Serghei Elansky
Una dintre cele mai periculoase boli ale cartofilor și roșiilor este boala târzie cauzată de oomicet Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. Acest fitopatogen este extrem de dăunător, deoarece în condiții meteorologice adecvate, este capabil să se dezvolte masiv și să provoace pierderi mari de culturi, precum și o variabilitate puternică, care îi permite să depășească rapid rezistența soiurilor și efectul toxic al preparatelor fungicide. Până în prezent, nu au fost create soiuri de cartofi și roșii care să fie complet rezistente la acești agenți patogeni.
Singura opțiune de protecție împotriva răului târziu este utilizarea substanțelor chimice de protecție a plantelor. Epifitoza bolii târzii este inițiată de inoculul primar. În Europa, inoculul primar este considerat o infecție care a pătruns în sol cu tuberculi de semințe bolnave, iernate în oosporii solului (structuri de reproducere cu pereți groși P. infestans), precum și zoosporangia adusă de vânt de la plantele crescute din tuberculii ierni în câmpurile de anul trecut (plante „voluntare”), sau de pe grămezi de tuberculi aruncați la depozitarea lor pentru depozitare. Dintre acestea, plantele cultivate pe grămezi de tuberculi aruncați sunt considerate cea mai periculoasă sursă de infecție. acolo, numărul tuberculilor încolțiți este adesea semnificativ, iar zoosporangia poate fi transportată de la ei pe distanțe mari. Restul surselor (oospori, plante „voluntare”) nu sunt atât de periculoase, deoarece nu se obișnuiește să crești plante pe aceleași câmpuri mai des decât o dată la 3-4 ani. Infecția din tuberculii de semințe bolnavi este, de asemenea, minimă datorită sistemului bun de control al semințelor.
În general, cantitatea de inocul primar în populațiile europene este limitată și, prin urmare, creșterea epidemiei este destul de lentă și poate fi controlată cu succes folosind preparate fungicide chimice.
În Rusia, situația este radical diferită. Cea mai mare parte a culturilor de cartofi și roșii este cultivată în mici grădini private; fie nu se efectuează deloc măsuri de protecție asupra acestora, fie tratamente fungicide se efectuează într-un număr insuficient și încep după apariția rasei târzii pe vârfuri. Drept urmare, grădinile de legume private acționează ca sursă principală de infecție, din care zoosporangia este transportată de vânt către plantațiile comerciale. Acest lucru este confirmat de observațiile noastre directe din regiunile Moscova, Bryansk, Kostroma, Ryazan: deteriorarea plantelor din grădinile private a fost observată înainte de începerea tratamentelor fungicide ale plantațiilor comerciale. Ulterior, epidemia în câmpuri mari este limitată prin utilizarea preparatelor fungicide, în timp ce în grădinile private există o dezvoltare rapidă a bolii târzii.
În cazul tratamentelor necorespunzătoare sau „cu buget redus” ale plantărilor comerciale, în câmpuri apar focare de boală târzie; în viitor se dezvoltă activ, capturând zone din ce în ce mai mari.
Infecția în grădinile private are un impact semnificativ asupra epidemiilor din domeniile comerciale. În toate regiunile de cultivare a cartofilor din Rusia, suprafața ocupată de cartofi în grădinile private este de câteva ori mai mare decât suprafața totală a câmpurilor marilor organizații producătoare. Într-un astfel de mediu, grădinile de legume private pot fi privite ca o resursă globală de inocul pentru domeniile comerciale.
