelor florale (Epicometis hirta) - pentru duntori cu aparat bucal de nepat i supt: decolorri (tripi) La fructe: - pentru duntorii cu aparat bucal pentru rupt i mestecat: minarea fructelor (Cydia pomonella, Hoplocampa minuta) - pentru duntori cu aparat bucal de nepat i supt: ptarea (Quadraspidiotus perniciosus). La semine - pentru duntorii cu aparat bucal pentru rupt i mestecat: minarea endospermului (Acanthoscelides obtectus)

13

- pentru duntori cu aparat bucal de nepat i supt: itvirea boabelor (Eurygaster maurus, Aelia sp.)

Clasificarea insectelor Clasa Insecta se mparte n 2 subclase: Apterygota i Pterygota. SUBCLASA APTERYGOTA cuprinde insecte primitive lipsite de aripi, de dimensiuni mici i cu dezvoltare ametabol. SUBCLASA PTERYGOTA Subclasa Pterygota cuprinde insecte cu aripi mai mult sau mai puin dezvoltate. ORDINUL ORTHOPTERA (SALTATORIA) (Lcuste, cosai, greieri, coropinie) Insecte mijlocii i mari, cu capul ortognat, ochi mari i antene lungi. Aparatul bucal primitiv, de tip masticator, cu piesele bucale bine dezvoltate. Prima pereche de aripi este pergamentoas (tegmine) i acoper aripile posterioare, membranoase care servesc la zbor. Picioare adaptate pentru srit (cosai, lcuste , etc.) sau spat (coropinie). Posed organe de stridulaie i timpanale. Abdomen format din 10 segmente i terminat cu un ovipozitor cu ajutorul cruia depun oule n pmnt sau n esuturile plantelor, izolat sau n grupe. ORDINUL BLATTARIA Sunt insecte cunoscute sub numele de librci sau gndaci de buctrie. Au corpul turtit dorso-ventral, cap hipognat, antene lungi, filiforme. Oule depuse n ooteci chitinizate. Sunt insecte nocturne, fitofage sau omnivore, duntoare la plantele cultivate (sere), produselor depozitate, n buctrii, etc. ORDINUL DERMAPTERA (URECHELNIE) Cuprinde insecte de mrimi mijlocii, cu corp alungit i turtit. Capul este prognat prevzut cu antene moniliforme, aparatul bucal este de tip masticator. Tegminele sunt reduse, coriacee, cele posterioare membranoase, semicirculare. Abdomenul este terminat cu 2 cerci n form de clete. Sunt insecte fitofage sau omnivore, unele specii rpitoare, hrnindu-se cu pduchi de plante (deci folositoare). ORDINUL THYSANOPTERA (TRIPI) Cuprinde insecte mici (0,5-5 mm lungime) cu corp turtit i alungit, cap hipognat, ochi bine dezvoltai, aparat bucal pentru nepat i supt. Aripile sunt lungi i prevzute pe margini cu franjuri de peri fini. Majoritatea speciilor sunt fitofage, duntoare plantelor de cultur. ORDINUL HOMOPTERA Cuprinde insecte de mrimi variabile, cu aripi anterioare membranoase sau pergamentoase, cele posterioare inute n form de acoperi. Cap hipognat cu aparat bucal pentru nepat i supt. Regim de hran exclusiv fitofag. ORDINUL HETEROPTERA (HEMIPTERA) Cuprinde insectele care se numesc plonie. Au mrimi diferite, capul hipognat, aparatul bucal adaptat pentru nepat i supt. Aripile anterioare au baza cornoas, iar vrful membranos (hemielitre), iar cele posterioare sunt membranoase. Majoritatea heteropterelor posed glande odorifere exalnd un miros caracteristic. Dezvoltarea este de tip hemimetabol. Exist numeroase familii cu reprezentani duntori la plante: ORDINUL HYMENOPTERA 14

n acest ordin sunt cuprinse albinele, viespile, furnicile etc. Sunt insecte de diferite mrimi, cu cap hipognat foarte mobil i cu aparat bucal adaptat pentru ros i supt sau ros i lins. Au 2 perechi de aripi membranoase care uneori pot lipsi sau pot fi reduse (forme brahiforme). Abdomenul este mobil, cu primul segment contopit cu metatoracele. Ovipozitorul este dezvoltat sau transformat n ac cu venin. Regimul de hran este fitofag. ORDINUL COLEOPTERA Insecte de mrimi variabile (0,5-50 mm). Aparatul bucal este pentru rupt i mestecat, antenele au diferite forme, n general alctuite din 11 articole. Picioarele sunt adaptate pentru alergat, srit, spat i not. Dou perechi de aripi, cele anterioare transformate n elitre, iar cele posterioare membranoase. Abdomenul este format din 10-11 inele. Dezvoltarea este holometabol. ORDINUL LEPIDOPTERA Acest ordin cuprinde insecte denumite fluturi. Corpul i aripile sunt acoperite cu solzi de diferite forme i culori.Capul este mic, hipognat, cu o pereche de ochi mari; aparatul bucal de tip maxilar, se prezint sub forma unei trompe (spiritromp), adaptat pentru supt. Cele dou perechi de aripi sunt membranoase. Femelele unor specii au aripi rudimentare sau sunt aptere. Abdomenul este format din 10 segmente, la masculi vizibile 8, iar la femele 7. Larvele se numesc omizi adevrate. ORDINUL DIPTERA Cuprinde insecte mici i mijlocii, cu corpul moale. Capul este ortognat; antenele sunt inserate ntre ochi. Aparatul bucal are forma unei trompe, adaptate pentru lins, nepat i supt sau nepat i lins. Aripile anterioare sunt normal dezvoltate, iar cele posterioare, numite haltere sau balansiere, sunt reduse la nite apendice. 3. PRINCIPALELE GRUPE DE PATOGENI 3.1. VIRUSURILE FITOPATOGENE Sunt entiti infecioase ce produc la plante boli cu efect generalizat denumite viroze. n afara interesului de ordin practic determinat de patogenitatea lor, virusurile prezint i un interes teoretic deosebit, deoarece reprezint un excelent model pentru studiul raportului dintre structur i funcii, datorit alctuirii lor simple i lipsei de metabolism. Dei unele boli produse de virusuri de cunosc de mai mult vreme (ptarea lalelelor, mozaicul tutunului 1859), natura lor virotic a fost stabilit mai trziu. Numrul bolilor produse de virusuri e foarte ridicat, se apreciaz c exist aprox. 500 de virusuri fitopatogene, numrul lor fiind n continu cretere. n Romnia au fost descrise peste 200 de viroze la plante. Metabolic inerte, incapabile de cretere i multiplicare n afara gazdei, din punct de vedere fitopatologic, virusurile se ncadreaz n grupa paraziilor obligatorii intracelulari, deoarece nu se pot nmuli dect n celule folosind aparatul acestora de sintez i modific metabolismul celular n sensul sintezei de constitueni virali. Virusurile nu consum coninutul celulelor ca ceilali patogeni, nici nu acioneaz prin toxine, ci prin modificarea celulei, care ncepe s funcioneze anormal. Morfologia i dimensiunile virusurilor fitopatogene Particulele virale mature (virionii sau nucleocapsida) au forme foarte diferite care se pot ncadra n dou grupe principale: 15

