Sergey Banadysev, doctor în științe agricole, șeful programului de reproducere al Doka-Gene Technologies LLC
Prejudiciul bolilor virale ale cartofilor crește în mod constant. În ultimii ani, daunele cauzate de acestea se exprimă nu numai printr-o scădere a randamentului, ci și printr-o deteriorare a calității comerciale a tuberculilor. Tulpinile necrotice de virusuri YBK, WLRK, mop-top și zăngănit fac ca cartofii să nu fie standard, în timp ce simptomele noilor tulpini de pe frunze devin din ce în ce mai puțin pronunțate. Virusul Y devine deosebit de problematic (Foto 1-4). Nu există gene de rezistență la tulpinile sale necrotice; este imposibil să se creeze soiuri cu rezistență ridicată folosind metode de selecție clasice. Luarea în considerare a biologiei și a caracteristicilor agenților patogeni ai bolilor virale nu face obiectul acestui articol (există informații mai mult decât suficiente despre acest subiect), ne vom concentra asupra analizei oportunităților disponibile pentru obținerea materialului semințelor de înaltă calitate pentru bolile virale.
În primul rând, trebuie să clarificați chiar conceptul de înaltă calitate. Cerințele standardelor prevăd restricții stricte asupra manifestării externe a bolilor virale, iar în mai multe țări, inclusiv în Federația Rusă, infecția internă, latentă a tuberculilor este limitată în plus. În același timp, există multe nuanțe de reglare a toleranțelor pentru bolile virale, iar unele dintre ele sunt semnificative (Tabelul 1). Să ne dăm seama de detalii.
La prima vedere, standardele olandeze pentru infecția latentă par a fi foarte stricte: doar o toleranță de 1,4% în elită. Dar manualul de procedură internă de analiză al NAK explică acest lucru și clarifică acest lucru. Obligatoriu este controlul infecției latente din categoria superelitelor și mai sus. Analiza este realizată de PCR și numai pe virusul Y. 50 de tuberculi sunt combinați într-un eșantion de PCR. Un lot este considerat standard dacă nu mai mult de un eșantion din patru sau cel mult două probe din opt sau trei probe din 12 prezintă o reacție pozitivă, în funcție de numărul total de tuberculi din eșantionul analizat. O toleranță de 0,6% este obținută din presupunerea că într-un eșantion de 50 de tuberculi există doar unul infectat. Dar acest lucru este în cazul ideal, teoretic, toți cei 50 de tuberculi dintr-un eșantion combinat de 50 de tuberculi pot fi infectați. Și atunci cifra infecției reale ascunse a petrecerii ar trebui să fie de 25%, nu de 0,6%.
Realistii in evaluarea infectiei latente sunt scotienii si americanii. Scoția găzduiește una dintre cele cinci arii protejate cu semințe de cartofi de înaltă calitate (HG) din UE. Adică, aceasta este o zonă de producție a materialului de cea mai înaltă calitate. Cu toate acestea, regulile de certificare nu necesită verificarea obligatorie a infecției latente. Da, este recomandat să o faci, dar nivelul de infecție latentă nu afectează rezultatele certificării. În Statele Unite, infecțiile tuberculoase sunt evaluate prin metoda clasică de control al solului. În toamnă, eșantioanele sunt prelevate din toate loturile supuse certificării și expediate în Hawaii sau Florida. Nu există iarnă, tuberculii sunt imediat plantați în sol și evaluați prin manifestarea vizuală a bolilor virale în perioada de creștere. Și pe bună dreptate, nu orice infecție ascunsă se reflectă în frunze și culturi, uneori rămâne într-o formă latentă mulți ani, fără a provoca vreun rău. Până în februarie, rezultatele sunt obținute cu o manifestare reală specifică a bolilor virale existente la plantele descendente. Cumpărătorii de semințe vor avea aceeași imagine, dar mai târziu. Aceste informații determină rezultatul final al certificării anuale, iar implementarea principală a primăverii este realizată ținând cont de aceste informații.
