संशोधन
वनस्पतींवर रोग निर्माण करणारे पर्यावरणातील घटक
संदर्भ :Plant pathology ( Author- George Agrios)
भाग – १
पर्यावरणातील विविध अजैविक घटकांमध्ये वनस्पतींची वाढ चांगली होत असते. या अजैविक घटकांमध्ये तापमान, मातीचा ओलावा, मातीतील मुलभूत पोषकद्रव्ये, प्रकाश, हवा, मातीतील प्रदूषके, हवेतील आर्द्रता, मातीची रचना व सामू इत्यादींचा समावेश होतो. नैसर्गिकरित्या वाढणाऱ्या वनस्पतींवर या सर्व घटकांचा जरी परिणाम होत असला तरी लागवड केलेल्या वनस्पतींसाठी या घटकांचे महत्व जास्त आहे. ग्रीन हाउस, घरे ई ठिकाणी लागवड केलेल्या वनस्पती त्यांच्या सामान्य वाढीसाठी आवश्यक असणाऱ्या पर्यावरणापेक्षा वेगळ्या पर्यावरणात वाढत असतात. अशा वनस्पती पूर्णपणे कृत्रिम पर्यावरणात वाढत असतात. त्यांच्या व शेतामध्ये लागवड केलेल्या पिकांच्या लागवडी दरम्यान वापरण्यात येणाऱ्या शेतीच्या विविध पारंपारिक पद्धतींचा त्यांच्या वाढीवर परिणाम होतो. यातील काही घटकांचा थोडक्यात आढावा या सत्रात घेतला आहे.
- तापमान : वनस्पती साधारणपणे 1 ते 40°c या तापमानादरम्यान वाढत असतात. काही वनस्पतींची वाढ 15 ते 30°c या तापमानादरम्यान चांगली होते. बारमाही येणाऱ्या तसेच वार्षिक वनस्पतींचे काही सुप्त अवयव हे सर्वसाधारण तापमानात म्हणजेच 1 ते 40°c यापेक्षा कमी अथवा जास्त तापमानात जगू शकतात. बऱ्याच वनस्पतींच्या नवजात पेशींची वाढ आणि बऱ्याच वार्षिक वनस्पतींची संपूर्ण वाढ सामान्य तापमान पातळीजवळ (1 ते 40°c ) किंवा या पातळीच्या पलीकडे खूप संवेदनशील असते. वनस्पतींची सर्वसाधारण वाढ होऊ शकेल अशी तापमानाची कमाल व किमान पातळी वनस्पतींची जात व वनस्पतींच्या वाढीचा टप्पा यानुसार मोठ्या प्रमाणात बदलते. उदा. टोमॅटो व रसाळ वर्गातील वनस्पतींची वाढ जास्त तापमानाला चांगली होते परंतु जेव्हा तापमान गोठणबिंदू एवढे किंवा त्यापेक्षा कमी होते तेव्हा या वनस्पतींच्या वाढीवर परिणाम होतो. विशेषतः फळांवर व भाज्यांवर तापमान वाढीचा परिणाम जास्त होतो. तापमान वाढीमुळे काळीमिरी, सफरचंद, कांदा, टोमॅटो , बटाटा इत्यादींच्या फळांचा रंग फिका होणे, त्यावर पाण्याने भरलेले फोड येणे, सालीखाली असणाऱ्या पेशींतील पाण्याचे बाष्पीभवन होणे यासारखे परिणाम होतात. मातीच्या वाढलेल्या तापमानामुळे कधी कधी नुकतेच तयार झालेले रोप मरते किंवा त्याच्या खोडाजवळ नासू (canker) सारखा आजार होतो. तापमान कमी झाल्यामुळे वनस्पतींवर होणारा परिणाम कमी असतो. तापमान गोठणांक बिंदू पेक्षा कमी असेल तर अशा तापमानाचा उबदार तापमानात वाढणाऱ्या मका व वाटाणा या सारख्या वनस्पतींवर परिणाम होतो. तापमान कमी झाले तर बटाटयातील स्टार्चचा पाण्याशी संयोग होऊन त्याचे रुपांतर साखरेत होते त्यामुळे बटाटयातील गोडवा वाढू शकतो. तसेच असा बटाटा तळल्यावर त्याच्या चवीत व रंगात फरक पडू शकतो. हिवाळ्यातील कमी तापमानामूळे नुकतीच आलेली मूळे मरू शकतात तसेच फांद्यांचे विभाजन होऊ शकते आणि खोडावर किंवा मोठ्या फांद्यांवर नासू ( canker) हा आजार होऊ शकतो.
