Sergej Elanský
Jednou z najnebezpečnejších chorôb zemiakov a paradajok je pleseň spôsobená oomycetami. Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. Tento fytopatogén je vysoko škodlivý, pretože pri vhodných poveternostných podmienkach je schopný masívne sa rozvíjať a spôsobovať veľké straty na úrode, ako aj silnú variabilitu, ktorá mu umožňuje rýchlo prekonať odolnosť odrôd a toxický účinok fungicídnych prípravkov. Doteraz neboli vytvorené odrody zemiakov a paradajok, ktoré by boli úplne odolné voči týmto patogénom.
Jedinou možnosťou ochrany proti plesni je použitie chemických prípravkov na ochranu rastlín. Epifytóza neskorej plesne je iniciovaná primárnym inokulom. V Európe infekcia, ktorá sa dostala do pôdy chorými semennými hľuzami, ktoré prezimovali v pôde, oospóry (hrubostenné reprodukčné štruktúry P. infestans), ako aj zoosporangie prinesené vetrom z rastlín vypestovaných z prezimovaných hľúz na minuloročných poliach ("dobrovoľnícke" rastliny), alebo na kopách hľúz vyradených pri skladovaní. Z nich sa za najnebezpečnejší zdroj infekcie považujú rastliny pestované na kopách vyradených hľúz. tam je počet naklíčených hľúz často významný a zoosporangia sa z nich môžu prenášať na veľké vzdialenosti. Ostatné zdroje (oospóry, „dobrovoľnícke“ rastliny) nie sú až také nebezpečné, pretože nie je zvykom pestovať rastliny na tých istých poliach častejšie ako raz za 3-4 roky. Infekcia z chorých semenných hľúz je tiež minimálna vďaka dobrému systému kontroly osiva.
Vo všeobecnosti je množstvo primárneho inokula v európskych populáciách obmedzené, a preto je rast epidémie pomerne pomalý a možno ho úspešne kontrolovať pomocou chemických fungicídnych prípravkov.
V Rusku je situácia radikálne odlišná. Väčšina úrody zemiakov a paradajok sa pestuje v malých súkromných záhradách; ochranné opatrenia sa na nich buď nevykonávajú vôbec, alebo sa fungicídne ošetrenia vykonávajú v nedostatočnom počte a začínajú sa po objavení sa plesne na vrcholkoch. Výsledkom je, že ako hlavný zdroj infekcie pôsobia súkromné zeleninové záhrady, z ktorých sa zoosporangie prenášajú vetrom do komerčných výsadieb. Potvrdzujú to naše priame pozorovania v regiónoch Moskva, Bryansk, Kostroma, Ryazan: poškodenie rastlín v súkromných záhradách bolo pozorované pred začiatkom fungicídneho ošetrenia komerčných výsadieb. Následne je epidémia na veľkých poliach obmedzená používaním fungicídnych prípravkov, zatiaľ čo v súkromných záhradách dochádza k rýchlemu rozvoju plesne.
V prípade nesprávneho alebo „nízkorozpočtového“ ošetrenia komerčných výsadieb sa na poliach objavujú aj ohniská plesne; v budúcnosti sa aktívne rozvíjajú a zachytávajú stále väčšie oblasti.
Infekcia v súkromných záhradách má významný vplyv na epidémie v komerčných oblastiach. Vo všetkých regiónoch Ruska pestujúcich zemiaky je plocha, ktorú zaberajú zemiaky v súkromných záhradách, niekoľkonásobne väčšia ako celková plocha polí veľkých výrobných organizácií. V takomto prostredí možno súkromné zeleninové záhrady považovať za globálny zdroj inokula pre komerčné polia.
