Sergey Elansky
Yksi vaarallisimmista perunoiden ja tomaattien sairauksista on munasarjojen aiheuttama myöhästys Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. Tämä fytopatogeeni on erittäin haitallinen, koska sopivissa sääolosuhteissa se kykenee kehittämään massiivisesti ja aiheuttamaan suuria satohäviöitä sekä voimakkaan vaihtelun, jonka avulla se voi nopeasti voittaa lajikkeiden vastustuskyvyn ja fungisidivalmisteiden myrkyllisen vaikutuksen. Tähän mennessä ei ole luotu peruna- ja tomaattilajikkeita, jotka ovat täysin resistenttejä näille taudinaiheuttajille.
Ainoa mahdollisuus suojata myöhäisräjähdyksiltä on kasvinsuojeluaineiden käyttö. Myöhäisen rukouksen epifytoosi aloitetaan ensisijaisella ymppäyksellä. Euroopassa ensisijaista rokotetta pidetään infektiona, joka pääsi maaperään sairailla siemen mukuloilla, jotka talvehtivat maaperän oosporeissa (paksuseinämäiset lisääntymisrakenteet) P. infestaanit), samoin kuin zoosporangiat, jotka tuuli on tuonut kasveista, jotka on kasvatettu talvehtineista mukuloista viime vuoden pelloilla ("vapaaehtoiset" kasvit), tai mukulakammioille, jotka on heitetty pois varastoitaessa niitä varastointiin. Näistä kasveja, joita kasvatetaan hylättyjen mukuloiden kasoilla, pidetään vaarallisimpana tartuntalähteenä. siellä itäneiden mukuloiden määrä on usein merkittävä, ja eläintarhoja voidaan kuljettaa niistä pitkiä matkoja. Muut lähteet (oosporit, "vapaaehtoiset" kasvit) eivät ole niin vaarallisia, koska kasvien viljely samoilla pelloilla ei ole tapana useammin kuin kerran 3-4 vuoden välein. Sairaiden siemen mukuloiden aiheuttama infektio on myös vähäistä hyvän siemenvalvontajärjestelmän ansiosta.
Ensisijaisen ymppäyksen määrä Euroopan populaatioissa on yleensä rajallinen, ja siksi epidemian kasvu on melko hidasta ja sitä voidaan hallita onnistuneesti kemiallisilla fungisidivalmisteilla.
Venäjällä tilanne on täysin erilainen. Suurin osa peruna- ja tomaattisadosta viljellään pienissä yksityisissä puutarhoissa; suojatoimenpiteitä ei joko suoriteta lainkaan, tai sienitautien torjuntatoimenpiteitä suoritetaan riittämättömässä määrin ja ne alkavat sen jälkeen, kun latvoihin on ilmestynyt latvoissa. Tämän seurauksena yksityiset kasvipuutarhat toimivat tärkeimpänä tartuntalähteenä, josta tuuli kuljettaa eläintarhoja kaupallisille istutuksille. Tämän vahvistavat suorat havaintomme Moskovassa, Bryanskissa, Kostromassa, Ryazanin alueilla: yksityisten puutarhojen kasvien vaurioituminen havaittiin ennen kaupallisten istutusten fungisidikäsittelyjen aloittamista. Tämän jälkeen suurten peltojen epidemia hillitsee sienitautien torjunta-aineita, kun taas yksityisissä puutarhoissa myöhäisrokotus kehittyy nopeasti.
Kaupallisten istutusten epäasianmukaisen tai "edullisen" hoidon yhteydessä kentillä esiintyy myöhäisrokotuksen pisteitä; tulevaisuudessa he kehittyvät aktiivisesti ja vangitsevat yhä suurempia alueita.
Yksityisten puutarhojen tartunnalla on merkittävä vaikutus kaupallisten alueiden epidemioihin. Kaikilla Venäjän perunanviljelyalueilla yksityisten puutarhojen perunoiden pinta-ala on useita kertoja suurempi kuin suurten tuottajaorganisaatioiden peltojen kokonaispinta-ala. Tällaisessa ympäristössä yksityisiä vihannespuutarhoja voidaan pitää globaaleina inokulaattiresursseina kaupallisille pelloille.