grupa virusurilor anizometrice n care intr virusurile cu forme alungite, flexuoase sau rigide (VMT) grupa virusurilor izodiametrice care cuprinde virusuri sub form de particule sferice, poliedrice sau elipsoidale (virusul mozaicului galben al viei de vie). Lungimea virusurilor anizometrice variaz ntre limite foarte mari de la 55 m la 1250 de m. Diametrul virusurilor izometrice este n medie de 30 m. Forma i dimensiunile particulelor virale sunt dou caracteristici constante i de baz n determinarea lor. Structura i compoziia chimic Din punct de vedere chimic, virusurile plantelor sunt nucleoproteine. Particulele virale (virionii) sunt entiti complexe formate din doi componeni eseniali: genomul i capsida. Capsida i genomul alctuiesc nucleocapsida. La unele virusuri exist i un constituent accesoriu denumit nveliul extern sau peplosul. Genomul este reprezentat printr-o molecul de ARN monocatenar sau dublu catenar, aezat helical, nfurat pentru a forma o structur compact. Genomul viral poart informaia genetic necesar propriei replicri i pentru devierea metabolismului celulei gazd n sensul sintezei constituenilor virali. n mod excepional, genomul unor virusuri fitopatogene poate fi reprezentat prin ADN monocatenar (virusul mozaicului conopidei). Genomul viral poate fi complet sau incomplet, iar unele virusuri goale (fr genom) folosesc informaia genetic dat de alte virusuri denumite helper. Capsida viral este de natur proteic avnd rolul de a proteja materialul genetic, mrind rezistena virusurilor n mediul extern i infeciozitatea lui. Capsida este alctuit din uniti structurale denumite capsomere vizibile la microscopul electronic. Numrul capsomerelor din structura unui virion e constant i este determinat genetic. Un nivel de organizare mai complex l au virionii cu nucleocapsida acoperit de o alt structur denumit nveli extern sau peplos (manta) ce favorizeaz fixarea virionilor pe celula gazd i prin aceasta transmiterea lui mai eficient. Virusurile cu peplos se numesc acoperite, dar majoritatea virusurilor fitopatogene sunt lipsite de nveliul extern i se numesc virusuri nude. Ca elemente chimice, virionii conin carbon, hidrogen, azot, sulf, fosfor, hidrai de carbon i cenu. Proprietile virusurilor fitopatogene a) Cristalinitatea Virusurile fitopatogene au proprietatea de a cristaliza n celule plantelor parazitate. Prin diferite metode fizice i chimice, o serie de virusuri au fost obinute sub form cristalizat (paracristale aciculare, plci hexagonale, bipiramide etc.) b) Ultrafiltrabilitatea reprezint proprietatea pe care o au virusurile de a trece prin porii celor mai fine filtre care rein bacteriile cu dimensiuni mai mici de 700 m. c) Biotropismul pozitiv reprezint proprietatea virusurilor de a se multiplica i de a se menine numai n celulele vii. Lipsa echipamentlui enzimatic, face ca virusurile fitopatogene s se comporte ca parazii obligatorii. Datorit biotropismului pozitiv, virusurile nu pot fi cultivate pe medii artificiale de cultur. d) Longevitatea in vitro (rezistena n suc celular, stabilitatea n sucul celular) reprezint timpul scurs de la extragerea sucului din planta infectat pn la pierderea total a capacitii de infecie a virusului. De ex. VMT i pstreaz stabilitatea n sucul celular timp de peste 3 luni, n timp ce virusul Y al cartofului numai 1-2 zile. e) Diluia limit reprezint diluia pn la care sucul brut e necesar s fie diluat pentru a-i pierde total capacitatea de infecie. Ea variaz n limite foarte largi, de la mai puin de 1/100 la virusul Y al cartofului pn la 1/1000000 la VMT. f) Temperatura de inactivare reprezint temperatura minim la care sucul infecios pstrat timp de 10 minute i pierde total capacitatea de infecie. Majoritatea virusurilor i pierd 16