Standardele S-1 UNECE, Germania, Franța prevăd și utilizează, de asemenea, evaluarea virusurilor în descendența directă. După recoltare, este necesar să se preleveze probe de 100 de tuberculi, să crească într-o seră și să se evalueze manifestarea bolilor virale pe frunze. În esență, aceasta este și controlul solului, doar în pământ închis, o opțiune mai scumpă. Testarea de laborator se realizează numai în cazuri controversate. Există însă o contradicție în același standard S-1, deoarece posibilitatea de a utiliza nu numai vizual, dar și metoda de laborator este menționată în secțiunea privind procedura de evaluare. Specialiștii înțeleg că prin ELISA sau PCR sunt depistate de mai multe ori mai multe plante virale decât vizual.
În ceea ce privește ratele de infecție latente introduse de GOST 33996-2016 în 2018 în Federația Rusă, acestea asigură testarea de laborator, fără o evaluare vizuală a urmașilor crescuți și sunt unici din punct de vedere al explicației. Conform noului standard, doar o evaluare a contaminării latente a materialului inițial de sămânță este obligatorie: SSE și mai mare. Dar nota deschide oportunități imense de improvizare și improvizație: „Notă. Pentru o mulțime de cartofi de semințe de superelit, de elită și de reproducere care intră în circulație în țările care au adoptat standardul, testarea de laborator se efectuează la cererea producătorului sau furnizorului de cartofi cu semințe. Normele maxime admise pentru limitarea infecțiilor virale și / sau bacteriene în funcție de rezultatele testării de laborator a probelor de tuberculi pot fi stabilite în acorduri (contracte) pentru furnizarea cartofilor de semințe prin acordul părților. Pentru părțile din categoria ES, nivelul maxim de restricție UVK în funcție de rezultatele testelor de laborator nu trebuie să depășească 10%. " Aceste trei propuneri au transformat standardul dintr-un document strict și lipsit de ambiguitate în prostii legale, o sursă pentru clarificarea relațiilor producătorilor și clienților, instrument de reclamații. Cum se poate permite (în mod normal să înlocuim standardul) și să se bazeze pe acordul părților cu privire la probleme de calitate, deoarece interesele vânzătorului și ale cumpărătorului nu pot coincide aici. Cum pot fi stabilite aceleași standarde pentru categorii diferite, deoarece o scădere a calității, deoarece se reproduce inevitabil. Și o altă prevedere a standardului 33996-2016 - evaluarea infecției latente cu boli virale - este permisă atât de ELISA, cât și de PCR. În ciuda faptului că sensibilitatea acestor metode variază în funcție de un ordin de mărime. Dar standardul este aprobat și pus în aplicare, respectarea normelor și cerințelor sale este obligatorie pentru toate întreprinderile de semințe.
Producția de semințe de cartof se desfășoară în prezent în toate țările cu cartofi dezvoltați care cresc pe așa-numita bază fără virus. Cultura de celule și țesuturi în combinație cu termochimioterapia și propagarea microclonală permite obținerea materialului inițial de semințe cu conținut zero de virus în celulele cartofului. Dar trebuie să înțelegeți două puncte: zero înseamnă nu o absență completă, ci posibilitatea de a fi prezent într-o cantitate sub pragul de sensibilitate al metodelor de diagnostic molecular disponibile. Și a scăpa de viruși nu înseamnă a face cartofii rezistenți la viruși. Fără o protecție fiabilă împotriva reinfecției cu boli virale, semințele sănătoase de cartof devin un tip de hibrizi F-1, în care doar prima generație oferă rezultate excelente și, cu reproducerea ulterioară, are loc o scădere bruscă a performanței. Achiziționarea cartofilor de sămânță pentru un an de cultivare în regiuni cu un climat stresant și cu un fundal infecțios ridicat este practicată pe scară largă, inclusiv în sudul Federației Ruse. Dar, cu o astfel de schemă de furnizare a materialului semincer, semințele ar trebui să fie în cantitate suficientă și la un preț rezonabil, accesibil. Scopul întregii faze de producție a semințelor de cartof este de a maximiza volumele accesibile de semințe, în timp ce conține strâns re-infestare. Aproape toate măsurile și operațiunile organizatorice, metodologice și tehnologice obligatorii și speciale vizează acest lucru. Este imposibil să se vindece o plantă și tuberculi infectați cu un virus, iar lupta împotriva bolilor virale se exprimă în prevenirea infecției plantelor de către afide și mecanic. Să luăm în considerare unele dintre cele mai importante aspecte ale managementului bolilor virale care trebuie abordate la cel mai înalt nivel.