Yritetään tunnistaa ne ominaisuudet, jotka ovat ominaisia P. infestans -populaatioille yksityisissä puutarhoissa. Muiden kuin perunoiden, epäilyttäviltä ulkomaisilta tuottajilta saatujen tomaattisiementen, perunoiden ja tomaattien pitkäaikainen viljely samoille alueille, epäasianmukainen sienitautien käsittely tai niiden täydellinen puuttuminen johtaa vakavien epifytoottisten vaikutusten estämiseen yksityisellä sektorilla, jonka tulos on ilmainen risteytys, hybridisaatio ja oosporeen muodostuminen yksityisissä puutarhoissa. Tämän seurauksena havaitaan erittäin korkea genotyyppinen monimuotoisuus, kun melkein jokainen kanta on genotyypiltään ainutlaatuinen (Elansky et al., 2001), ja genotyyppien jakauma populaatioissa tyydyttää Hardy-Weinberg-suhteen (Amatkhanova et al., 2004), mikä todistaa vapaan risteytymisen puolesta. populaatioissa. Oosporit muodostuvat aktiivisesti kasvin elimissä (Smirnov, Elansky 1999). Eri geneettisen alkuperän siemenperunoiden istuttaminen tekee epätodennäköiseksi, että minkä tahansa lajikkeen hyökkäykseen erikoistuneita klonaalisia viivoja syntyy. Tällöin valitut kannat erotetaan niiden monipuolisuudesta suhteessa kyseisiin lajikkeisiin; useimmilla niistä on lähes suurin virulenssigeenien lukumäärä (Amatkhanova et ai., 2004; Shein ym., 2009). Tämä eroaa suuresti suurten maatalousyritysten pellolle tyypillisestä "klonaalisten viivojen" järjestelmästä, jossa on asianmukaisesti asennettu suoja myöhäistä rappeutumista vastaan. "Klonaaliset viivat" (kun kaikki myöhästyneen taudinaiheuttajan kannat ovat kentällä edustettuina yhdellä tai useammalla genotyypillä) ovat läsnä kaikissa maissa, joissa perunanviljelyä harjoittavat yksinomaan suuret maatilat: Yhdysvallat, Alankomaat, Tanska jne. (Goodwin ym., 1994, Dyakov, Elansky, 2007, Cooke et ai., 2006). 20-luvun lopulla "klonaaliset viivat" olivat levinneet Venäjän Aasian ja Kaukoidän osissa (Elansky et ai., 2001), mikä johtuu ilmeisesti samojen perunalajikkeiden käytöstä yksinomaan istutukseen. Viime aikoina tilanne näillä alueilla alkoi myös muuttua kohti populaatioiden genotyyppisen monimuotoisuuden lisääntymistä (S.N.Elansky, julkaisematon data).
Intensiivisten sienitautien torjunta-aineiden käsittelyjen puuttumisella on toinen suora tulos - resistenttien kantojen kertymistä puutarhoihin ei ole. Tuloksemme osoittavat, että metalaksyyliresistenttejä kantoja ei todennäköisesti havaita yksityisissä puutarhoissa kuin kaupallisissa istutuksissa (Elansky et ai., 2007).
Läheinen perunoiden ja tomaattien istuttaminen puutarhoihin helpottaa kantojen siirtymistä näiden kasvien välillä, minkä seurauksena viime vuosikymmenen aikana perunoista eristettyjen kantojen joukossa on kasvanut niiden osuus, jotka kantavat aiemmin vain "tomaattikannoille" tyypillisiä kirsikkatomaatti T1 -lajikkeiden vastustuskykyä. T1-geenikannat ovat useimmissa tapauksissa erittäin aggressiivisia sekä perunoille että tomaateille.