-

capacitatea de infecie la 55-700C. Acest lucru are o importan deosebit n termoterapie unde se poate obine material biologic neinfectat. g) Rezistena la presiune este foarte mare. VMT i pierde capacitatea de infeciozitate numai la 8000 de atmosfere. h) Rezistena la uscciune i ngheare majoritatea virusurilor fitopatogene sunt inactivate repede n condiii de uscciune, n scimb rezist foarte bine la temperaturi sczute, suportnd chiar temperatura de 1800C i) pH-ul activitatea virusurilor se desfoar numai ntre anumite limite ale valorilor de pH, n general ntre 4 i 7. Modul de infecie a plantelor cu virusuri. Multiplicarea virusurilor fitopatogene Modul de infecie are un caracter specific, deoarece celulele vegetale nu au receptori pentru virusuri, deci sunt lipsite de specificitate de fixare. Virusurile nu folosesc deschiderile naturale ale celulelor (stomate, lenticele, hidatode), nu pot strbate nici peretele celulozic dect dac integritatea lui a fost afectat sub aciunea factorilor externi de natur abiotic sau biotic. Deci virionii sunt ncorporai pasiv n celula gazd. Singura entitate capabil s produc infecia este acidul nucleic. Virusurile plantelor se multiplic n anumite regiuni sau situsuri ale plantei gazd. n cazul n care punctul lor de contact primar nu este identic cu situsul de replicare, virusul este transportat ca virion sau acid nucleic la nivelul acestui situs. Ca rezultat al combinrii dintre virus i situsul infectabil, dup dou sau mai multe zile de la contaminare, apar centrii de infecie. E posibil ca o singur particul viral s fie suficient pentru iniierea unui centru de infecie. Multiplicarea are loc n celula gazd vie care le furnizeaz nu numai materialul de construcie (aminoacizi, baze nucleotidice) ci i alte dispozitive (ribozomi, enzime, sisteme generatoare de energie). Acest comportament corespunde unei relaii de parazitism absolut. Virusul invadant introduce n celula gazd propriul su genom i deviaz astfel complet metabolismul celulei gazd aa nct, n loc s-i sintetizeze compui proprii, sintetizeaz structuri chimice caracteristice virusului. Multiplicarea unui virus ARN decurge n mai multe etape: - decapsidarea - adsorbia - replicarea genomului viral - sinteza proteinelor virale - morfogeneza virionului - liza celulei gazd

Rspndirea virusurilor fitopatogene n plante De la centrii de infecie, virusurile difuzeaz n corpul plantelor prin parenchim i pe calea sistemului vascular. Rspndirea prin parenchim se face lent, virusurile trecnd din celul n celul prin plasmodesme. Prin vasele conductoare, virusurile se deplaseaz n regiunile ndeprtate ale plantei cu o vitez mare. Cele mai multe virusuri au specificitate pentru un anumit tip de fascicul vascular: marea majoritate pentru floem, unele pentru xilem, iar ocazional pentru ambele. Viteza de rspndire a virusurilor depinde de specia de plant gazd, vrsta plantelor, condiiile de mediu etc. Simptomatologia bolilor virale la plante 17

Virozele plantelor se manifest prin simptome foarte variate deoarece, pe de o parte, acelai virus produce simptome diferite n funcie de planta atacat, iar pe de alt parte din cauz c, virusurile se pot asocia pe aceeai plant i cauzeaz simptome complexe. Simptomatologia virotic este rezultatul unor modificri biochimice, fiziologice, anatomice, morfologice. Modificri biochimice scderea cantitii de clorofil are loc datorit distrugerii cloroplastelor sau opririi sintezei bazei proteice a plastidelor i creterii celei de xantofil i caroten. La plantele de tutun infectate cu VMT, scderea cantitii de clorofil poate fi de 56,6 %. - coninutul de substane proteice sufer modificri, observndu-se un dezechilibru ntre azotul proteic i cel neproteic, precum i acumularea de amoniac i uree. La majoritatea bolilor virotice, acumularea proteinelor virale n plant este corelat cu o diminuare a coninutului de azot total i azot proteic. - acumularea de gome n esuturile conductoare lemnoase; - procesele enzimatice sunt influenate n sensul c la unele viroze, diminuarea cantitii de fitohormon provoac nanismul sau piticismul. Modificri fiziologice - fotosinteza la plantele virozate este micorat, n general proporional cu suprafaa esuturilor atacate. - transpiraia ca intensitate scade sau crete, i n acest caz frunzele sau alte organe virozate pot avea un coninut sczut sau ridicat de ap. - respiraia are un mers mult mai neregulat dect n cazul celorlalte boli, adic n primele faze ale infeciei virale crete ca intensitate, apoi scade probabil datorit stagnrii activitii elementelor vii din celula gazd. Modificri citologice i histologice - alterarea membranelor celulare; - fragmentarea vacuomului; - fragmentarea cloroplastelor; - micorarea i deformarea nucleului; - apariia de incluziuni cristaline cu valoare de diagnostic; - alterarea floemului; Modificri morfologice i anatomice - mozaic - cloroze - necroze - deformri ale diferitelor organe - atrofii sau hipertrofii - nanism (piticire) Transmiterea virusurilor fitopatogene A. n natur 1) Transmiterea mecanic se face prin contactul dintre plantele sntoase i cele bolnave. Are loc destul de rar, dar totui este consemnat n literatura de specialitate pentru VMT i virusurile X, S i M ale cartofului. 2) Transmiterea prin material sditor este una dintre cile cele mai frecvente la plantele perene care se nmulesc prin butai, stoloni, tuberculi, bulbi etc. 3) Transmiterea prin altoire este frecvent la pomii fructiferi; 4) Transmiterea prin smn dei este mai rar, este cunoscut la VMT pe tomate. n smn, virusul poate fi localizat n embrion, endosperm sau tegumentul seminal. 18

5) Transmiterea prin vectori este caracteristic la majoritatea virusurilor fitopatogene. Vectorii sunt organisme purttoare de virusuri i pot aparine unor grupe sistematice foarte diferite: artropode (insecte, acarieni), nematozi, ciuperci de sol. Dintre insecte se cunosc cca. 400 de specii transmitoare de virusuri, din ordine foarte diferite. Unele insecte pot transmite un singur virus. De ex. plonia sfeclei este un vector specific care transmite numai virusul ncreirii frunzelor de sfecl. Alte insecte cum sunt afidele (pduchii de plante) pot transmite dou sau mai multe virusuri. Relaia dintre virusurile fitopatogene i insectele vectoare, i mecanismele de transmitere sunt foarte variate. Uneori virusul preluat odat cu sucul celular i localizat pe piesele aparatului bucal poate fi transmis direct i imediat dup contaminare, fr o prealabil perioad de incubaie. Se deosebesc dou tipuri de virusuri: - virusuri nepersistente sunt virusuri transmise o scurt perioad de timp dup extragerea din celul, vectorii pierzndu-i dup cteva ore de la prsirea plantei bolnave, capacitatea de infecie. - virusuri persistente sunt virusurile care-i pstreaz infeciozitatea un timp ndelungat, uneori toat viaa. Dup ingerare, virusurile circulante pot strbate peretele intestinal al insectei vectoare i pot ajunge n hemolimf. Virusurile propagative se pot chiar nmuli n organele vectorilor, putnd fi transmise toat viaa vectorilor. 6) Transmiterea prin nematozi este posibil datorit modului de nutriie al acestora, adic prin nepat i supt. 7) Transmiterea prin ciuperci este mai rar. De ex. ciuperca Synchitrium endobioticum (ria comun a cartofului) transmite virusul necrozei tutunului B. n condiii experimentale, virusurile se pot transmite prin: - rniri cu particule abrazive (nisip de cuar); - altoire - vectori - cuscut

