Σεργκέι Ελάνσκι
Μία από τις πιο επικίνδυνες ασθένειες των πατατών και των ντοματών είναι η όψιμη φλεγμονή που προκαλείται από το oomycete Phytophthora infestans (Μόν.) Ντε Μπάρι. Αυτό το φυτοπαθογόνο είναι εξαιρετικά επιβλαβές, διότι υπό κατάλληλες καιρικές συνθήκες, είναι σε θέση να αναπτύξει μαζικά και να προκαλέσει μεγάλες απώλειες καλλιεργειών, καθώς και έντονη μεταβλητότητα, η οποία του επιτρέπει να ξεπεράσει γρήγορα την αντίσταση των ποικιλιών και την τοξική επίδραση των μυκητοκτόνων παρασκευασμάτων. Μέχρι σήμερα, δεν έχουν δημιουργηθεί ποικιλίες πατάτας και ντομάτας που είναι εντελώς ανθεκτικές σε αυτά τα παθογόνα.
Η μόνη επιλογή για προστασία από την καθυστερημένη καταστροφή είναι η χρήση χημικών φυτοπροστατευτικών. Η επιφύτωση της καθυστερημένης όρασης ξεκινά από το πρωτογενές εμβόλιο. Στην Ευρώπη, το πρωτογενές εμβόλιο θεωρείται μια λοίμωξη που εισήλθε στο έδαφος με άρρωστους κόνδυλους σπόρων, που ξεχειλίστηκαν στα ωοειδή σπόρια (αναπαραγωγικές δομές με πυκνά τοιχώματα P. μολύνσεις), καθώς και η ζωοσποράγγεια που φέρνει ο άνεμος από φυτά που καλλιεργούνται από κονδύλους που έχουν χειμώνα στα χωράφια του περασμένου έτους ("εθελοντικά" φυτά) ή σε σωρούς κονδύλων που απορρίπτονται κατά την αποθήκευσή τους για αποθήκευση. Από αυτά, τα φυτά που καλλιεργούνται σε σωρούς απορριμμένων κονδύλων θεωρούνται η πιο επικίνδυνη πηγή μόλυνσης. Εκεί, ο αριθμός των βλαστημένων κονδύλων είναι συχνά σημαντικός και η ζωοσποράγγεια μπορεί να μεταφερθεί από αυτούς σε μεγάλες αποστάσεις. Οι υπόλοιπες πηγές (ωοσπόρια, "εθελοντικά" φυτά) δεν είναι τόσο επικίνδυνες, γιατί Δεν είναι συνηθισμένο να καλλιεργείτε φυτά στους ίδιους αγρούς συχνότερα από μία φορά κάθε 3-4 χρόνια. Η μόλυνση από κόνδυλους σπόρων που είναι άρρωστοι είναι επίσης ελάχιστη λόγω του καλού συστήματος ελέγχου σπόρων.
Γενικά, η ποσότητα του πρωτογενούς εμβολίου στους ευρωπαϊκούς πληθυσμούς είναι περιορισμένη, και επομένως η ανάπτυξη της επιδημίας είναι μάλλον αργή και μπορεί να ελεγχθεί επιτυχώς χρησιμοποιώντας χημικά μυκητοκτόνα παρασκευάσματα.
Στη Ρωσία, η κατάσταση είναι ριζικά διαφορετική. Το μεγαλύτερο μέρος της καλλιέργειας πατάτας και ντομάτας καλλιεργείται σε μικρούς ιδιωτικούς κήπους. είτε δεν γίνονται καθόλου προστατευτικά μέτρα, είτε οι μυκητοκτόνες θεραπείες πραγματοποιούνται σε ανεπαρκή αριθμό και ξεκινούν μετά την εμφάνιση καθυστερημένης κηλίδας στις κορυφές. Ως αποτέλεσμα, οι ιδιωτικοί κήποι λαχανικών λειτουργούν ως η κύρια πηγή μόλυνσης, από την οποία τα ζωοσποράγγια μεταφέρονται από τον άνεμο σε εμπορικές φυτεύσεις. Αυτό επιβεβαιώνεται από τις άμεσες παρατηρήσεις μας στις περιοχές της Μόσχας, του Bryansk, του Kostroma και του Ryazan: παρατηρήθηκε ζημιά σε φυτά σε ιδιωτικούς κήπους πριν από την έναρξη των μυκητοκτόνων σε εμπορικές φυτεύσεις. Στη συνέχεια, η επιδημία σε μεγάλα χωράφια περιορίζεται από τη χρήση μυκητοκτόνων παρασκευασμάτων, ενώ σε ιδιωτικούς κήπους υπάρχει ταχεία ανάπτυξη όψιμης όρασης.
