Sergey Banadysev, doktor poľnohospodárskych vied, vedúci šľachtiteľského programu Doka-Gene Technologies LLC
Škodlivosť vírusových chorôb zemiakov sa neustále zvyšuje. V posledných rokoch sa škody z nich nevyjadrujú iba poklesom výnosu, ale aj zhoršením obchodnej kvality hľúz. Nekrotické kmene YBK, VLK, mop-top a rachotiace vírusy spôsobujú, že zemiaky sú neštandardné, zatiaľ čo príznaky nových kmeňov na listoch sú čoraz menej výrazné. Vírus Y sa stáva obzvlášť problematickým (foto 1-4). Na jeho nekrotické kmene neexistujú žiadne gény rezistencie; pomocou klasických metód selekcie nie je možné vytvoriť odrody s vysokou rezistenciou. Zváženie biológie a charakteristík patogénov vírusových chorôb nie je predmetom tohto článku (informácií o tejto téme je viac ako dosť), zameriame sa na analýzu dostupných príležitostí na získanie kvalitného semenného materiálu pre vírusové choroby.
Najskôr si musíte ujasniť samotný koncept vysokej kvality. Požiadavky noriem stanovujú prísne obmedzenia vonkajšieho prejavu vírusových chorôb. V mnohých krajinách vrátane Ruskej federácie je vnútorná latentná infekcia hľúz navyše obmedzená. Zároveň existuje veľa odtieňov regulácie tolerancií pre vírusové ochorenia a niektoré z nich sú významné (tabuľka 1). Poďme zistiť podrobnosti.
Na prvý pohľad sa zdá, že holandské normy pre latentnú infekciu sú veľmi prísne: v elite je to len 1,4% tolerancia. Príručka k postupu vnútornej analýzy NAK to však vysvetľuje a objasňuje. Povinná je kontrola latentnej infekcie kategórie superelitov a vyššie. Analýza sa vykonáva pomocou PCR a iba na víruse Y. 50 hľúz sa spojí do jednej vzorky PCR. Šarža sa považuje za štandardnú, ak nie viac ako jedna vzorka zo štyroch alebo nie viac ako dve vzorky z ôsmich alebo tri vzorky z 12 nevykazuje pozitívnu reakciu v závislosti od celkového počtu hľúz v analyzovanej vzorke. Tolerancia 0,6% sa získa z predpokladu, že vo vzorke 50 hľúz je infikovaná iba jedna. Ale v ideálnom prípade je to teoreticky možné infikovať všetkých 50 hľúz v kombinovanej vzorke 50 hľúz. A potom skutočná skrytá infekcia strany by mala byť 25%, nie 0,6%.
Realistami pri hodnotení latentnej infekcie sú Škóti a Američania. Škótsko je domovom jednej z piatich chránených oblastí EÚ na pestovanie zemiakov vysokej kvality (HG) EÚ. To znamená, že ide o zónu výroby z najkvalitnejších materiálov. Pravidlá certifikácie však nevyžadujú povinné overenie latentnej infekcie. Áno, odporúča sa to urobiť, ale úroveň latentnej infekcie nemá vplyv na výsledky certifikácie. V Spojených štátoch sa infekcie hľúz hodnotia pomocou klasickej metódy kontroly pôdy. Na jeseň sa odoberú vzorky zo všetkých šarží podliehajúcich certifikácii a odoslané na Havaj alebo na Floridu. Neexistuje žiadna zima, hľuzy sa okamžite vysádzajú do pôdy a hodnotia sa vizuálnym prejavom vírusových chorôb počas vegetačného obdobia. A správne, nie každá skrytá infekcia sa odráža v listoch a plodinách, niekedy zostáva v latentnej forme mnoho rokov bez toho, aby spôsobila akékoľvek škody. Do februára sa dosiahnu výsledky s konkrétnym skutočným prejavom existujúcich vírusových chorôb na potomstve. Kupujúci semien budú mať rovnaký obrázok, ale neskôr. Tieto informácie určujú konečný výsledok ročnej certifikácie a hlavná jarná implementácia sa vykonáva s prihliadnutím na tieto informácie.