19

3.2. BACTERIILE FITOPATOGENE Dei unele aspecte ale bolilor bacteriene au fost cunoscute nc din antichitate, adevrata lor cauz a fost determinat n urma cercetrilor tiinifice desfurate n secolul al XIX- lea. Mult timp s-a crezut c bacteriile, n general alcalinofile, nu pot ataca plantele, al cror suc celular are de obicei o reacie acid. Prima boal bacterian studiat la plante a fost focul bacterian al rozaceelor produs de Erwinia amylovora. n prezent se cunosc peste 200 de boli bacteriene la plante, unele dintre ele cu o importan economic deosebit. n ara noastr numrul acestora depete 50. Morfologia i structura bacteriilor fitopatogene Bacteriile fitopatogene sunt microorganisme unicelulare procariote, cu dimensiuni de ordinul micronilor, n general cuprinse ntre 1-4 m lungime i 0,3 m lime. Aproape toate bacteriile fitopatogene sunt bacilare, cu celule de forma unor bastonae rotunjite la capete, izolate sau nlnuite. Nu se ntlnesc printre patogenii plantelor coci, vibrioni, spirili i spirochete. Celula bacterian are structura relativ simpl, principalele sale componente fiind: peretele celular, structurile intraparietale (protoplastul) i structurile extraparietale. Peretele celular are o structur rigid care imprim o form stabil bacteriilor. Sub influena unor factori nefavorabili de mediu: radiaii, bacteriofagi, anumite substane (antibiotice, anticorpi specifici), la unele specii apar forme L (numite astfel dup iniiala Institutului Lister n care s-a fcut prima observaie) caracterizate prin absena peretelui celular ceea ce determin o mare variabilitate a formelor i dimensiunilor acestora. n plus, formele L au capacitatea de a nu fi reinute de filtrele bacteriene, de unde i numele de bacterii filtrabile. Formele filtrabile au o importan deosebit n patogeneza bolilor ce le cauzeaz. Avnd capacitatea s reziste timp ndelungat n plant n stare mascat, aceti patogeni cauzeaz infecii latente, nensoite de simptome. n condiii favorabile, formele L revin la forma bacterian tipic i pot iniia un proces patogen cu simptome caracteristice. Uneori la exteriorul membranei rigide se formeaz o capsul de natur polizaharidic. Frecvent, celulele bacteriilor fitopatogene sunt prevzute cu flageli (cili), prelungiri citoplasmatice care ies prin porii membranei i care sunt implicai n asigurarea mobilitii bacteriene. Dup numrul i localizarea flagelilor, bacteriile pot fi monotriche (cu un singur flagel polar), bitriche sau amphitriche (cu cte un flagel la ambele capete), lophotriche (cu smocuri de flageli la ambele capete) i peritriche (cu flageli situai de jur mprejurul celulei). Sub peretele celular se afl membrana citoplasmatic, cu o structur trilamelar care asigur schimburile necesare i selective ntre mediul extern i cel intracelular i care sintetizeaz unele proteine ce pot funciona ca enzime sau ca chemoreceptori. Citoplasma este un sistem coloidal format din proteine, glucide, lipide, sruri minerale i ap. Ea este omogen, transparent i vscoas. Nucleoidul sau echivalentul nuclear reprezint o form de organizare, lipsit de membran (de tip procariot) inclavat direct n citoplasm, n mod obinuit n partea central a celulei. El este alctuit dintr-o singur molecul de ADN de form circular, pliat, constituind aa-numitul cromosom bacterian. n afar de nucleoid citoplasma conine i ali constitueni: mezosomi, ribosomi, incluziuni, vacuole etc. Constituia chimic a bacteriilor este bine studiat i este n linii mari asemntoare cu a celorlalte organisme: ap, substane minerale, acizi nucleici (ADN n nucleoid i ARN n citoplasm), proteine, glucide, lipide, pigmeni, echipament enzimatic, antibiotice i toxine. 20

Celulele bacteriene pot sintetiza pigmeni care pot rmne n interiorul celulelor, imprimnd o culoare specific coloniilor bacteriene sau pot difuza n exterior i coloreaz mediul de cultur constituind criterii de determinare. Nutriia Bacteriile fitopatogene sunt organisme heterotrofe endoparazite, n general localizate n anumite organe (rdcini, frunze etc.), sau ntr-o poriune redus a unui organ. Exist ns i bacterii care circul prin vasele conductoare producnd infecii generalizate, sistemice. Printre bacteriile fitopatogene nu se cunosc cazuri de parazitism obligat. Bacteriile fitopatogene sunt n general, aerobe, iar unele facultativ anaerobe. Multiplicarea bacteriilor n condiii favorabile, bacteriile fitopatogene se multiplic foarte activ prin diviziune direct (bipartiie). Modul de diviziune i viteza acestui proces sunt caracteristice diferitelor forme de bacterii. n condiii nefavorabile unele bacterii fitopatogene pot produce spori de rezisten (endospori), ns majoritatea acestora sunt asporogene. Factorii fizici i chimici influeneaz creterea i multiplicarea bacteriilor fitopatogene prin intensitatea i durata aciunii lor. Dintre factorii fizici amintim: umiditatea (deshidratarea), temperatura (bacteriile fitopatogene sunt n general termolabile), presiunea osmotic, radiaiile, ultrasunetele etc. Diferii ageni chimici: excesul de dioxid de carbon, lipsa de oxigen, prezena unor anumii ioni n mediu, unele toxine i antibiotice etc. au efect bacteriostatic sau bactericid. n biocenoz populaiile de bacterii fitopatogene pot intra n relaii de antagonism cu alte organisme, iar cunoaterea acestora reprezint o surs pentru elaborarea de metode i mijloace biologice de prevenire i combatere a bacteriozelor. n cazul unor epidemii, populaiile bacteriene pot fi reduse prin intervenia bacteriofagilor (virusuri cu aciune litic asupra bacteriilor). Simptomatologia bolilor bacteriene la plante Bacteriile fitopatogene deregleaz metabolismul plantelor sau al esuturilor infectate, dereglri care se exteriorizeaz prin diferite modificri anatomo-morfologice i fiziologice. Cele mai frecvente i mai tipice simptome sunt: decolorri ale frunzelor i ale altor organe, ca urmare a reducerii numrului de cloroplaste; pigmentri ale esuturilor n rou, ca urmare a excesului de antocian, sau n negru din cauza formrii de melanin n esuturile atacate; hidroze (mbibare cu ap a esuturilor atacate); necroze sau arsuri; putregaiuri moi (umede) ntlnite pe organele de acumulare de substane de rezerv; tumori i alte tipuri de proliferri cauzate de o multiplicare haotic a celulelor unor esuturi sau organe; ofiliri produse de bacterii traheifile sau de cele care distrug sistemul radicular. Patogeneza bolilor bacteriene la plante Dup contaminare bacteriile fitopatogene ptrund n plantele gazd, fie prin deschideri naturale (stomate, hidatode, lenticele, nectarine), fie prin rni cauzate de ageni abiotici (accidente climatice, unelte etc.) sau biotici (insecte, acarieni etc.). Faza latent care urmeaz dup ptrunderea bacteriilor n plant corespunde timpului n care se stabilesc raporturi parazitare ntre patogeni i gazde i se realizeaz procesul de infecie. n aceast faz, n general de scurt durat, bacteriile se hrnesc i se divid intens, extinznduse n jurul punctului de infecie. 21