Στην περίπτωση ακατάλληλων ή "χαμηλού προϋπολογισμού" θεραπειών εμπορικών φυτεύσεων, εμφανίζονται εστίες εστίασης της καθυστερημένης όρασης στο μέλλον αναπτύσσονται ενεργά, καταλαμβάνοντας όλο και μεγαλύτερες περιοχές.
Η μόλυνση σε ιδιωτικούς κήπους έχει σημαντικό αντίκτυπο στις επιδημίες σε εμπορικούς τομείς. Σε όλες τις περιοχές καλλιέργειας πατάτας της Ρωσίας, η περιοχή που καταλαμβάνεται από πατάτες σε ιδιωτικούς κήπους είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από τη συνολική έκταση των μεγάλων παραγωγικών οργανισμών. Σε ένα τέτοιο περιβάλλον, οι ιδιωτικοί κήποι λαχανικών μπορούν να θεωρηθούν ως παγκόσμιος πόρος εμβολιασμού για εμπορικούς τομείς.
Ας προσπαθήσουμε να προσδιορίσουμε τις ιδιότητες που είναι χαρακτηριστικές των πληθυσμών P. infestans σε ιδιωτικούς κήπους. Η φύτευση μη σπόρων και καραντίνας έλεγχος πατατών, σπόρων τομάτας που προέρχονται από αμφίβολους ξένους παραγωγούς, μακροχρόνια καλλιέργεια πατατών και ντοματών στις ίδιες περιοχές, ακατάλληλες θεραπείες μυκητοκτόνων ή πλήρης απουσία τους οδηγούν σε σοβαρές επιφυτώσεις στον ιδιωτικό τομέα, το αποτέλεσμα των οποίων είναι δωρεάν διέλευση, υβριδοποίηση και σχηματισμός ωοθηκών σε ιδιωτικούς κήπους. Ως αποτέλεσμα, παρατηρείται μια πολύ υψηλή γονοτυπική ποικιλομορφία, όταν σχεδόν κάθε στέλεχος είναι μοναδικό στον γονότυπο του (Elansky et al., 2001) και η κατανομή των γονότυπων σε πληθυσμούς ικανοποιεί την αναλογία Hardy-Weinberg (Amatkhanova et al., 2004), η οποία μαρτυρεί υπέρ της ελεύθερης διέλευσης σε πληθυσμούς. Τα ωοσπόρια σχηματίζονται ενεργά στα προσβεβλημένα φυτικά όργανα (Smirnov, Elansky 1999). Η φύτευση πατατών σπόρου διαφόρων γενετικών προελεύσεων καθιστά απίθανο να εμφανιστούν κλωνικές γραμμές εξειδικευμένες για να επιτεθούν σε οποιαδήποτε ποικιλία. Τα στελέχη που επιλέγονται σε μια τέτοια περίπτωση διακρίνονται από την ευελιξία τους σε σχέση με τις προσβεβλημένες ποικιλίες · τα περισσότερα από αυτά έχουν σχεδόν το μέγιστο αριθμό γονιδίων μολυσματικότητας (Amatkhanova et al., 2004; Shein et al., 2009). Αυτό είναι πολύ διαφορετικό από το σύστημα «κλωνικών γραμμών» που είναι τυπικό για μεγάλα πεδία γεωργικών επιχειρήσεων με ένα σωστά εγκατεστημένο σύστημα προστασίας από όψιμες καταστροφές. Οι "κλωνικές γραμμές" (όταν όλα τα στελέχη του παθογόνου της όψιμης μάζας στο πεδίο αντιπροσωπεύονται από έναν ή περισσότερους γονότυπους) είναι πανταχού παρόντες σε χώρες όπου η καλλιέργεια πατάτας πραγματοποιείται αποκλειστικά από μεγάλες εκμεταλλεύσεις: τις ΗΠΑ, τις Κάτω Χώρες, τη Δανία κ.λπ. (Goodwin et al., 1994, Dyakov, Elansky, 2007, Cooke et al., 2006). Στα τέλη του 20ού αιώνα, οι «κλωνικές γραμμές» ήταν ευρέως διαδεδομένες στα τμήματα της Ασίας και της Άπω Ανατολής της Ρωσίας (Elansky et al., 2001), πράγμα που οφείλεται προφανώς στη χρήση των ίδιων ποικιλιών πατάτας αποκλειστικά για φύτευση. Πρόσφατα, η κατάσταση σε αυτές τις περιοχές άρχισε επίσης να αλλάζει προς την αύξηση της γονοτυπικής ποικιλομορφίας των πληθυσμών (S.N. Elansky, μη δημοσιευμένα δεδομένα).