Viime vuosina tomaatin myöhäinen rappeutuminen alkoi esiintyä monissa tapauksissa aikaisemmin kuin perunoilla. Tomaatin taimet voivat olla maaperässä olevien oosporien tai tomaatin siemenissä olevien tai niihin kiinnittyneiden oosporien tartuttamia (Rubin et al., 2001). 20-luvun lopusta lähtien kauppoihin on ilmestynyt suuri määrä halpoja pakattuja, pääasiassa maahantuotuja siemeniä, joiden käyttöön suurin osa pienistä tuottajista on siirtynyt. Siemenet voivat tuoda kantoja, joiden genotyypit ovat tyypillisiä niiden kasvualueille. Tulevaisuudessa nämä genotyypit sisältyvät yksityisten puutarhojen seksuaaliseen prosessiin, mikä johtaa täysin uusien genotyyppien syntymiseen.
Siten yksityiset puutarhat ovat maailmanlaajuinen "sulatusuuni", jossa geneettisen materiaalin vaihdon seurauksena olemassa olevat genotyypit käsitellään ja ilmestyy kokonaan uusia. Samanaikaisesti niiden valinta tapahtuu olosuhteissa, jotka poikkeavat hyvin suurten tilojen perunoille luoduista olosuhteista: sienitautipuristimen puuttuminen, istutusten lajikekasvien yhtenäisyys, virus- ja bakteeri-infektioiden eri muodoista kärsivien kasvien enemmistö, tomaattien ja luonnonvaraisten yökerhojen läheisyys, aktiivinen risteytys ja oosporeen muodostuminen oosporien aiheuttavan taudin uusiutumisen ensi vuonna. Kaikki tämä johtaa takapihan populaatioiden erittäin korkeaan genotyyppiseen monimuotoisuuteen. Kasvipuutarhojen epifytoottisissa olosuhteissa myöhäinen tauti leviää hyvin nopeasti ja vapautuu valtavia määriä itiöitä, jotka lentävät läheisiin kaupallisiin istutuksiin. Saatuaan kaupallisille pelloille, joilla on oikea maataloustekniikan ja suojelun järjestelmä, sisään itäneet itiöt eivät käytännössä pysty aloittamaan vakavaa epidemiaa kentällä, mikä johtuu 10 fungisidille vastustuskykyisten ja viljeltyyn lajikkeeseen erikoistuneiden klonaalisten viivojen puuttumisesta.
Toinen ensisijaisen ymppäyksen lähde voi olla sairaita mukuloita, jotka ovat loukussa kaupallisissa taimeissa. Näitä mukuloita kasvatettiin pääsääntöisesti aloilla, joilla on hyvä maataloustekniikka ja intensiivinen kemiallinen suoja. Mukuloihin vaikuttaneet isolaattien genotyypit mukautetaan oman lajikkeensa kehittymiseen. Nämä kannat ovat huomattavasti vaarallisempia kaupallisessa istutuksessa verrattuna yksityispuutarhoista peräisin oleviin rokotteisiin. Tätä oletusta tukevat tutkimuksemme tulokset. Suurista pelloista eristetyt populaatiot, joilla on asianmukainen kemiallinen suojaus ja hyvä maataloustekniikka, eivät eroa suurella genotyyppisellä monimuotoisuudella. Nämä ovat usein useita klonaalisia viivoja, joille on tunnusomaista korkea aggressiivisuus ja fungisidiresistenttien kantojen vallitsevuus.
Kaupallisen siemenmateriaalin kannat voivat päästä kasvipuutarhojen populaatioihin ja olla mukana niissä käynnissä olevissa prosesseissa. Kasvipuutarhassa niiden kilpailukyky on kuitenkin paljon heikompi kuin kaupallisilla aloilla, ja pian ne lakkaavat olemasta klonaalisen linjan muodossa, mutta niiden geenejä voidaan käyttää "puutarhaväestössä".
Tartunnalla, joka kehittyy "vapaaehtoisissa" kasveissa ja teurastettujen mukuloiden kasoissa sadonkorjuun aikana, ei ole niin merkitystä Venäjälle, koska Venäjän tärkeimmillä perunanviljelyalueilla havaitaan maaperän syvä jäätyminen talvella, ja maaperään talvehtineista mukuloista peräisin olevat kasvit kehittyvät harvoin.