Să încercăm să identificăm acele proprietăți care sunt caracteristice populațiilor de P. infestans din grădinile private. Plantarea controlului fără semințe și în carantină a cartofilor obișnuiți, semințelor de tomate obținute de la producători străini dubioși, cultivarea pe termen lung a cartofilor și a roșiilor pe aceleași zone, tratamente necorespunzătoare cu fungicide sau absența lor completă duc la epifitotie severă în sectorul privat, rezultatul fiind gratuit încrucișare, hibridizare și formare de oospori în grădini private. Ca urmare, se observă o diversitate genotipică foarte mare, când aproape fiecare tulpină este unică în genotipul ei (Elansky și colab., 2001), iar distribuția genotipurilor în populații satisface raportul Hardy-Weinberg (Amatkhanova și colab., 2004), care mărturisește în favoarea încrucișării libere. la populații. Oosporii se formează activ în organele vegetale afectate (Smirnov, Elansky 1999). Plantarea cartofilor de sămânță de diferite origini genetice face puțin probabil să apară linii clonale specializate să atace un anumit soi. Tulpinile selectate într-un astfel de caz se disting prin versatilitatea lor în raport cu soiurile afectate; cele mai multe dintre ele au un număr apropiat de numărul maxim de gene de virulență (Amatkhanova și colab., 2004; Shein și colab., 2009). Acest lucru este foarte diferit de sistemul de "linii clonale" tipic pentru câmpurile mari ale întreprinderilor agricole cu un sistem instalat corespunzător de protecție împotriva bolii târzii. „Liniile clonale” (atunci când toate tulpinile patogenului târziu în câmp sunt reprezentate de unul sau mai multe genotipuri) sunt omniprezente în țările în care cultivarea cartofului este realizată exclusiv de ferme mari: SUA, Olanda, Danemarca etc. (Goodwin și colab., 1994, Dyakov, Elansky, 2007, Cooke și colab., 2006). La sfârșitul secolului al XX-lea, „liniile clonale” erau răspândite în regiunile asiatice și orientale îndepărtate ale Rusiei (Elansky și colab., 20), ceea ce se pare că se datorează utilizării acelorași soiuri de cartofi exclusiv pentru plantare. Recent, situația din aceste regiuni a început să se schimbe și către o creștere a diversității genotipice a populațiilor (S.N. Elansky, date nepublicate).
Absența tratamentelor intensive cu preparate fungicide are un alt rezultat direct - nu există acumulare de tulpini rezistente în grădini. Într-adevăr, rezultatele noastre arată că tulpinile rezistente la metalaxil sunt mai puțin susceptibile de a fi detectate în grădinile private decât în plantațiile comerciale (Elansky și colab., 2007).
Plantarea în apropiere de cartofi și roșii în grădini facilitează migrația tulpinilor dintre aceste culturi, ca urmare a căreia, în ultimul deceniu, printre tulpinile izolate din cartofi, a crescut ponderea celor care au purtat gena de rezistență la soiurile de roșii cherry T1, caracteristice anterior doar tulpinilor „roșii”. Tulpinile cu gena T1 sunt, în majoritatea cazurilor, extrem de agresive atât pentru cartofi, cât și pentru roșii.
În ultimii ani, răul târziu pe roșii a început să apară în multe cazuri mai devreme decât pe cartofi. Răsadurile de roșii pot fi infestate de oospori din sol sau de oospori prezenți în semințele de roșii sau care se aderă la acestea (Rubin și colab., 2001). De la sfârșitul secolului al XX-lea, un număr mare de semințe ambalate ieftine, în principal importate, au apărut în magazine, la utilizarea cărora majoritatea micilor producători au trecut. Semințele pot aduce tulpini cu genotipuri tipice regiunilor de creștere. În viitor, aceste genotipuri sunt incluse în procesul sexual din grădinile private, ceea ce duce la apariția unor genotipuri complet noi.
Astfel, grădinile private sunt un „vas de topire” global în care, ca urmare a schimbului de material genetic, genotipurile existente sunt prelucrate și apar altele complet noi. În același timp, selecția lor are loc în condiții care sunt foarte diferite de cele create pentru cartofi în fermele mari: absența presei fungicide, uniformitatea varietală a plantațiilor, predominanța plantelor afectate de diferite forme de infecție virală și bacteriană, apropierea de roșii și umbrele de soare sălbatice, încrucișarea activă și formarea oospore, posibilitatea pentru ca oosporii să inducă o recidivă a bolii în anul următor. Toate acestea duc la o diversitate genotipică foarte mare a populațiilor din curtea din spate. În condițiile de epifitotice din grădinile de legume, boala târzie se răspândește foarte repede și se eliberează cantități uriașe de spori, care zboară către plantațiile comerciale din apropiere. Cu toate acestea, după ce au ajuns în câmpurile comerciale cu sistemul corect de tehnologie și protecție agricolă, sporii care au zburat sunt practic incapabili să declanșeze o epidemie severă în câmp, care se datorează absenței liniilor clonice rezistente la 10 fungicide și specializate pentru soiul cultivat.
O altă sursă de inocul primar pot fi tuberculii bolnavi prinși în răsaduri comerciale. Acești tuberculi au fost cultivați, de regulă, în câmpuri cu tehnologie agricolă bună și protecție chimică intensivă. Genotipurile izolatelor care infectează tuberculii sunt adaptate la dezvoltarea propriului soi. Aceste tulpini sunt semnificativ mai periculoase pentru plantarea comercială în comparație cu inoculul provenit din grădini private. Rezultatele cercetărilor noastre susțin, de asemenea, această presupunere. Populațiile izolate din câmpuri mari cu protecție chimică condusă corespunzător și tehnologie agricolă bună nu diferă în ceea ce privește diversitatea genotipică ridicată. Adesea acestea sunt mai multe linii clonale, caracterizate prin agresivitate ridicată și o predominanță a tulpinilor rezistente la fungicide.