Pokúsme sa identifikovať tie vlastnosti, ktoré sú charakteristické pre populácie P. infestans v súkromných záhradách. Výsadba osív a karanténna kontrola konzumných zemiakov, osivá paradajok získané od pochybných zahraničných producentov, dlhodobé pestovanie zemiakov a paradajok na rovnakých plochách, nesprávne ošetrenie fungicídmi alebo ich úplná absencia vedú v súkromnom sektore k závažným epifytotiám. čo je voľné kríženie, hybridizácia a tvorba oospór v súkromných záhradách. V dôsledku toho sa pozoruje veľmi vysoká genotypová diverzita, keď takmer každý kmeň je jedinečný vo svojom genotype (Elansky et al., 2001) a distribúcia genotypov v populáciách spĺňa Hardy-Weinbergov pomer (Amatkhanova et al., 2004 ), čo svedčí v prospech voľného kríženia v populáciách. V postihnutých rastlinných orgánoch sa aktívne tvoria oospóry (Smirnov, Elansky 1999). Výsadba sadbových zemiakov rôzneho genetického pôvodu spôsobuje, že je nepravdepodobné, že sa objavia klonálne línie špecializované na napadnutie konkrétnej odrody. Kmene vybrané v tomto prípade sa vyznačujú všestrannosťou vo vzťahu k postihnutým odrodám, väčšina z nich má takmer maximálny počet génov virulencie (Amatkhanova et al., 2004; Shein et al., 2009). To je veľmi odlišné od systému „klonálnych línií“ typického pre veľké polia poľnohospodárskych podnikov so správne nainštalovaným systémom ochrany proti plesni. „Klonálne línie“ (keď sú všetky kmene patogénu plesne na poli reprezentované jedným alebo viacerými genotypmi) sú všadeprítomné v krajinách, kde pestovanie zemiakov vykonávajú výlučne veľké farmy: USA, Holandsko, Dánsko atď. (Goodwin a kol., 1994, Dyakov, Elansky, 2007, Cooke a kol., 2006). Koncom 20. storočia boli v ázijských a ďalekých východných častiach Ruska rozšírené „klonálne línie“ (Elansky et al., 2001), čo je zrejme spôsobené používaním rovnakých odrôd na pestovanie výlučne vlastných zemiakov. výroby. V poslednom období sa aj v týchto regiónoch začala meniť situácia smerom k zvyšovaniu genotypovej diverzity populácií (S.N. Elansky, nepublikované údaje).
Absencia intenzívnych ošetrení fungicídnymi prípravkami má ďalší, priamy následok – nedochádza k hromadeniu rezistentných kmeňov v záhradách. Naše výsledky skutočne ukazujú, že kmene rezistentné na metalaxyl sú menej pravdepodobné, že budú detegované v súkromných záhradách ako v komerčných výsadbách (Elansky et al., 2007).
Neďaleká výsadba zemiakov a paradajok v záhradách uľahčuje migráciu kmeňov medzi týmito plodinami, v dôsledku čoho sa v poslednom desaťročí medzi kmeňmi izolovanými zo zemiakov zvýšil podiel kmeňov nesúcich gén rezistencie voči cherry paradajkám T1 sa zvýšil počet odrôd, ktoré boli predtým charakteristické len pre kmene „paradajky“. Kmene s génom T1 sú vo väčšine prípadov vysoko agresívne voči zemiakom aj paradajkám.
V posledných rokoch sa pleseň na paradajkách začala objavovať v mnohých prípadoch skôr ako na zemiakoch. Sadenice paradajok môžu byť napadnuté oospórami v pôde alebo oospórami prítomnými v semenách paradajok alebo na nich priľnutými (Rubin et al., 2001). Od konca 20. storočia sa v obchodoch objavilo veľké množstvo lacných balených semien, najmä z dovozu, na používanie ktorých prešla väčšina malých výrobcov. Semená môžu priniesť kmene s genotypmi typickými pre oblasti ich pestovania. V budúcnosti sú tieto genotypy zahrnuté do sexuálneho procesu v súkromných záhradách, čo vedie k vzniku úplne nových genotypov.
Súkromné záhrady sú teda globálnym „taviacim kotlom“, v ktorom sa v dôsledku výmeny genetického materiálu spracovávajú existujúce genotypy a objavujú sa úplne nové. Navyše ich selekcia prebieha v podmienkach, ktoré sú veľmi odlišné od podmienok vytvorených pre zemiaky vo veľkých farmách: absencia fungicídneho lisu, odrodová jednotnosť výsadby, prevaha rastlín postihnutých rôznymi formami vírusových a bakteriálnych infekcií, blízkosť paradajok a divoké nočné druhy, aktívne kríženie a tvorba oospór, možnosť oospór vyvolať recidívu choroby v nasledujúcom roku. To všetko vedie k veľmi vysokej genotypovej diverzite populácií na dvore. V podmienkach epifytotík v zeleninových záhradách sa pleseň veľmi rýchlo šíri a uvoľňuje sa obrovské množstvo spór, ktoré lietajú do blízkych komerčných výsadieb. Avšak po vstupe na komerčné polia so správnym systémom poľnohospodárskej technológie a ochrany nie sú spóry, ktoré prileteli, prakticky schopné vyvolať na poli vážnu epidémiu, ktorá je spôsobená nedostatkom klonálnych línií odolných voči 10 fungicídom a špecializovaných na pestovaná odroda.
Ďalším zdrojom primárneho inokula môžu byť choré hľuzy zachytené v komerčných sadeniciach. Tieto hľuzy sa pestovali spravidla na poliach s dobrou poľnohospodárskou technológiou a intenzívnou chemickou ochranou. Genotypy izolátov, ktoré ovplyvnili hľuzy, sú prispôsobené vývoju ich vlastnej odrody. Tieto kmene sú podstatne nebezpečnejšie pre komerčné pestovanie v porovnaní s inokulom pochádzajúcim zo súkromných záhrad. Tento predpoklad podporujú aj výsledky nášho výskumu. Populácie izolované z veľkých polí so správne vedenou chemickou ochranou a dobrou agrotechnikou sa nelíšia vysokou genotypovou diverzitou. Často ide o niekoľko klonálnych línií, ktoré sa vyznačujú vysokou agresivitou a prevahou kmeňov odolných voči fungicídom.