Normy S-1 EHK OSN, Nemecko a Francúzsko tiež ustanovujú a používajú hodnotenie vírusov v priamom potomstve. Po zbere je potrebné odobrať vzorky 100 hľúz, pestovať v skleníku a vyhodnotiť výskyt vírusových chorôb na listoch. V zásade je to aj kontrola pôdy, iba v uzavretom teréne, drahšia možnosť. Laboratórne testovanie sa vykonáva iba v kontroverzných prípadoch. Rovnaký štandard S-1 je však v rozpore, pretože v časti o postupe hodnotenia je uvedená možnosť použitia nielen vizuálnej, ale aj laboratórnej metódy. Špecialisti chápu, že pomocou ELISA alebo PCR sa niekoľkokrát zistí viac vírusových rastlín ako vizuálne.
Pokiaľ ide o normy skrytej infekcie zavedené spoločnosťou GOST 33996-2016 v roku 2018 v Ruskej federácii, zabezpečujú laboratórne testovanie bez vizuálneho hodnotenia dospelého potomstva a pokiaľ ide o vysvetlenie, sú jedinečné. Podľa novej normy je povinné iba hodnotenie latentnej kontaminácie pôvodného semenného materiálu: SSE a vyššie. Poznámka však otvára obrovské príležitosti pre improvizáciu a improvizáciu: “Poznámka. Pokiaľ ide o veľa superelitových, elitných a rozmnožovacích sadivových zemiakov, ktoré prichádzajú do obehu v krajinách, ktoré prijali túto normu, laboratórne testovanie sa vykonáva na žiadosť výrobcu alebo dodávateľa sadivových zemiakov. Maximálne povolené normy na obmedzenie vírusovej a / alebo bakteriálnej infekcie podľa výsledkov laboratórnych testov vzoriek hľúz sa môžu stanoviť v dohodách (zmluvách) o dodávke sadiva zemiakov na základe dohody strán. Pre strany kategórie ES nesmie maximálna úroveň obmedzenia UVK podľa výsledkov laboratórnych skúšok prekročiť 10%. “ Tieto tri návrhy zmenili normu z prísneho a jednoznačného dokumentu na právny nezmysel, zdroj na objasnenie vzťahov medzi výrobcami a zákazníkmi, nástroj na podávanie sťažností. Ako je možné (v zásade nahradiť normu) a spoľahnúť sa na dohodu strán o problémoch s kvalitou, pretože záujmy predávajúceho a kupujúceho sa tu nemôžu zhodovať. Ako je možné stanoviť rovnaké normy pre rôzne kategórie, pretože zníženie kvality sa nevyhnutne reprodukuje. A ďalšie ustanovenie normy 33996-2016 - hodnotenie latentnej infekcie vírusovými chorobami - sa môže vykonávať pomocou ELISA aj PCR. Napriek tomu, že citlivosť týchto metód sa líši podľa veľkosti. Norma je však schválená a uvedená do platnosti, súlad s jej normami a požiadavkami je povinný pre všetky semenárske podniky.
Produkcia zemiakových semien sa v súčasnosti vykonáva vo všetkých krajinách s rozvinutým zemiakom, ktorý sa pestuje takzvane bez vírusov. Kultúra buniek a tkanív v kombinácii s termochemoterapiou a mikroklonálnym množením umožňuje získať pôvodný semenný materiál s nulovým obsahom vírusu v bunkách zemiakov. Musíte však pochopiť dva body: nula neznamená nie úplnú absenciu, ale možnosť prítomnosti v množstve pod prahom citlivosti dostupných metód molekulárnej diagnostiky. Zbaviť sa vírusov neznamená robiť zemiaky odolnými voči vírusom. Bez spoľahlivej ochrany pred opätovnou infekciou vírusovými chorobami sa zdravé zemiakové semeno stane typom hybridov F-1, v ktorom vynikajúce výsledky poskytuje iba prvá generácia a pri následnej reprodukcii dochádza k prudkému poklesu výkonu. Nákup sadiva zemiakov na jeden rok kultivácie v regiónoch so stresujúcim podnebím a vysokým infekčným pozadím je často praktizovaný, a to aj na juhu Ruskej federácie. Ale s takouto schémou poskytovania semenného materiálu by malo byť osivo v dostatočnom množstve a za rozumnú a prijateľnú cenu. Celým bodom poľnej fázy výroby zemiakových semien je maximalizácia dostupnej produkcie osiva pri súčasnom prísnom zamedzení opätovného napadnutia. Smerujú k tomu takmer všetky povinné a osobitné organizačné, metodické a technologické opatrenia a operácie. Rastlina a hľuzy infikované vírusom sa nedajú vyliečiť a boj proti vírusovým chorobám sa vyjadruje v prevencii infekcie rastlín voškami a mechanicky. Zvážme niektoré z najdôležitejších aspektov riadenia vírusových chorôb, ktoré je potrebné riešiť na najvyššej úrovni.
