Широкое распространение болезней растений приносит убытки сельскому хозяйству, исчисляемые ежегодно в миллиардах рублей.
Необходимость ограничить такие потери требует возможно полного и всестороннего изучения причин поражения, т. е. этиологии, знание которой является основной предпосылкой для постановки рациональных мер защиты или борьбы.
Причинами поражения могут быть факторы как неживые, так и живые. Первыми вызываются функциональные заболевания, вторыми — паразитарные. Паразитами, в свою очередь, могут быть животные или растения.
Из растительных паразитов преобладающее значение принадлежит грибам и бактериям. Способность грибов вызывать у растений поражения или микозы была замечена сравнительно давно, но научно обоснована она была лишь в XIX веке после капитальных микологических исследований Унгера, Тюлан, Кюна и особенно де-Бари и Брефельда.
Как успех исследования грибных поражений обязан развитию микологии, так и изучение болезней, вызываемых бактериями или бактериозов, тесно связано с достижениями в области бактериологии.
Пастеру принадлежит выдающаяся заслуга в создании современной микробиологии. Его работы выяснили в основных и существенных чертах значение микроорганизмов в бродильных производствах, в сельском хозяйстве, в круговороте веществ в природе и открыли широкий путь для дальнейших исследований деятельности микробов в различных направлениях. Разрешение проблемы брожения помогло Пастеру разрешить и сущность заразных заболеваний. Эти исследования создали новую эру в медицине, и в конце XIX века изучению инфекционных заболеваний человека и животных было уделено много внимания. В этот «медицинский» период бактериологии, полный блестящих достижений, некоторые исследователи пытались выяснить также способность бактерий вызывать поражения и у бактерий.
Первые исследования в этой области были произведены Бурилем в 1877/78 гг. в штате Иллинойс. Изучая «ожог» (fire blight) грушевых деревьев и яблонь, одно из наиболее опасных поражений фруктовых садов Северной Америки, он установил отсутствие в пораженных тканях грибков, в то время как бактерия— Micrococcus amylovorus обнаруживалась всегда. Это обстоятельство послужило основанием признать последнюю за возбудителя заболевания, тем более, что прививкой здоровым ветвям пораженной ткани удавалось искусственно вызывать поражение. Артуру, продолжавшему эти опыты в 1885 г., удалось подтвердить результаты, полученные Бурилем, а позднее Уайт выделил чистую культуру этой бактерии и успешно производил ею искусственные заражения, окончательно установившие причину поражения. В 1879 г. Приллье во Франции отметил поражение зерен пшеницы, характеризуемое розовым окрашиванием. В пораженных тканях им была найдена бактерия — Micrococcus tritici, которая оставалась им, однако, недостаточно изученной. Затем в 1883 г. Ваккер описал очень распространенную в Голландии «желтую» болезнь гиацинтов (yellow disease), вызываемую Bact. hyacinthi. Савастано в Неаполе в 1887 г. при исследовании «туберкулеза» маслин также нашел в тканях опухолей бактерию. Позднее это наблюдение подтвердил Кавара и выделенную бактерию назвал Bacil. oleae tuberculosis, которую впоследствии Смит переименовал в Bacil. Savastanoi.
Эти первые работы в области изучений бактериозов растений производились в начале развития бактериологии еще при мало разработанной методике, несовершенной аппаратуре, и поэтому естественно являются недостаточно полными. Они приводят лишь единичные разрозненные наблюдения и не дают исчерпывающих доказательств в пользу способности бактерий вызывать поражения у растений. Для этого были необходимы дополнительные, более точные и обширные данные, отвечающие более строгим научным требованиям и основанные на методах исследования, применяемых в медицинской бактериологии, которым последняя обязана блестящими результатами.