Kmene z komerčného semenného materiálu môžu vstúpiť do populácie v zeleninových záhradách a zapojiť sa do procesov, ktoré v nich prebiehajú. Avšak v zeleninovej záhrade bude ich konkurencieschopnosť oveľa nižšia ako v komerčnej oblasti a čoskoro prestanú existovať v podobe klonálnej línie, ale ich gény sa dajú využiť v „záhradnej“ populácii.
Infekcia vyvíjajúca sa na „dobrovoľníckych“ rastlinách a na hromadách vyradených hľúz počas zberu nie je pre Rusko taká dôležitá, pretože V hlavných oblastiach pestovania zemiakov v Rusku sa pozoruje hlboké zimné zamrznutie pôdy a rastliny z hľúz, ktoré prezimovali v pôde, sa vyvíjajú len zriedka.
Okrem toho, ako ukazujú naše experimenty, patogén plesni obyčajnej neprežije pri negatívnych teplotách, dokonca ani na hľuzách, ktoré si zachovali svoju životaschopnosť. V aridnej zóne, kde sa pestujú skoré zemiaky, je pleseň pomerne vzácna v dôsledku suchého a horúceho vegetačného obdobia.
V súčasnosti teda pozorujeme rozdelenie populácií P. infestans na „poľné“ a „záhradné“ populácie. V posledných rokoch však boli pozorované procesy vedúce ku konvergencii a interpenetrácii genotypov z týchto populácií.
Medzi nimi možno spomenúť všeobecné zvýšenie gramotnosti malých výrobcov, vznik cenovo dostupných malých balení sadiva zemiakov, šírenie fungicídnych prípravkov v malých baleniach a strata strachu z „chémie“ obyvateľstva.
Sú situácie, keď sa vďaka energickej aktivite jedného dodávateľa celé dediny vysádzajú semennými hľuzami rovnakej odrody a opatrujú sa malými baleniami tých istých pesticídov. Dá sa predpokladať, že zemiaky rovnakej odrody sa budú nachádzať na komerčných výsadbách v blízkosti.
Na druhej strane niektoré spoločnosti obchodujúce s pesticídmi presadzujú „rozpočtové“ schémy chemického ošetrenia. V tomto prípade sa znižuje počet ošetrení a ponúkajú sa najlacnejšie fungicídy a dôraz sa nekladie na zamedzenie vzniku plesnivca až po kosenie vrcholkov, ale na určité oddialenie epifytoty za účelom zvýšenia úrody. Takéto schémy sú ekonomicky opodstatnené pri pestovaní konzumných zemiakov z nekvalitného sadivového materiálu, keď v zásade nie je možné dosiahnuť vysoký výnos. Avšak v tomto prípade, na rozdiel od populácií zeleninových záhrad, vyrovnané genetické pozadie zemiakov umožní výber špecifických fyziologických rás fytopatogénov, ktoré sú pre túto odrodu veľmi nebezpečné.
Pomerne nebezpečné sa nám zdajú tendencie k zbližovaniu „záhradného“ a „poľného“ spôsobu pestovania zemiakov. Aby sa predišlo ich negatívnym dôsledkom v domácnostiach aj v komerčnom sektore, bude potrebné kontrolovať sortiment sadbových zemiakov a sortiment fungicídov ponúkaných súkromným vlastníkom v malom balení, ako aj sledovať schémy ochrany zemiakov a ich použitie. fungicídnych prípravkov v komerčnom sektore.
Kvôli slabému rozvoju produkcie semien v Rusku sa veľké objemy sadbových zemiakov dovážajú zo zahraničia. Spolu s ním pribudnú aj nové, možno vysoko patogénne a fungicídom rezistentné kmene patogénov, vr. neskorá pleseň.
V Rusku sa ich genofond zapojí do prirodzeného procesu selekcie nových genotypov prispôsobených našim podmienkam a porážke odrôd pestovaných v Rusku.
V oblastiach súkromného sektora dochádza k intenzívnemu rozvoju nielen plesne neskorej, ale aj Alternaria. Väčšina majiteľov súkromných fariem neprijíma osobitné opatrenia na ochranu pred Alternaria, pričom si omylom pomýli vývoj Alternaria s prirodzeným vädnutím lístia alebo s neskorou plesňou. Vďaka masívnemu vývoju Alternaria na náchylných odrodách môžu preto pozemky slúžiť ako zdroj inokula pre komerčné výsadby.
Táto práca bola vykonaná s čiastočnou podporou Ruskej vedeckej nadácie (projekt N 14-50-00029).
Článok bol publikovaný v časopise „Ochrana zemiakov“ (č. 1, 2015)