1. Účtovníctvo a reakcia na dynamiku a druhové zloženie vírusových vošiek. Prenos vírusov voškami z chorých rastlín na zdravé, spolu s prvotnou infekciou sadivového materiálu a mechanickým prenosom, je hlavným dôvodom opätovnej infekcie sadivových zemiakov. Väčšina vírusov zostáva virulentná a zostáva na ústach vošiek niekoľko hodín. V tomto období môžu vošky lietať desiatky kilometrov od záhrady, skládkovania, nekvalitného výsevu a skončiť v semenných škôlkach. Tento proces je potrebné na semenárskych poliach pozorovať prakticky nepretržite - od výsadby až po úplné vysušenie vrcholov. Je potrebné poznamenať, že vo všetkých krajinách s rozvinutým pestovaním zemiakov sa monitorovanie vošiek vykonáva s významnou účasťou financovania z rozpočtu a zapojením popredných výskumných ústavov. V priebehu certifikácie sa musia brať do úvahy výsledky monitorovania a reakcia osivárskych podnikov na ne. Takto u nás fungovala štátna služba ochrany rastlín. V súčasnosti sa z nejakého dôvodu v Ruskej federácii monitoruje zemiaky iba pre zemiakového chrobáka z Colorada, čo v komerčnom pestovaní zemiakov nie je problémom. Preto musí každý profesionálny obchod so semenami nezávisle riadiť vektory vošiek pomocou štandardných techník. A je to celkom transparentné a zjednotené, musíte len poznať dôležité detaily. Základom systému na sledovanie vošiek sú Merikeho žlté pasce (foto 5). Musia byť inštalované tesne nad výškou rastlín na ploche zbavenej všetkých rastlín v bezprostrednej blízkosti zemiakového poľa. (Odborníci na ochranu plodín môžu získať pomerne presný odhad počtu vošiek priamym prezeraním 100 listov hornej, strednej a dolnej vrstvy pozdĺž uhlopriečky poľa.)
Odchytené vošky sa majú zbierať každý týždeň a musí sa určiť zloženie druhov. Schopnosť prenášať vírusy u rôznych druhov vošiek sa výrazne líši. Najškodlivejšia - vošiek broskyne zelenej (foto 6,7) má účinnosť rovnú jednej, všetky ostatné majú oveľa nižšie koeficienty (tabuľka 2,3). Faktory škodlivosti vošiek boli navrhnuté anglickými vedcami (Felton B. et al., 2013) a používajú sa všade. Líšia sa vírusom Y a vírusom VLK, tj rôznymi mechanizmami prenosu vírusu. Obzvlášť nebezpečné druhy kolonizujú zemiaky, t. tie, ktoré obývajú zemiaky, tvoria bezkřídlé formy, ktoré tiež nesú vírusy. Patria sem broskyňa, zemiaky, veľké zemiaky, rakytník, vošiek rakytníka. Zostávajúce druhy ne kolonizujú zemiaky, ale prenášajú vírusy v tranzite v procese testovania injekcií pri hľadaní obvyklých krmovín. Určenie druhového zloženia okrídlených vošiek vyžaduje vysokú kvalifikáciu a prítomnosť mikroskopu. Základné identifikátory vošiek boli uverejnené pred 40 až 50 rokmi a teraz sú bibliografickou raritou. Najnovšie plnofarebné atlasy Nemecka (2000) a Holandska (2008) je možné zakúpiť v internetových obchodoch vydavateľov. Existujú špecializované miesta vošiek, napríklad aphid.aphidnet.org, ale na nich sa vyskytujú fragmentárne iba druhy zemiakov. Pri analýze obsahu pascí by sme nemali zabúdať na možnosť preniknúť do nich cikády a psyllidy (foto 8,9), ktoré nesú stĺpec a vírus zipsových čipov, ktorý už prenikol do Európy.