- ओलावा : पर्यावरणातील कुठल्याही एका घटकापेक्षा वनस्पतींची असमाधानकारक वाढ व कमी उत्पादन क्षमता हे परिणाम मातीच्या ओलाव्यात होणाऱ्या बदलांमूळे जास्त प्रमाणात होतात. मातीतील ओलावा कमी झाल्यामूळे वनस्पतींची वाढ खुंटू शकते. किंवा कधी कधी त्या मरू शकतात. अशा मातीत वाढणाऱ्या वनस्पतींची पाने विरळ, लहान व फिकट हिरवा किंवा फिकट पिवळा या रंगाची होतात. तसेच त्यांना फुले व फळे कमी प्रमाणात धरतात. मातीतील ओलावा वाढण्याचे प्रमाण कमी असते. बागेत अथवा कुंडीत लावलेल्या वनस्पतींमध्ये पाणी झिरपण्याची योग्य सोय नसेल तर त्यांवर होणारा परिणाम हा जलद व जास्त असतो. पाणी व्यवस्थित न झिरपल्यामुळे वनस्पतींची ताकद कमी होते, त्या कोमेजतात. काही फळे पिकण्याच्या टप्प्यावर असतांना जर ओलावा अचानक वाढला तर त्यांना तडे जातात. उदा. चेरी, द्राक्ष इ. त्याचप्रमाणे सफरचंदावर पडणारे काळे डाग हा सुद्धा मातीतील ओलावा कमी-जास्त झाल्यामुळे होणारा परिणाम आहे.
- अपुरा ऑक्सिजन : मातीतील ओलाव्याचे जास्त प्रमाण व माती किंवा हवेतील जास्त तापमान या दोन परिस्थिती एकत्रितपणे वनस्पतींवर परिणाम करतात. यातील पहिल्या परिस्थितीमुळे मूळांना मिळणाऱ्या ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी होते व दुसऱ्या परिस्थितीमुळेऑक्सिजनचे प्रमाण आवश्यकतेपेक्षा जास्त होते. या दोन्ही परीस्थिती एकत्र झाल्या की ऑक्सिजनचे प्रमाण खूप कमी होते व अपुऱ्या ऑक्सिजनमुळे वनस्पतींची मूळे कमकुवत होतात व ती मरतात. फळे व भाज्या शेतात असतांना किंवा त्यांची साठवणूक केलेली असतांना त्यांच्या आतील मध्यभागात ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी होऊ शकते. त्यामुळे मधल्या भागावर परिणाम होऊ शकतो. उदा. बटाट्याचा मध्यभाग काळा अथवा चॉकलेटी होणे.
- प्रकाश : पुरेसा प्रकाश न मिळाल्यामुळे पानांमध्ये हरितद्रव्य योग्य प्रकारे तयार होत नाही त्यामुळे पानांचा रंग फिकट हिरवा होतो, पाने सडपातळ होतात. आणि पाने व फुले गळून पडतात. दोन वनस्पतींमधील अंतर कमी असल्यास किंवा वनस्पतींची लागवड मोठ्या वनस्पतीखाली अथवा वस्तूखाली केलेली असेल तर वर सांगितलेला परिणाम वनस्पतींवर होतो. तथापि ज्या वनस्पतींना कमी प्रकाशाची आवश्यकता असते त्यांना जास्त प्रकाश मिळाला तर त्यांच्या पानांवर पिवळे चॉकलेटी डाग पडतात.