В то время в медицине способность микроба вызывать специфическое поражение считалась доказанной:
1) если при данном поражении постоянное присутствие определенного микроба признавалось установленным,
2) когда микроб был выделен из пораженного организма и изучен в чистой культуре,
3) если удавалось получить типичную картину поражения путем прививки здоровому восприимчивому организму чистой культуры выделенного микроба.
Эта «триада» была формулирована в 1883 г. Кохом, но в дальнейшем она, под влиянием новых данных, должна была быть дополнена и испытала некоторые изменения.
Свое научное обоснование учение о растительных бактериозах получило в работах американского бактериолога Эрвина Смита.
В конце 90-х годов XIX века Смит дал критический обзор положения об исследовании бактериозов растений и указал на существующие недостатки в этой области. Он предпринял более тщательное изучение бактериозов, отмеченных раньше его предшественниками, произвел подробное и всестороннее их исследование и привел новые, более убедительные доказательства в пользу бактериальной природы поражения. Эти первые работы Смита были проведены на принципе применения классического метода микробиологии. В Америке они были быстро оценены, хотя еще и не признаны всеми; зато в «Европе скептизм был почти универсален» (Смит). Подобно всем новым идеям, учение о бактериозах должно было также пройти свой тяжелый путь развития, прежде чем получить общее признание. Большинство европейских исследователей отрицало способность бактерий вызывать поражения растений и приводимые в пользу бактериозов доказательства считало недостаточными. Эта точка зрения получала свое наиболее яркое выражение в работах Гартига, де-Бари, и особенно Альфреда Фишера. По мнению последнего твердая клеточная оболочка препятствует прониканию бактерий в растение, способностью же растворять целлюлозу бактерии в подавляющем большинстве случаев не обладают. Устьица за отсутствием в них питательных веществ и влаги также не могут служить проводящим путем. Кроме того и кислая реакция клеточного сока неблагоприятна для развития бактерий. Бактерии могут проникнуть в растение только через ранение, но и тогда образование пробкового слоя кладет предел их распространению. Но немного позднее Гартиг, а затем Мигула (1879 г.), придерживаясь в основе этих взглядов, уже считали в некоторых случаях бактериальное поражение растений все же доказанным.
Возникшая полемика в сущности отражает два основных направления. Одно, возглавляемое Фишером, рассматривает бактериозы растений как случайную инфекцию уже поврежденных тканей банальными сапрофитами, а не специфическими бактериями; другое, выдвинутое Смитом, считает необходимым присутствие специфических бактерий, вызывающих данное заболевание со свойственным ему комплексом характерных признаков. Возражения противников растительных бактериозов покоились, главным образом, «на рассуждениях a priori, а не на опыте и наблюдении, единственно способных выяснить истину» (Смит) и часто останавливались лишь на недочетах методики и изложения. Эта полемика представляет в настоящее время лишь исторический интерес, но в свое время она способствовала выяснению существенных вопросов.
Позднее Эрвин Смит свел свои работы в капитальный труд «Bacterian in Relation to Plant Diseases» (1905—1914), который был им дополнен «Ап Introduction to Bacterial Diseases of Plants» (1920). В этих основных трудах ясно и в достаточной степени полно изложены принципы методики исследования, приведены типичные признаки различных видов поражений, описаны изменения в растении под влиянием поражения и введена однотипность описания; высказано требование изучать поражения в поле и в лаборатории и тщательно исследовать паразита, устанавливая его патогенность на основе метода, введенного в медицине Кохом; указаны также способы распространения инфекции, обстоятельства, благоприятствующие заражению, пути проникания возбудителя, инкубационный период, реакция растения на заболевание, экономический вред от бактериозов, меры предохранения против них, а также приведена обширная литература.
Смит не только тщательно изучил и описал большое количество бактериозов, он объединил их общими принципами, дал теоретическое обоснование и, наконец, создал методику, отвечающую новейшим требованиям бактериологии. Его трудами внесена система в эту область фитопатологии, и вопрос о способности бактерий вызывать поражения растений можно с того времени считать разрешенным в положительном смысле.