1. Contabilitate și răspuns la dinamica și compoziția speciilor afidelor virusului. Transferul virușilor de către afide de la plante bolnave la plante sănătoase, împreună cu infecția inițială a materialului săditor și transferul mecanic, este principalul motiv pentru reinfectarea cartofilor de sămânță. Majoritatea virusurilor rămân virulente și rămân pe gura afidelor câteva ore. În acest timp, afidele pot zbura la zeci de kilometri de grădină, depozit de deșeuri, însămânțare de calitate scăzută și pot ajunge în pepiniere de semințe. Este necesar să se respecte acest proces în câmpurile de creștere a semințelor practic continuu - de la plantare până la uscarea completă a vârfurilor. Trebuie remarcat faptul că în toate țările în care s-a dezvoltat cartoful, monitorizarea afidelor se realizează cu o participare semnificativă a finanțării bugetare și cu implicarea institutelor de cercetare de vârf. Rezultatele monitorizării și răspunsul la acestea de către întreprinderile semințe sunt în mod necesar luate în considerare în cursul certificării. Serviciul de protecție a plantelor de stat funcționa așa în țara noastră. În prezent, dintr-un anumit motiv, monitorizarea în Federația Rusă a cartofilor se efectuează numai pentru gândacul din Colorado, ceea ce nu reprezintă o problemă în cultivarea comercială a cartofilor. Prin urmare, orice activitate profesională de semințe trebuie să controleze independent vectorii de afide folosind tehnici standard. Și este destul de transparent și unificat, trebuie doar să cunoașteți detaliile importante. Baza sistemului de monitorizare a afidelor este capcanele galbene ale lui Merike (foto 5). Acestea trebuie instalate chiar deasupra înălțimii plantelor, pe o zonă liberă de toate plantele din imediata apropiere a câmpului de cartofi. (Profesioniștii în protecția culturilor pot obține o estimare destul de precisă a numărului de afide vizualizând direct 100 de frunze ale nivelului superior, mijlociu și inferior de-a lungul diagonalei câmpului.)
Afidele cu aripi prinse ar trebui colectate săptămânal și compoziția speciilor trebuie determinată. Capacitatea de a transporta virusuri în diferite specii de afide diferă semnificativ. Cel mai dăunător - afidul de piersic verde (foto 6,7) are o eficiență egală cu unul, toate celelalte au coeficienți mult mai mici (tabelul 2,3). Factorii nocivi ai speciilor de afide au fost propuse de oamenii de știință englezi (Felton B. și colab., 2013) și sunt folosiți peste tot. Ele diferă pentru virusul Y și VLK, adică pentru diferite mecanisme de transmitere a virusului. Specii deosebit de periculoase care colonizează cartofii, adică. cei care locuiesc în cartofi formează forme fără aripi care transportă și viruși. Printre acestea se numără afidele de piersic, cartof, cartof mare, cătină, cătină. Restul speciilor considerate nu colonizează cartofii, ci transportă viruși în tranzit, în procesul injecțiilor de testare în căutarea culturilor furajere obișnuite. Determinarea compoziției speciilor de afide înaripate necesită o calificare ridicată și prezența unui microscop. Identificatorii fundamentali ai afidelor au fost publicate acum 40-50 de ani și sunt acum o raritate bibliografică. Cele mai noi atlante colorate din Germania (2000) și Olanda (2008) pot fi achiziționate în magazinele online ale editorilor. Există site-uri specializate pe afide, de exemplu, aphid.aphidnet.org, dar pe ele sunt prezentate specii pur de cartof. Atunci când analizăm conținutul capcanelor, nu trebuie să pierdeți din vedere posibilitatea de a intra în ele cicatrici și psilide (foto 8,9), care poartă coloana și virusul Zebra chips care a pătruns deja în Europa.