- हवेतील प्रदूषके :हवेतील जवळपास सर्व वायूरूपातील प्रदूषके वनस्पतींना मोठ्ठ्या प्रमाणात इजा करतात. त्याचप्रमाणे काही सूक्ष्म कण व धूळ हे वनस्पतींनाइजा करतात. अनेकदा वनस्पती किंवा वनस्पतींपासून तयार केली जाणारी उत्पादने गोदामात ठेवलेली असतांना वायू रूपातील प्रदूषके त्यांच्यावर परिणाम करतात. अशा वेळी हवेतील ही प्रदूषके वनस्पतींनीच हवेत सोडलेली असतात किंवा विविध यंत्रांतून वायू गळती होऊन हे वायू गोदामातील हवेत मिसळलेले असतात.हवेतील विविध प्रदूषकांमूळे वनस्पतींवर होणारे दुष्परिणाम पुढील तक्त्यात दिले आहेत.
| अनु. क्रमांक | प्रदूषके | प्रदूषकांमुळे वनस्पतींवर होणारे दुष्परिणाम |
| 1 | ओझोन | पाने पिवळी पडणे, पानांवर डाग पडणे. काही वनस्पतींचीपाने पिकण्या आधीच गळून पडतात. |
| 2 | सल्फर डायऑक्साईड | पाने पिवळी पडणे. पानांच्या आतील भागातील पेशींवर दुष्परिणाम जास्त प्रमाणात होतो. |
| 3 | इथिलीन | पानांची वाढ व्यवस्थित न होणे, पाने गळणे, फुले व फळे कमी धरणे इ. |
| 4 | क्लोरीन | पाने गळणे, पानांवर चरे व डाग पडणे इ. |
| 5 | नायट्रोजन डायऑक्साईड | पाने पिवळी पडणे, पाने गळणे इ. |
उर्वरित काही घटक पुढील सत्रात ( ऑगस्ट २०२३ )पाहूया.
May 2023
Research
Environmental factors causing plant diseases
Ref.: Plant pathology (Author- George Agrios)
Part-1
Plants grow best within certain ranges of the various abiotic factors that make up their environment. Such factors include temperature, soil moisture, soil nutrients, light, air, and soil pollutants, air humidity, soil structure and pH. Although these factors affects all plants growing in nature, their importance is considerably greater for cultivated plants, which are often grown in areas that are at the margins and beyond their normal habitat and, therefore, that barely meet the requirements for normal growth. Moreover, cultivated plants are frequently grown or kept in completely artificial environments ( greenhouses, homes, warehouses) or are subjected to a number of cultural practices (fertilization, irrigation, spraying with chemicals) that may affect their growth considerably. Let’s have a brief look on these factors.
- Temperature :
Plants normally grow at a temperature range from 1 to 40°c, with most kinds of plants growing best between 15 and 30°c. Perennial plants and dormant organ (e.g. seeds and corms) of annual plants may survive temperatures considerably below or above the normal temperature range of 1 to 40°c. The young growing tissues of most plant, however and the entire growth of many annual plants are usually quite sensitive to temperatures near or beyond the extremes of this range. The minimum and maximum temperatures at which plants can still produce normal growth vary greatly with the plant species and with the stage of growth the plant is in during the low or high temperatures. Thus tomato, citrus plants grow best at high temperatures and are injured severely when the temperatures drops to near or below freezing.
High temperatures are usually responsible for sunscald injuries appearing on the sun exposed sides of fleshy fruits and vegetables, such as peppers, apples, tomatoes, onion bulb, and potato tubers. High temperatures results in discoloration, water soaked appearance, blistering, and desiccation of the tissues beneath the skin, which leads to sunken areas on the fruit surface.
Far greater damage to crops is caused by low than by high temperature. Low temperatures, even if above freezing, may damage warm-weather plants such as corn and beans. They may also cause excessive sweetening and, on frying, undesirable caramelization of potatoes due to the hydrolysis of starch to sugars at the low temperatures. Temperatures below freezing causes injuries such as damage caused by late frosts to young leaves and meristematic tip or entire herbaceous plants, the frost killing of buds of peach, cherry and the killing of flowers, young fruit, and, sometimes, succulent twigsof most trees. Low winter temperatures may kill the young roots of trees and may also cause bark splitting and canker development on trunks and large branches, especially on the sun-exposed side, of several kinds of fruit trees.