n faza de incubaie (faza asimptomatic) cuprins ntre infecie i apariia primelor simptome bacteriile se rspndesc n esuturi, fie activ, prin spaiile intercelulare, fie pasiv, antrenate de curentul sevei care circul prin vasele conductoare. Bacteriile acioneaz asupra esuturilor gazdei prin intermediul enzimelor, n special al hidrolazelor care descompun substanele organice. n urma activitii lor metabolice pot rezulta toxine (endotoxine i exotoxine) care contribuie la procesul de patogenez, determinnd apariia primelor simptome i manifestarea bolii (faza simptomatic). Transmiterea bacteriilor fitopatogene la plante se face pe ci variate. De la un an la altul acestea se pot transmite prin semine, prin diferite organe sau pri de plante care asigur nmulirea lor vegetativ sau prin resturile de plante bolnave din sol, prin plante gazd slbatice i buruieni etc. Transmiterea secundar a bacteriilor se poate realiza, de asemenea, pe diferite ci: cureni de aer (vehiculare anemochor), apa de ploaie, de irigaie sau de suprafa i din sol (vehiculare hidrochor), prin diferite animale: albine, viespi, mute, acarieni, psri s.a. (vehiculare zoochor) etc. Un rol epidemiologic important l au i uneltele i mainile agricole folosite de om. 3.3. CIUPERCILE FITOPATOGENE Prin particularitile lor, ciupercile alctuiesc un regn distinct, deosebindu-se prin modul de nutriie att de plante (care sunt autotrofe) ct i de animale (care sunt holozoice, adic inger hrana). Morfologia ciupercilor Aparatul vegetativ al ciupercilor este foarte divers constituit, fiind reprezentat prin mai multe tipuri morfologice. La formele inferioare care aparin ncrengturii Myxomycota, aparatul vegetativ este constituit dintr-o mas citoplasmatic, fr perete celular, capabil deci, s execute micri amoeboidale. Acest corp vegetativ se numete mixamib sau gimnoplast atunci cnd este uninucleat i plasmodiu cnd este plurinucleat. La majoritatea ciupercilor fitopatogene, aparatul vegetativ se numete miceliu. Acesta este alctuit din filamente care se numesc hife. Uneori filamentele miceliene se ntrees mai dens sau mai lax formnd esuturi false care se numesc plectenchime. n raport cu funciile pe care le ndeplinesc, plectenchimele pot fi: meristematice, de protecie, mecanice sau de susinere, de conducere, de acumulare de substane de rezerv etc. n condiii nefavorabile de via miceliul se poate transforma n miceliu de rezisten sau n diferite structuri somatice cum sunt: rizomorfe, scleroi, strome, geme, toate alctuite din celule cu membrana ngroat i cu coninut celular deshidratat, bogat n substane de rezerv. Sub aceast form, ciupercile pot duce o via latent pn cnd condiiile de mediu devin prielnice unei dezvoltri normale. Tot din miceliu se pot forma i structuri care s ndeplinesc funcia de absorbie a substanelor nutritive din substraturile vii sau moarte. Astfel, la ciupercile parazite aceste structuri se numesc haustori care sunt prelungiri ale miceliului, de diferite forme (sferici, piriformi, spiralai, tubuliformi, ramificai digitat) care ptrund n celulele gazd, de unde prin osmoz i extrag substane nutritive. La ciupercile inferioare, absorbia substanelor nutritive din substrat se face pe toat suprafaa gimnoplastului sau plasmodiului. Reproducerea ciupercilor