Η απουσία εντατικών θεραπειών με μυκητοκτόνα παρασκευάσματα έχει ένα άλλο, άμεσο αποτέλεσμα - δεν υπάρχει συσσώρευση ανθεκτικών στελεχών στους κήπους. Πράγματι, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι στελέχη ανθεκτικά σε μεταλαξυλ είναι λιγότερο πιθανό να ανιχνευθούν σε ιδιωτικούς κήπους από ό, τι σε εμπορικές φυτείες (Elansky et al., 2007).
Η κοντινή φύτευση πατατών και ντοματών στους κήπους διευκολύνει τη μετανάστευση στελεχών μεταξύ αυτών των καλλιεργειών, με αποτέλεσμα, την τελευταία δεκαετία, μεταξύ των στελεχών που απομονώθηκαν από πατάτες, το μερίδιο αυτών που φέρουν το γονίδιο αντίστασης σε ποικιλίες ντοματίνια Τ1, που προηγουμένως ήταν χαρακτηριστικό μόνο των στελεχών "ντομάτας", αυξήθηκε. Τα στελέχη με το γονίδιο Τ1 στις περισσότερες περιπτώσεις είναι πολύ επιθετικά τόσο στις πατάτες όσο και στις ντομάτες.
Τα τελευταία χρόνια, η καθυστέρηση της ντομάτας άρχισε να εμφανίζεται σε πολλές περιπτώσεις νωρίτερα από ό, τι στις πατάτες. Τα σπορόφυτα τομάτας μπορούν να μολυνθούν από ωοσπόρια στο έδαφος ή από ωοσπόρια που υπάρχουν στους σπόρους ντομάτας ή να προσκολληθούν σε αυτά (Rubin et al., 2001). Από τα τέλη του 20ού αιώνα, ένας μεγάλος αριθμός φθηνών συσκευασμένων σπόρων, κυρίως εισαγόμενοι, εμφανίστηκε στα καταστήματα, στη χρήση των οποίων άλλαξαν οι περισσότεροι μικροί παραγωγοί. Οι σπόροι μπορούν να φέρουν στελέχη με γονότυπους χαρακτηριστικούς των περιοχών της ανάπτυξής τους. Στο μέλλον, αυτοί οι γονότυποι περιλαμβάνονται στη σεξουαλική διαδικασία σε ιδιωτικούς κήπους, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση εντελώς νέων γονότυπων.
Έτσι, οι ιδιωτικοί κήποι είναι ένα παγκόσμιο «δοχείο τήξης» στο οποίο, ως αποτέλεσμα της ανταλλαγής γενετικού υλικού, υφίστανται υφιστάμενοι γονότυποι και εμφανίζονται εντελώς νέοι. Ταυτόχρονα, η επιλογή τους πραγματοποιείται σε συνθήκες που είναι πολύ διαφορετικές από αυτές που δημιουργούνται για πατάτες σε μεγάλες εκμεταλλεύσεις: απουσία μυκητοκτόνου πρέσας, ομοιομορφία φυτικών ποικιλιών, επικράτηση φυτών που επηρεάζονται από διάφορες μορφές ιογενών και βακτηριακών λοιμώξεων, εγγύτητα με ντομάτες και άγριες νυχτερινές σκιάσεις, ενεργή διέλευση και σχηματισμός ωοσπόρων για τα ωοσπόρια να προκαλέσουν υποτροπή της νόσου τον επόμενο χρόνο. Όλα αυτά οδηγούν σε μια πολύ υψηλή γονοτυπική ποικιλομορφία πληθυσμών κατωφλιών. Στις συνθήκες της επιφυτολογίας σε φυτικούς κήπους, η καθυστερημένη καταστροφή εξαπλώνεται πολύ γρήγορα και απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες σπόρων, που πετούν σε γειτονικές εμπορικές φυτεύσεις. Ωστόσο, έχοντας φτάσει σε εμπορικά πεδία με το σωστό σύστημα γεωργικής τεχνολογίας και προστασίας, τα σπόρια που έχουν πετάξει είναι πρακτικά ανίκανα να ξεκινήσουν μια σοβαρή επιδημία στο πεδίο, η οποία οφείλεται στην απουσία κλωνικών γραμμών ανθεκτικών σε 10 μυκητοκτόνα και εξειδικευμένα στην καλλιεργημένη ποικιλία.