Foto 8. Cicadas Foto 9. Psillida
Numărul de afide capturate este convertit în indicele de presiune vectorială (IVD). Afidele de piersici sunt luate în considerare în unități reale, toate celelalte specii sunt înmulțite cu coeficientul de nocivitate. De fapt, acestea sunt transformate într-o unitate de măsură, formatul nocivității afidelor de piersici. Așadar, dacă se prind 20 de bucăți de afid de cartofi, atunci pentru calcularea indicelui, numărul lor va fi de 20x0,2 = 4 unități. Cantitatea totală în termeni de afidă de piersici este indicele de presiune vectorială. Este mai logic să considerăm IVD pentru speciile de afide non-persistente drept cele mai problematice. Un indice mai mic de două unități este complet sigur, verde. De la 2 la 10 - culoare galbenă, stare de pregătire, luând măsuri de protecție la discreția întreprinderii. Un IED peste 10 necesită utilizarea echipamentului de protecție împotriva afidelor. Acest lucru este verificat de autoritatea de certificare. Nerespectarea măsurilor de protecție este baza pentru scăderea clasei de semințe sau emiterea ordinelor de distrugere a vârfurilor. Pragul de nocivitate a afidelor (10 unități de afid de piersică) a fost stabilit pe parcursul studiilor speciale privind gradul de infecție a materialului semințial la diferite presiuni vectoriale. Infecția cu viruși crește semnificativ dacă numărul de afide depășește pragul, cu cantități mai mici, diferența dintre nivelurile de infecție nu este semnificativă. În consecință, cu un nivel verde și galben al IVD, măsurile de protecție nu dau efect, nu afectează nivelul infecției și nu are rost să le efectuezi.
În unele țări europene, pentru toate punctele de monitorizare, se efectuează calculul IIA total (acumulat) de la începutul sezonului de creștere (Fig. 1). Au fost stabilite valorile limită ale IWD total, după care serviciul de certificare emite un ordin de tundere și desicare a vârfurilor în parcele de semințe. Care este această valoare limită? În Olanda, IWD în prezent - 80 de unități de afide de piersici (Haverkort A., 2018). Acești indicatori nu sunt specificați în normele oficiale naționale de certificare. Dar se subliniază faptul că atunci când se emite o comandă pentru tunderea vârfurilor, se ia în considerare nu numai indicele de presiune vector acumulat, ci și rezistența soiurilor la infecția virală (există o gradație oficială a soiurilor cultivate în conformitate cu această caracteristică), numărul plantelor cu simptome de viruși identificate în timpul unei inspecții pe teren, efectuarea protecției măsuri împotriva afidelor. Fermierilor li se administrează de la două (Olanda) la trei (Scoția) zile pentru a îndeplini prescripția. Nerespectarea prescripției duce la refuzul certificării sau retrogradarea clasei de semințe.
Monitorizarea continuă calificată a vectorilor de afide a bolilor virale oferă o înțelegere operațională a nivelului fondului infecțios și vă permite să luați măsuri de protecție nu în mod obișnuit, ci după cum este necesar, economisind astfel fonduri semnificative pentru produsele fitosanitare. În plus, serviciul de avertizare pentru afide la începutul verii este oferit cultivatorilor de semințe din UE. În sistemul institutelor de cercetare bugetară, funcționează mai multe capcane de aspirație (foto 10), care detectează purtători în aer la altitudini mari. O capcană de aspirație oferă o prognoză precisă pe o rază de 100 km. Puteți visa doar la un astfel de serviciu, dar informațiile furnizate vă permit să exercitați corect controlul la nivelul unei întreprinderi individuale, transformând informațiile primite în măsuri operaționale de control al bolilor virale, ținând cont de situația care s-a dezvoltat într-un anumit an și în domenii specifice. Lista acestor măsuri include diverse tehnici pentru izolarea și protejarea loturilor de semințe.