Foto 8. Cikáda Fotka 9. Psillida
Počet zachytených vošiek sa prevádza na index vektorového tlaku (IVD). Vošky broskýň sa berú do úvahy v reálnych jednotkách, všetky ostatné druhy sa vynásobia koeficientom škodlivosti. Formát škodlivosti vošiek broskýň sa v skutočnosti premieta do jednej meracej jednotky. Ak je chytených 20 kusov vošiek zemiakových, potom na výpočet indexu bude ich počet 20x0,2 = 4 jednotky. Celkové množstvo vyjadrené ako vošiek broskýň je vektorový index tlaku. Je logickejšie považovať IVD v prípade perzistentných vošiek za najproblematickejšie. Index menej ako dvoch jednotiek je úplne bezpečný, zelený. Od 2 do 10 - žltá farba, stav pohotovosti, ochranné opatrenia podľa uváženia podniku. IED nad 10 vyžaduje použitie ochranných prostriedkov proti voškám. Overuje to certifikačná autorita. Neprijatie ochranných opatrení je základom pre zníženie triedy semien alebo vydanie príkazov na zničenie vrcholov. Prah škodlivosti vošiek (10 jednotiek vošiek broskýň) sa stanovil v priebehu špeciálnych štúdií stupňa infekcie materiálu semien pri rôznych vektorových tlakoch. Infekcia vírusmi sa výrazne zvyšuje, ak počet vošiek prekročí prahovú hodnotu, pri menších množstvách rozdiel medzi úrovňami infekcie nie je významný. V súlade so zelenou a žltou úrovňou IVD ochranné opatrenia nevedú k účinku, neovplyvnia úroveň infekcie a nemá zmysel ich vykonávať.
V niektorých európskych krajinách sa pre všetky monitorovacie body vykonáva výpočet celkovej (akumulovanej) IIA od začiatku vegetačného obdobia (obr. 1). Boli stanovené limitné hodnoty pre celkovú IWD, po ktorej certifikačná služba vydá príkaz na kosenie a vyschnutie vrcholov na semenných plochách. Aká je táto limitná hodnota? V Holandsku v súčasnosti IWD - 80 jednotiek vošky broskyňovej (Haverkort A., 2018). Tieto ukazovatele nie sú špecifikované vo vnútroštátnych úradných pravidlách certifikácie. Je však potrebné zdôrazniť, že pri vydávaní príkazu na kosenie vrcholov sa neberie do úvahy iba akumulovaný vektorový tlakový index, ale aj odolnosť odrôd voči vírusovej infekcii (podľa tejto charakteristiky existuje oficiálna gradácia kultivovaných odrôd), počet rastlín s príznakmi vírusov zistených pri poľnej prehliadke, pri ktorých sa vykonávajú ochranné opatrenia proti voškám. Poľnohospodári dostanú na splnenie predpisu dva (Holandsko) až tri (Škótsko) dni. Nedodržanie predpisu vedie k odmietnutiu certifikácie alebo zníženiu triedy osiva.
Kvalifikované nepretržité monitorovanie vektorov vírusov vošiek poskytuje operatívne znalosti o úrovni infekčného pozadia a umožňuje vám prijímať ochranné opatrenia nie bežne, ale podľa potreby, čím šetríte značné prostriedky na výrobky na ochranu rastlín. Pestovateľom osív v EÚ sa okrem toho poskytuje služba varovania pred voškami začiatkom leta. V systéme ústavov pre výskum rozpočtu funguje niekoľko sacích lapačov (foto 10), ktoré detekujú nosiče vo vzduchu vo vysokých nadmorských výškach. Jeden sací lapač poskytuje presnú predpoveď v okruhu 100 km. O takejto službe môžete len snívať, ale poskytnuté informácie vám umožňujú správne vykonávať kontrolu na úrovni jednotlivého podniku a transformovať prijaté informácie na operatívne opatrenia na kontrolu vírusových chorôb, berúc do úvahy situáciu, ktorá sa vyvinula v konkrétnom roku a v konkrétnych oblastiach. Zoznam týchto opatrení obsahuje rôzne techniky izolácie a ochrany semenných plôch.