22

Ciupercile sunt organisme dotate cu o mare capacitate de reproducere. Aceasta poate avea loc pe dou ci: - asexuat cnd nu este precedat de fuziunea nucleilor unor celule sau organe sexuale - sexuat cnd are loc prin unirea a doi nuclei haploizi formai n structuri sexuale distincte sau chiar n celule somatice ale aparatului vegetativ. Celulele sau agregatele celulare difereniate asexuat cu rol de nmulire i rspndire a ciupercilor se numesc spori. Uneori, sporii pot ndeplini i funcii nespecifice (de rezisten, de sexualitate). Dup posibilitile de micare sporii pot fi: - imobili aplanospori, ntlnii la majoritatea ciupercilor adaptate la mediul uscat. - mobili zoospori prevzui cu 1-2 flageli, care se ntlnesc la ciupercile inferioare adaptate la mediul umed. Dup locul de formare, sporii pot fi: - exospori sunt sporii care se formeaz pe filamente sau organe specializate care apar libere la suprafaa miceliului. Ex. conidiile, bazidiosporii - endospori care se formeaz n interiorul unor organe. Ex. ascosporii care se formeaz n asce Reproducerea sexuat const n esen n fuziunea a doi nuclei compatibili din punct de vedere sexual. n cadrul acestui tip de reproducere au loc dou procese importante: Fecundaia (F) care const n dou etape distincte: - plasmogamia (P) care const n fuzionarea citoplasmelor a dou celule de sex diferit; - cariogamia (C) care const n fuzionarea nucleilor din celula format n prima etap. Diviziunea reducional sau meioza (R) Datorit celor dou procese: fecundaia i meioza, n ciclul de via al ciupercilor se realizeaz alternana a dou faze: haplofaza (faza haploid) cu celule cu n cromozomi i diplofaza (faza diploid) cu celule cu 2n cromozomi. Clasificarea ciupercilor fitopatogene Alctuirea unui sistem de clasificare a ciupercilor care s reflecte filogenia lor este foarte dificil, datorit lipsei de date paleontologice, ce ar fi putut clarifica relaiile filogenetice dintre ele. Studiile recente de taxonomie molecular consider ciupercile ca un regn de sinestttor Regnul Fungi. n cursul de fa vom adopta sistemul de clasificare al lui Ainsworth (1973) n care sunt considerate dou ncrengturi: - ncrengtura Myxomycota - ncrengtura Eumycota Prima ncrengtur cuprinde ciuperci saprofite la care aparatul vegetativ este un plasmodiu. n general sunt lipsite de importan fitopatologic. Din ncrengutura Eumycota fac parte urmtoarele subncrengturi: subncrengtura Mastigomycotina, subncrengtura Zygomycotina, subncrengtura Ascomycotina, subncrengtura Basidiomycotina, subncrengtura Deuteromycotina

Simptomatologia bolilor micotice la plante

23

A. Modificri de culoare

1. Hipoclorofiloza sau cloroza este rezultatul unor schimbri produse n procesele de biosintez a clorofilei care se pot datora att unor cauze parazitare ct i neparazitare. Atunci cnd clorofila lipsete cu desvrire frunzele se nglbenesc datorit culorii carotenilor i xantofilelor. Hipoclorofiloza prezint intensiti diferite n funcie de agentul etiologic (caren n azot, caren feric, nglbenire viral sau micoplasmatic, asfixie etc.). Uneori cloroza cuprinde ntreg limbul, alteori se limiteaz la nervuri sau la parenchimul internervurian. 2. Albinismul este un fenomen caracterizat prin absena oricrei pigmentaii. Cel mai adesea albinismul este de origine genetic. Uneori el poate fi cauzat i de anumii factori externi, de ex. erbicidele care acioneaz la nivelul clorofilei. 3. Mozaicul reprezint o gam larg de simptome caracterizate printr-o alternan de zone de culoare verde deschis sau verde nchis cu zone clorotice sau glbui. 4. Hiperclorofiloza se caracterizeaz printr-o intensificare a culorii normale a organelor verzi care capt un aspect albstrui. Ea corespunde de obicei unor boli fiziologice (ex. caren de fosfor sau exces de azot). 5. Antocianoza se datoreaz excesului de pigmeni roii (antociani). Acest simptom poate rezulta fie din distrugerea clorofilei unor organe n care antocianii sunt prezeni n mod normal, fie din producerea excesiv de asemenea pigmeni ca urmare a unor cauze patologice. Antocianoza este ntlnit n cazul frunzelor de piersic atacate de Taphrina deformans, un patogen micotic care produce deformarea acestora. 6. Ptrile de culori diferite apar n special pe frunze i fructe i se datoresc miceliului, stromelor i structurilor reproductive ale ciupercilor fitopatogene. Aceste pete pot fi: albe n cazul finrilor produse de ciupercile erisifacee i al albumelilor cauzate de ciupercile din genul Albugo galbene-portocalii la plantele atacate de ciurpercile din ordinul Uredinales, care produc boli denumite rugini roii la frunzele de prun atacate de Polystigma rubrum cafenii la frunzele i fructele de mr i pr infectate de ciuperci din genul Venturia (Venturia inaequalis - ptarea cafenie a frunzelor i florilor i rapnul ramurilor la mr) negre la frunzele de arar atacate de ciuperca Rhytisma acerinum.

B. Modificri morfo anatomice induse de patogeni la plantele atacate

Fiind mai evidente i mai uor observabile, ele ocup primul loc n descrierea unei boli i, de cele mai multe ori boala poart denumirea simptomului respectiv: fasciaie, mturi de vrjitoare, nanism etc. Aceste modificri pot afecta plantele n ntregime sau numai anumite organe ale acesteia. 1. Nanismul (piticirea) este un simptom ntlnit frecvent la unele viroze i micoze, ca urmare a ncetinirii ritmului de cretere a plantei bolnave, care rmne de talie mai mic n raport cu una sntoas. De ex.: - plantele de gru atacate de Tilletia controversa care produce mlura pitic, au tulpinile cu 1/3 1/2 mai scurte dect cele normale. - plantele de floarea soarelui atacate de man - Plasmopara heliathi, ating abia 30-40 % din nlimea celor sntoase. 2. Blastomaniile sunt anomalii de ramificare a tulpinilor, caracterizate printr-o proliferare abundent a unor ramificaii, cu internodii scurte i cu frunze mici, adesea deformate. Cunoscute sub numele de mturi de vrjitoare ele apar ca urmare a unei dezvoltri anormale a mugurilor vegetativi . De ex.: 24

- bradul atacat de Melampsorella caryophyllacearum - merii atacai de micoplasm 3. Distrugerea parial sau total a organelor atacate este un simptom comun n numeroase boli ale plantelor. - alteori fructele i seminele se transform ntr-o mas de spori ai ciupercilor parazite Tilletia caries mlura grului, Ustilago tritici tciunele zburtor al grului. - n cazul cornului secarei provocat de Claviceps purpurea, n locul ovarelor gazdei se formeaz scleroii ciupercii. 4. Cderea frunzelor, mugurilor, florilor i fructelor poate avea att cauze neparazitare (nghe, secet, temperaturi ridicate), sau poate fi determinat de diferii ageni infecioi. Defolierea este un simptom frecvent la: - piersicii atacai de Taphrina deformans - merii i perii atacai de ciuperci din genul Venturia - via de vie atacat de man - Plasmopara viticola - pomilor fructiferi atacai de monilioz (Monilinia fructigena monilioza la mr) .C. Modificri histologice