Μια άλλη πηγή πρωτογενούς εμβολιασμού μπορεί να είναι άρρωστοι κόνδυλοι παγιδευμένοι σε εμπορικά φυτά. Αυτοί οι κόνδυλοι καλλιεργήθηκαν, κατά κανόνα, σε αγρούς με καλή γεωργική τεχνολογία και εντατική χημική προστασία. Οι γονότυποι των απομονωμένων που μολύνουν τους κονδύλους προσαρμόζονται στην ανάπτυξη της δικής τους ποικιλίας. Αυτά τα στελέχη είναι σημαντικά πιο επικίνδυνα για εμπορική φύτευση σε σύγκριση με το εμβόλιο που προέρχεται από ιδιωτικούς κήπους. Τα αποτελέσματα της έρευνάς μας υποστηρίζουν επίσης αυτή την υπόθεση. Οι πληθυσμοί που είναι απομονωμένοι από μεγάλα χωράφια με κατάλληλη χημική προστασία και καλή γεωργική τεχνολογία δεν διαφέρουν ως προς την υψηλή γονοτυπική ποικιλομορφία. Συχνά αυτές είναι αρκετές κλωνικές γραμμές, που χαρακτηρίζονται από υψηλή επιθετικότητα και επικράτηση στελεχών ανθεκτικών σε μυκητοκτόνα.
Τα στελέχη από εμπορικό υλικό σπόρων μπορούν να εισέλθουν σε πληθυσμούς σε φυτικούς κήπους και να εμπλακούν στις διαδικασίες που συμβαίνουν σε αυτούς. Ωστόσο, σε έναν κήπο λαχανικών, η ανταγωνιστικότητά τους θα είναι πολύ χαμηλότερη από ό, τι σε έναν εμπορικό τομέα, και σύντομα θα παύσουν να υπάρχουν με τη μορφή μιας κλωνικής γραμμής, αλλά τα γονίδια τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον πληθυσμό του «κήπου».
Η λοίμωξη που αναπτύσσεται σε "εθελοντικά" φυτά και σε σωρούς κόνδυλων κατά τη συγκομιδή δεν είναι τόσο σημαντική για τη Ρωσία, επειδή Στις κύριες περιοχές καλλιέργειας πατάτας της Ρωσίας, παρατηρείται βαθιά κατάψυξη του εδάφους το χειμώνα και σπάνια αναπτύσσονται φυτά από κονδύλους που έχουν χειμώνα στο έδαφος.
Επιπλέον, όπως δείχνουν τα πειράματά μας, το παθογόνο όψιμης όρασης, κατά κανόνα, δεν επιβιώνει σε αρνητικές θερμοκρασίες ακόμη και σε κονδύλους που έχουν διατηρήσει τη βιωσιμότητά τους. Στην άνυδρη ζώνη, όπου ασκείται η καλλιέργεια πρώιμων πατατών, η καθυστερημένη όραση είναι αρκετά σπάνια λόγω της ξηρής και καυτής περιόδου καλλιέργειας.
Έτσι, παρατηρούμε επί του παρόντος τη διαίρεση των πληθυσμών P. infestans σε πληθυσμούς «πεδίου» και «κήπου». Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, έχουν παρατηρηθεί διαδικασίες που οδηγούν στη σύγκλιση και την αλληλοδιείσδυση των γονότυπων από αυτούς τους πληθυσμούς.
Μεταξύ αυτών, μπορεί να σημειωθεί μια γενική αύξηση του γραμματισμού των μικρών παραγωγών, η εμφάνιση προσιτών μικρών πακέτων σπόρων πατάτας, η εξάπλωση μυκητοκτόνων παρασκευασμάτων σε μικρές συσκευασίες και η απώλεια φόβου για τη "χημεία" από τον πληθυσμό.