Tulpinile din materialul comercial din semințe pot pătrunde în populații din grădini de legume și pot fi implicate în procesele care se desfășoară în ele. Cu toate acestea, într-o grădină de legume, competitivitatea lor va fi mult mai mică decât într-un domeniu comercial și în curând vor înceta să mai existe sub forma unei linii clonale, dar genele lor pot fi utilizate în populația „grădină”.
Infecția care se dezvoltă pe plante „voluntare” și pe grămezi de tuberculi sacrificați în timpul recoltării nu este atât de relevantă pentru Rusia, deoarece În principalele regiuni de cultivare a cartofilor din Rusia, se observă înghețarea profundă a solului de iarnă, iar plantele din tuberculi care au iernat în sol rareori se dezvoltă.
Mai mult, după cum arată experimentele noastre, agentul patogen târziu, de regulă, nu supraviețuiește la temperaturi negative chiar și pe tuberculii care și-au păstrat viabilitatea. În zona aridă, unde se practică cultivarea cartofilor timpurii, boala târzie este destul de rară din cauza sezonului de creștere uscat și cald.
Astfel, observăm în prezent divizarea populațiilor de P. infestans în populații de „câmp” și „grădină”. Cu toate acestea, în ultimii ani, au fost observate procese care conduc la convergența și interpenetrarea genotipurilor din aceste populații.
Printre acestea, se poate remarca o creștere generală a alfabetizării micilor producători, apariția pachetelor mici accesibile de cartofi de sămânță, răspândirea preparatelor fungicide în pachete mici și pierderea fricii de „chimie” de către populație.
Situațiile apar atunci când, datorită activității viguroase a unui furnizor, sate întregi sunt plantate cu tuberculi de semințe de același soi și sunt prevăzute cu pachete mici de aceleași pesticide. Se poate presupune că cartofii de același soi vor fi găsiți în plantațiile comerciale din apropiere.
Pe de altă parte, unele companii de comercializare a pesticidelor promovează scheme „bugetare” de tratare chimică. În acest caz, numărul de tratamente este redus și sunt oferite cele mai ieftine fungicide, iar accentul nu se pune pe prevenirea dezvoltării râului târziu până la tunderea vârfurilor, ci pe o anumită întârziere a epifitotipului pentru a crește randamentul. Astfel de scheme sunt justificate din punct de vedere economic atunci când se cultivă cartofi obișnuiți din semințe de calitate inferioară, atunci când, în principiu, nu se pune problema obținerii unui randament ridicat. Cu toate acestea, în acest caz, spre deosebire de populațiile din grădină, fondul genetic nivelat al cartofului va permite selectarea raselor fiziologice specifice de fitopatogeni, care sunt foarte periculoase pentru acest soi.
Tendințele spre convergența metodelor de „grădină” și „câmp” de producție a cartofilor ni se par destul de periculoase. Pentru a preveni consecințele negative ale acestora, atât în sectorul casnic, cât și în cel comercial, va fi necesar să se controleze atât sortimentul de cartofi de sămânță, cât și gama de fungicide oferite proprietarilor privați în ambalaje mici, precum și urmărirea schemelor de protecție a cartofilor și utilizarea fungicidelor în sectorul comercial.
Datorită dezvoltării slabe a producției de semințe în Rusia, volume mari de cartofi de semințe sunt importate din străinătate. Împreună cu acesta, vor fi importate noi tulpini de agenți patogeni, posibil foarte patogeni și rezistente la fungicide, incl. târziu.
În Rusia, fondul lor de gene va fi implicat în procesul natural de reproducere a unor noi genotipuri, adaptate condițiilor noastre și înfrângerea soiurilor cultivate în Rusia.
În zonele din sectorul privat, există o dezvoltare intensivă a bolii târzii, dar și a Alternaria. Cei mai mulți proprietari de parcele de uz casnic private nu iau măsuri speciale pentru a proteja împotriva Alternaria, luând dezvoltarea Alternaria pentru ofilirea naturală a frunzelor sau dezvoltarea bolii târzii. Prin urmare, odată cu dezvoltarea masivă a Alternaria pe soiuri sensibile, parcelele casnice pot servi ca sursă de inocul pentru plantațiile comerciale.
Această lucrare a fost realizată cu sprijinul parțial al Fundației pentru Științe din Rusia (proiectul N 14-50-00029).
Articolul a fost publicat în revista „Protecția cartofului” (nr. 1, 2015)