Modificrile morfo anatomice descrise anterior sunt nsoite de modificri la nivelul esuturilor i celulelor. Hiperplaziile se datoresc aciunii enzimatice a patogenilor care, determinnd sporirea sau distribuirea neuniform, anormal a hormonilor de cretere, stimuleaz creterea dimensiunilor celulelor (hipertrofii), nmulirea exagerat a celulelor i proliferarea haotic a esuturilor. Pot fi cauzate de bacterii sau de ciuperci, ns i de insecte sau acarieni. Hiperplaziile se pot forma pe diferite organe: - rdcini Plasmodiophora brassicae- hernia rdcinilor de varz - tulpini Albugo candida - albumeala cruciferelor - frunze Taphrina deformans - bicarea frunzelor de piersic - fructe Taphrina pruni - hurlupii la prun - pe mai multe organe : Ustilago maydis provoac la porumb gale de forma unor pungi de 1 20 cm n diametru care se pot dezvolta pe toate organele aeriene (frunze, tulpini, tiulei, panicule).2. Hipoplaziile sunt modificri contrare hiperplaziilor, care se manifest printr-o atrofie sau chiar reducere complet a unor esuturi i organe ale plantelor atacate. Ele pot apare de asemenea la nivelul tuturor organelor plantelor. Ex.: - via de vie atacat de virusul scurt-nodrii viei de vie - reducerea limbului frunzelor de tomate infectate cu virusul mozaicului tutunului frunze de ferig sau cu virusul mozaicului castraveilor frunze iret - atrofia i avortarea florilor de mr atacate de finare Podosphaera leucotricha Uneori hipoplaziile sunt asociate cu hiperplaziile. De ex. la prunele infectate de Taphrina pruni (hurlupi) hipertrofierea mezocarpului crnos este nsoit de atrofierea endocarpului lemnos i a seminei.

3. Necrozele apar datorit alterrii profunde a esuturilor atacate, mergnd pn la moartea acestora. 4. Ciuruirea frunzelor reprezint o form evoluat a ptrilor i necrozelor n care esutul atacat se detaeaz de cel sntos, frunza rmnnd perforat. Este un simptom caracteristic bolilor produse de bacteriile Pseudomonas mors prunorum i Xanthomonas pruni la diferite specii de smburoase. 5. Putregaiurile sunt manifestri frecvente de mbolnvire la plante ca urmare a dislocrii celulelor, datorat alterrii enzimatice a pectinei lamelelor mijlocii dintre celule (macerare). 25

Celulele invadate de patogeni mor, iar esuturile i pierd consistena, rmnnd expuse invadrii de ctre microorganisme secundare, de descompunere, n special de ctre bacterii i ciuperci saprofite. Unele ciuperci de sol din genurile: Pythium, Phytophtora, Fusarium infecteaz plantulele, invadnd esuturile i provoac n cele din urm putrezirea rdcinilor. Ali patogeni se manifest de preferin spre sfritul perioadei de vegetaie, afectnd n special organele de acumulare a substanelor de rezerv: fructe, tuberculi, bulbi, rizomi, rdcini tuberizate. Astfel ciuperca Botrytis cinerea atac n special fructele mature de cpun, tomate, struguri producnd putregaiul cenuiu al acestora. Tuberculii de cartof sunt descompui de numeroase bacterii: Erwinia carotovora, Pseudomonas solanacearum i ciuperci Phytophtora infestans. Dup caracterul procesului de putrezire se deosebesc dou categorii de putregaiuri: - umede: Erwinia carotovora putregaiul tuberculilor de cartof; Sclerotinia sclerotiorum putregaiul alb al rdcinoaselor - uscate: specii ale genului Fusarium care provoac putregaiul uscat al tuberculilor de cartof; Nigrospora oryzae putregaiul tiuleilor de porumb 6. Ofilirile plantelor pot fi datorate unor cauze neparazitare (ex. seceta) sau parazitare. Cele din urm sunt, de obicei, o consecin a alterrii sistemului conductor de ctre unii patogeni vasculari sau radiculari. Ofilirile pot fi reversibile sau ireversibile. Asemenea simptome sunt comune n infeciile provocate de bacteriile i ciupercile traheifile (Erwinia, Pseudomonas, Fusarium, Verticillium), precum i la bolile care afecteaz sistemul radicular sau baza tulpinii: pieirea plntuelor din rsaduri produs de ciuperci din genul Pythium, cancerul pomilor fructiferi provovat de Agrobacterium tumefaciens sau hernia rdcinilor de varz provocat de Plasmodiophora brassicae. 4. BAZELE ECOLOGICE ALE COMBATERII DUNTORILOR Astzi prin combatere se nelege n primul rnd dirijarea relaiilor din biocenoz, astfel nct acestea s se apropie de cele naturale sau neutralizarea relaiilor care, prin sistemele de cultur favorizeaz dezvoltarea paraziilor i duntorilor animali, n aa fel nct s se manifeste din plin aciunea reglatoare a factorilor naturali ai mediului. n acest fel, combaterea duntorilor devine un domeniu al ecologiei aplicate i nu se poate face n mod eficient fr o cunoatere aprofundat a structurii i a relaiilor ce se stabilesc ntre componentele vii i nevii ale agrosistemelor. Din punct de vedere ecologic un agrosistem este o unitate a tuturor organismelor de pe un teren de cultur ce alctuiesc agrobiocenoza, cu complexul de condiii de mediu abiotic (biotopul) modificat de ctre om prin diferite activiti agrotehnice, industriale, sociale i recreative. Agrobiocenozele au luat natere ca urmare a interveniei tot mai accentuate a omului asupra naturii, prin modificarea intenionat a ecosistemelor naturale. n funcie de gradul de intervenie a omului n amenajarea ecosistemelor naturale, agrosistemele variaz ncepnd de la sisteme cu aspect natural create sau deteriorate de om (plantaii de pduri, lacuri artificiale, zone de despdurire), urmate de culturi forestiere, culturi perene (pomi fructiferi, vi-de-vie, puni i fnee, leguminoase perene etc.), agrosisteme de culturi anuale (cereale, plante tehnice, leguminoase anuale, legume etc.) i culminnd cu agrosistemele culturilor de ser i de laborator caracterizate prin artificializarea cvasitotal sau chiar deplin a condiiilor de mediu. Pe msur ce intervenia omului se intensific, diversitatea speciilor se reduce, ajungndu-se la o singur specie n condiii de laborator, i o dat cu ea scade i gradul de maturitate i de stabilitate a agrobiocenozei. Componentele majore ale unui agroecosistem sunt variate i includ: planta de cultur, mediul fizic i chimic, buruienile, agenii fitopatogeni, duntorii animali, fluxul de energie, 26