2. Priestorová izolácia, Distribúcia produkcie sadivových zemiakov v regiónoch s minimálnym infekčným pozadím vírusových chorôb sa praktizuje vo všetkých krajinách rozvinutého pestovania zemiakov. V Holandsku sa teda produkcia osiva sústreďuje na severné pobrežné poldery (obr. 2).
Dlhodobé pozorovania potvrdili, že v tejto oblasti je infekčné pozadie jeden a polkrát nižšie a kritická sezónna úroveň dočasných respiračných infekcií sa vyskytuje v priemere 26. júla, o dva týždne neskôr v porovnaní s juhom krajiny. (Haverkort A., 2018). To je jasne vidieť na obrázku 1: na severe je IED zelená, na juhu červená. Možno konštatovať, že na juhu Holandska je pestovanie semien zemiakov mimoriadne riskantné a o južných krajinách sa nedá nič povedať. Nezabudnite však na relativitu. Ak sa neopierate o hranice Holandska a jazdíte na juh po celom Belgicku, potom na severe Francúzska, v pobrežnej oblasti Lamanšského prielivu, existuje zóna pestovania semien zemiakov tejto krajiny. Pokiaľ ide o vývoz sadiva zemiakov, Francúzsko je na druhom mieste. To znamená vysoko kvalitný produkt, zatiaľ čo oblasť výroby semien vo Francúzsku sa nachádza 700 km južne od holandských polderov. Pestovatelia semien kvôli vysokej úrovni technológie a organizácie vyrábajú hodnotný tovar, aj keď zo zrejmých dôvodov nie je možné vidieť výsledky monitorovania vošiek vo verejnej sfére.
Oblasť škótskych semien zemiakov sa sústreďuje na severovýchod od pobrežia (obr. 3). Ak sa pozriete na anglické sledovanie vošiek v posledných rokoch, potom je v tejto zóne infekčné pozadie v porovnaní so stredným Anglickom dvakrát nižšie. Ukazuje sa však, že v samotnom Škótsku existujú oblasti s ešte menším počtom vošiek, na juhovýchode hranica so Severným Írskom. Prečo sa semená zemiaky pestujú?
Je zrejmé, že z dôvodu menšej vhodnosti pôdy na mechanické zloženie a skalnatosť. Ak by sme sa sústredili iba na vošky, celá výroba semien zemiakov EÚ by bola logická pre umiestnenie v Škandinávii. V tomto smere sa podnikli určité kroky. Doslova 200 km od polárneho kruhu, na 64. rovnobežke, sa nachádza fínska, jedna z piatich európskych HG, zóna produkcie semien zemiakov (foto 14). Ročne sa na ploche 1000 hektárov pestuje až 30 300 ton sadiva zemiakov. Klimatické podmienky sú minimálne dostatočné: vegetačné obdobie je od mája do októbra, veľmi dlhé denné hodiny na začiatku vegetačného obdobia, je chladné a dostatočné množstvo zrážok je až 4 mm (obr. XNUMX).
Infekčné pozadie vošiek bolo dôkladne študované nezávislými výskumníkmi (Kirchner S. et al., 2013) pomocou žltých a sacích pascí. Do pasce týždenne spadne od 20 do 3000 5 vošiek (obr. 10). Ale medzi nimi je iba 20-XNUMX% vírusových nosičov, zvyšok sú nešpecifické druhy stromov a kríkov. Vošky broskyňové sa na severe prakticky nevyskytujú, vošky zemiakové sa vyskytujú príležitostne.
Pokračovanie článku bude uverejnené v časopise Potato System No. 3, 2020.
Policajt