2. Moisture :
Moisture disturbances in the soil are probably responsible for more plants growing poorly and being unproductive annually, over large areas, than any other single environment factor. Low soil moisture may result in reduced growth, a diseased appearance, or even death of plants. Plant suffering from lack of sufficient soil moisture usually remain stunted, are pale green to light yellow, have few, small and drooping leaves. Flower and fruit sparingly, and, if the drough continues, wilt and die. Excessive soil moisture occurs much less often than drought where plants are grown. However poor drainage or flooding of planted fields, gardens or potted plants may result in more serious and quicker damage or death to plants than that from lack of moisture. Poor drainage results in plants that lack vigor, wilt frequently, and have leaves that are pale green or yellowish green. Many other disorders are caused by excessive or irregular watering. For example, that tomatoes and fruit such as cherries and grapes, grown under rather low moisture conditions at the time they are ripening often crack if they are suddenly supplied with abundant moisture by overwatering or by a heavy rainfall. An also bitter pit of apples, consisting of small, sunken, black spots on the fruit, is the result of an irregular supply of moisture.
3. Inadequate oxygen:
A combination of high soil moisture and high soil or air temperature causes root collapse in plants. The first condition apparently, reduces the amount of oxygen available to the roots, whereas the other increases the amount of oxygen required by the plants. The two effects together result in an extreme lack of oxygen in the roots and cause their collapse and death.
Low oxygen levels may also occur in the centres of fleshy fruits or vegetables in the field or in storage of these products in fairly bulky piles. For example – black heart of potato, internal browning of potato. Fairly high temperature stimulates respiration and abnormal enzymatic reactions in the potato tuber. The oxygen supply to the cells in the interior of the tuber is insufficient to sustain the increased respiration and the cells die of sub oxidation. Enzymatic reactions activated by the high temperature and sub oxidation go on before, during, and after the death of the cells. These reactions abnormally oxidize normal plant constituents into dark melanin pigments. The pigments spread into the surrounding tuber tissues and finally make them appear black.
4. Light:
Lack of sufficient light retards chlorophyll formation and promotes slender growth with long internodes, thus leading to pale green leaves, spindly growth, and premature drop of leaves and flowers. This condition is known as etiolation. Etiolated plants are found outdoor only when plants are spaced too closer or when they are growing under trees or other objects.
Lack of sufficient light for houseplants has the effect namely pale green leaves, spindly growth, leaf drop, few or no flowers and flower drop. However excessive sunlight on plants that prefer less light often results in the appearance of yellowish brown or silvery spots on the leaves.
5. Air pollution:
Almost all air pollutants causing plant injury are gases, but some particulate matter or dust may also effect vegetation. Some gas contaminants, such as ethylene, ammonia and chlorine, exert their injurious effects over limited areas. Most frequently they affect plants or plant products stored in poorly ventilated warehouses in which the pollutants are produced by the plants themselves (ethylene) or result from leaks in the cooling system (ammonia).
Air pollution injury to plants
| Sr.no. | Pollutant | Symptoms |
| 1 | Ozone | Stippling, mottling, and chlorosis of leaves, primarily on upper leaf surface. Spots are small to large, bleached white to tan, brown or black. Premature defoliation and stunting occur in plants such as citrus, grapes, and vines. |
| 2 | Sulphur dioxide | Low concentration cause general chlorosis. Higher concentrations cause bleaching of interveinal tissues of leaves. |
| 3 | Nitrogen dioxide | Cause bleaching and bronzing of plants similar to that caused by SO2. At low concentration it also suppresses growth of plants. |
| 4 | Chlorine | Leaves show bleached, necrotic areas between veins. Leaf margins often appear scorched. Leaves may drop prematurely. Damage resembles that caused by SO2. |
| 5 | Ethylene | Plants remain stunted, their leaves develop abnormally and senesce prematurely. Plants produce fewer blossoms and fruit. |
We will see some more factors in the next session (August 2023).