etc. n combaterea duntorilor dintr-un anumit ecosistem, trebuie luate n considerare: numrul de specii duntoare, abundena i distribuia indivizilor fiecrei specii, caracteristicle biologice i comportamentale ale acestora, formele de competiie, organismele prdtoare ale duntorilor, resursele principale i secundare de hran ale duntorilor, precum i modul n care alte elemente ale mediului modific toate aceste relaii. 4.1. INFLUENA FACTORILOR DE MEDIU ASUPRA POPULAIILOR DE DUNTORI Toate organismele sunt supuse n mediul n care triesc aciunii simultane a agenilor climatici, edafici, chimici sau biotici extrem de variai. Factorii ecologici reprezint elemente ale mediului capabile s influeneze mai mult sau mai puin direct asupra organismelor, cel puin ntr-o faz din ciclul lor de dezvoltare. Un factor ecologic acioneaz asupra organismelor n trei feluri: - eliminnd unele specii din biotopuri ale cror particulariti climatice sau fiziochimice nu corespund exigenelor lor i, prin urmare, intervenind n repartiia lor geografic. - modificnd ratele de fecunditate i de mortalitate ale diferitelor specii, influennd astfel ciclul lor de dezvoltare i provocnd migraii, deci acionnd asupra densitii populaiilor. - favoriznd apariia de modificri adaptative: modificri cantitative ale metabolismului, precum i modificri calitative, cum ar fi: diapauza hibernal i estival, reaciile fotoperiodice, etc. n funcie de natura lor, dup o clasificare devenit clasic, factorii ecologici se pot grupa n dou categorii: factori abiotici i factori biotici. Factorii abiotici, a cror totalitate constituie mediul abiotic, cuprind factorii pur chimici i fizici n care se dezvolt populaia, inclusiv teritoriul ocupat de aceasta (habitatul). Factorii abiotici sunt n general factori de fluctuaie numeric, variaiile lor ntre anumite valori determinnd modificri ale densitii populaiilor pe o perioad determinat de timp. Mediul biotic, constituit din totalitatea factorilor biotici este reprezentat de multitudinea interaciunilor intra- i interspecifice ce se stabilesc ntre indivizii i populaiile din biocenoz. Acetia sunt n esen factori de reglare, determinnd meninerea strii staionare (homeostaziei) biocenozei. Aceast clasificare, n afara avantajului simplitii sale, cuprinde, totui, o mare doz de arbitrar, deoarece factorii considerai ndeobte abiotici pot fi modificai de prezena organismelor, fcnd astfel dificil ncadrarea lor ntr-o categorie sau alta. Smith (1935), relund unele lucrri anterioare, adopt o clasificare a factorilor ecologici n: factori independeni de densitate i factori dependeni de densitate, grupare mai potrivit din punctul de vedere al proteciei plantelor. Primii acioneaz asupra populaiei provocnd eliminarea unui procentaj constant de indivizi oricare ar fi densitatea acesteia. n acest mod acioneaz marea majoritate a factorilor abiotici (temperatura, precipitaiile, insecticidele, etc.). Factorii dependeni de densitate se subdivid n factori direci dependeni de densitate care provoac o cretere a mortalitii pe msura creterii densitii, aa cum se ntmpl n cazul parazitismului i prdtorismului natural, al unor mijloace biologice de combatere etc. i factori invers dependeni de densitate, caz n care mortalitatea scade pe msura creterii densitii populaiei i care se ntlnete n situaiile de hiperparazitism sau n unele stri de agregare a indivizilor. Dup cum se observ, factorii dependeni de densitate sunt n esen factori biotici.

27

Dirijarea de ctre om a aciunii factorilor ecologici n scopul limitrii densitii populaiilor de duntori sub nivelul producerii de pagube economice semnificative constituie esena aciunilor de protecie a plantelor. Fiecare factor atunci cnd se manifest sub o valoare anumit care constituie pragul critic inferior, sau peste o valoare reprezentnd pragul critic superior, devine factor limitant, mpiedicnd creterea i dezvoltarea duntorului. Un organism manifest fa de factorii ecologici anumite limite de toleran, minime i maxime, n afara crora existena acestuia este imposibil. Aceast noiune a fost exprimat de Shelford (1911) sub numele de legea toleranei. ntre aceste dou praguri critice se situeaz condiiile optime ale factorului respectiv. Trebuie ns remarcat c factorii ecologici nu acioneaz n mod izolat asupra organismelor ci ntr-o strns interdependen, astfel nct modificarea unuia poate determina schimbarea att a limitelor de toleran ct i a zonelor optime pentru ceilali factori. Prin analogie cu noiunea de valen n chimie s-a introdus noiunea de valen ecologic pentru a desemna posibilitatea indivizilor unei specii de a popula medii diferite caracterizate prin variaii mai mari sau mai mici ale factorilor ecologici. O specie cu valen ecologic sczut nu va putea suporta dect variaii limitate ale factorilor ecologici; ea poart numele de specie stenoec. Dimpotriv, o specie capabil de a popula medii foarte diferite sau foarte variabile, s suporte deci variaii largi ale factorilor de mediu se numete specie euriec. Dac aceste noiuni sunt aplicate factorilor: temperatur, umiditate sau hran, vom vorbi de specii stenoterme i euriterme, stenohigre i eurihigre, stenofage i eurifage.

4.1.1. INFLUENA FACTORILOR ABIOTICI ASUPRA POPULAIILOR DE DUNTORI Factorii abiotici