2. Izolare spațială. Distribuția producției de cartofi de semințe în regiunile cu un fond infecțios minim de vectori ai bolii virale este practicată în toate țările în curs de dezvoltare a cartofului dezvoltat. Așadar, în Olanda, producția de semințe este concentrată pe polderele de coastă din nord (Fig. 2).
Observațiile pe termen lung au confirmat că în această zonă fondul infecțios este de o dată și jumătate mai scăzut, iar nivelul critic sezonier al infecțiilor respiratorii temporare apare în medie pe 26 iulie, două săptămâni mai târziu, comparativ cu sudul țării. (Haverkort A., 2018). Acest lucru se poate vedea clar în Fig. 1: în nord, IED este verde, în sud este roșu. Se poate concluziona că în sudul Olandei, producția de semințe de cartofi este extrem de riscantă și nu există nimic de spus despre mai multe țări din sud. Dar nu uita de relativitate. Dacă nu vă sprijiniți de granița Olandei și conduceți spre sud toată Belgia, atunci în nordul Franței, în regiunea de coastă a Canalului Englez, există o zonă de producție de semințe de cartofi din această țară. Franța ocupă locul doi în lume în ceea ce privește exporturile de cartofi cu semințe. Acest lucru implică un produs de înaltă calitate, în timp ce zona de producție a semințelor franceze este situată la 700 km sud de polderele olandeze. Cultivatorii de semințe, datorită nivelului ridicat de tehnologie și organizare, produc bunuri demne, deși din motive evidente nu este posibil să se vadă rezultatele monitorizării afidelor în domeniul public.
Regiunea scoțiană de cartofi scoțieni este concentrată în nord-est, pe coastă (Fig. 3). Dacă te uiți la monitorizarea engleză a afidelor din ultimii ani, atunci în această zonă fondul infecțios este de două ori mai mic în comparație cu centrul Angliei. Dar se dovedește că în Scoția însăși există zone cu și mai puține afide, în sud-estul, granița cu Irlanda de Nord. De ce sunt cultivate cartofii acolo?
Evident, datorită gradului mai redus de adaptare a terenului la compoziția mecanică și rockiness. Dacă ne-am concentra doar pe afide, atunci toată producția de semințe de cartofi UE ar fi logic să se plaseze în Scandinavia. S-au făcut anumite măsuri în această direcție. La aproximativ 200 km până la Cercul Arctic, pe 64a paralelă, există o zonă finlandeză, una dintre cele cinci HG europene, care produce semințe de cartofi (foto 14). Până la 1000 de mii de tone de cartofi de semințe sunt cultivate acolo anual pe o suprafață de 30 hectare. Condițiile climatice sunt minim suficiente: sezonul de creștere este din mai până în octombrie, o zi de lumină foarte lungă la începutul sezonului de creștere, este rece și suficientă precipitații de până la 300 mm (Fig. 4).
Fundalul infecțios al afidelor a fost studiat amănunțit de cercetători independenți (Kirchner S. și colab., 2013) folosind capcane galbene și de aspirație. De la 20 la 3000 de afide cad în capcană pe săptămână (Fig. 5). Dar printre ei există doar 10-20% dintre purtătorii de viruși, restul sunt specii de arbori și arbusti nespecifici. Afidele din piersici nu apar practic în nord, afidele din cartof se găsesc ocazional.
Continuarea articolului va fi publicată în revista Potato System nr. 3, 2020.
Polițistul