Lisäksi, kuten kokeemme osoittavat, myöhäisrokotaudinaiheuttaja ei yleensä selviydy negatiivisissa lämpötiloissa edes mukuloilla, jotka ovat säilyttäneet elinkelpoisuutensa. Kuivalla vyöhykkeellä, jossa varhaisperunoiden viljelyä harjoitetaan, myöhäinen riekko on melko harvinaista kuivan ja kuuman kasvukauden vuoksi.
Siksi havainnoimme tällä hetkellä P. infestans -populaatioiden jakautumista pelto- ja puutarhapopulaatioihin. Viime vuosina on kuitenkin havaittu prosesseja, jotka ovat johtaneet näiden populaatioiden genotyyppien lähentymiseen ja tunkeutumiseen.
Niistä voidaan todeta yleinen pientuottajien lukutaidon kasvu, edullisten siemenperunapakettien syntyminen, fungisidivalmisteiden leviäminen pienissä pakkauksissa ja väestön "kemian" pelon menetys.
Tilanteita syntyy, kun yhden toimittajan voimakkaan toiminnan ansiosta kokonaisiin kyliin istutetaan saman lajikkeen siemen mukuloita ja toimitetaan pienet pakkaukset samoista torjunta-aineista. Voidaan olettaa, että saman lajikkeen perunoita löytyy läheisiltä kaupallisilta istutuksilta.
Toisaalta jotkut torjunta-ainekauppayritykset edistävät "talousarvion" kemiallisia käsittelyjärjestelmiä. Tällöin hoitojen määrää vähennetään ja tarjotaan halvimpia sienitautien torjunta-aineita, eikä painopiste ole myöhäisrokotuksen kehittymisen estämisessä aina latvojen niittämiseen saakka, vaan tietyn epifytotorisen viiveen saannon lisäämiseksi. Tällaiset järjestelmät ovat taloudellisesti perusteltuja, kun ruokaperunoita kasvatetaan heikkolaatuisista siemenmateriaaleista, kun periaatteessa ei ole kyse korkean sadon saavuttamisesta. Tässä tapauksessa, toisin kuin puutarhapopulaatioissa, perunan tasaantunut geneettinen tausta sallii tiettyjen fytopatogeenien fysiologisten rotujen valinnan, jotka ovat erittäin vaarallisia tälle lajikkeelle.
Taipumukset perunantuotannon "puutarha" - ja "pelto" -menetelmien lähentymiseen näyttävät meille melko vaarallisilta. Niiden kielteisten seurausten estämiseksi sekä koti- että kaupallisilla aloilla on valvottava sekä siemenperunavalikoimaa että yksityisille omistajille tarjottavien sienitautien torjunta-aineiden valikoimaa pienissä pakkauksissa sekä perunansuojajärjestelmien jäljittämistä ja sienitautien käyttöä kaupallisella alalla.
Venäjän siementuotannon heikon kehityksen vuoksi suuria määriä siemenperunoita tuodaan ulkomailta. Sen lisäksi uusia, mahdollisesti erittäin patogeenisiä ja sienitautien vastustuskykyisiä patogeenikantoja, ml. myöhäinen riekko.
Venäjällä heidän geenipoolinsa osallistuu uusien olosuhteiden mukautettujen uusien genotyyppien luonnolliseen kasvatusprosessiin ja Venäjällä viljeltyjen lajikkeiden häviämiseen.
Yksityisen sektorin alueella ei ole myöhäisrokotuksen lisäksi myös Alternariaa. Suurin osa yksityisten kotitalouksien tonttien omistajista ei toteuta erityisiä toimenpiteitä suojellakseen Alternariaa vastaan, sekoittamalla Alternarian kehityksen yläosien luonnolliseen kuihtumiseen tai myöhäisrokkoon. Siksi Alternarian valtavan kehityksen myötä alttiille lajikkeille kotitalouksien tontit voivat toimia ymppälähteenä kaupallisissa istutuksissa.
Tämä työ tehtiin Venäjän tiedesäätiön osittaisella tuella (projekti N 14-50-00029).
Artikkeli julkaistiin lehdessä "Potato Protection" (nro 1, 2015)