Οι καταστάσεις προκύπτουν όταν, χάρη στην έντονη δραστηριότητα ενός προμηθευτή, ολόκληρα χωριά φυτεύονται με κονδύλους σπόρων της ίδιας ποικιλίας και διαθέτουν μικρές συσκευασίες των ίδιων φυτοφαρμάκων. Μπορεί να υποτεθεί ότι πατάτες της ίδιας ποικιλίας θα βρεθούν σε εμπορικές φυτείες κοντά.
Από την άλλη πλευρά, ορισμένες εταιρείες εμπορίας φυτοφαρμάκων προωθούν "δημοσιονομικά" προγράμματα χημικής επεξεργασίας. Σε αυτήν την περίπτωση, ο αριθμός των θεραπειών μειώνεται και προσφέρονται τα φθηνότερα μυκητοκτόνα, και η έμφαση δεν είναι να αποφευχθεί η ανάπτυξη της καθυστερημένης όρασης μέχρι το κόψιμο των κορυφών, αλλά σε μια συγκεκριμένη καθυστέρηση στην επιφυτοτυπία προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση. Τέτοια συστήματα δικαιολογούνται οικονομικά κατά την καλλιέργεια πατατών από υλικό σπόρου χαμηλής ποιότητας, ενώ κατ 'αρχήν δεν υπάρχει ζήτημα απόκτησης υψηλής απόδοσης. Ωστόσο, σε αυτήν την περίπτωση, σε αντίθεση με τους πληθυσμούς των κήπων, το ισοπεδωμένο γενετικό υπόβαθρο της πατάτας θα επιτρέψει την επιλογή συγκεκριμένων φυσιολογικών φυλών φυτοπαθογόνων, οι οποίες είναι πολύ επικίνδυνες για αυτήν την ποικιλία.
Οι τάσεις προς τη σύγκλιση των μεθόδων «κήπου» και «αγρού» παραγωγής πατάτας μας φαίνονται μάλλον επικίνδυνες. Για να αποφευχθούν οι αρνητικές τους συνέπειες, τόσο στον οικιακό όσο και στον εμπορικό τομέα, θα είναι απαραίτητο να ελεγχθεί τόσο η ποικιλία των πατατών σπόρου όσο και το εύρος των μυκητοκτόνων που προσφέρονται σε ιδιώτες σε μικρές συσκευασίες, καθώς και η παρακολούθηση συστημάτων προστασίας πατάτας και η χρήση μυκητοκτόνων στον εμπορικό τομέα.
Λόγω της αδύναμης ανάπτυξης της παραγωγής σπόρων στη Ρωσία, εισάγονται μεγάλοι όγκοι σπόρων πατάτας από το εξωτερικό. Μαζί με αυτό, θα εισαχθούν νέα, πιθανώς εξαιρετικά παθογόνα και ανθεκτικά σε μυκητοκτόνα στελέχη παθογόνων, συμπεριλαμβανομένου. όψιμη όραση.
Στη Ρωσία, η ομάδα γονιδίων τους θα εμπλακεί στη φυσική διαδικασία αναπαραγωγής νέων γονότυπων, προσαρμοσμένων στις συνθήκες μας και στην ήττα των ποικιλιών που καλλιεργούνται στη Ρωσία.
Στους τομείς του ιδιωτικού τομέα, υπάρχει μια εντατική ανάπτυξη όχι μόνο της καθυστερημένης κρίσης, αλλά και της Alternaria. Οι περισσότεροι ιδιοκτήτες ιδιωτικών οικοπέδων δεν λαμβάνουν ειδικά μέτρα για την προστασία από την Alternaria, λαμβάνοντας την ανάπτυξη της Alternaria για τη φυσική μαρασμό του φυλλώματος ή την ανάπτυξη καθυστερημένης καταστροφής. Επομένως, με τη μαζική ανάπτυξη του Alternaria σε ευαίσθητες ποικιλίες, τα οικόπεδα μπορούν να χρησιμεύσουν ως πηγή εμβολιασμού για εμπορικές φυτεύσεις.
Αυτό το έργο πραγματοποιήθηκε με τη μερική υποστήριξη του Ρωσικού Ιδρύματος Επιστημών (έργο N 14-50-00029).
Το άρθρο δημοσιεύθηκε στο περιοδικό "Potato Protection" (Νο. 1, 2015)