Sergey Elansky
Einn hættulegasti sjúkdómurinn í kartöflum og tómötum er seint roði af völdum oomycete Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. Þetta fytopathogen er mjög skaðlegt, vegna þess að við viðeigandi veðurskilyrði er það fær um að þróa gegnheill og valda miklu uppskerutapi, auk mikils breytileika, sem gerir það kleift að yfirstíga fljótt mótstöðu afbrigða og eituráhrif sveppalyfja. Hingað til hafa engar kartöflu- og tómatategundir verið búnar til sem eru ónæmar fyrir þessum sýklum.
Eini möguleikinn til varnar gegn seint korndrepi er notkun plöntuvarnarefna. Sýkingarveiki í seint korndrepi er hafinn af frumæxlinu. Í Evrópu er aðal inoculum talin vera sýking sem komst í jarðveginn með veikum fræhnýrum, oospores (þykkveggir æxlunarbyggingar P. ungbarnafólk), sem og zoosporangia sem vindurinn færir frá plöntum sem ræktaðar eru úr ofvintruðum hnýði á túnum síðasta árs („sjálfboðaliða“ plöntur), eða á hnýðishrúgum sem fargað er þegar þær eru geymdar til geymslu. Þar af eru plöntur sem ræktaðar eru í hrúgum af hentum hnýði talin hættulegasta uppspretta smits. þar er fjöldi spíraða hnýði oft verulegur og hægt er að bera zoosporangia frá þeim um langan veg. Restin af heimildunum (oospores, "sjálfboðaliða" plöntur) eru ekki svo hættuleg, vegna þess að það er ekki venja að rækta plöntur á sömu túnum oftar en einu sinni á 3-4 ára fresti. Sýking frá sjúkum fræhnýrum er einnig í lágmarki vegna góða frævarnakerfisins.
Almennt séð er magn frumæxls í evrópskum íbúum takmarkað og því er aukning faraldurs fremur hæg og hægt er að ná árangri með því að nota efnafræðilega sveppadrepandi efnablöndur.
Í Rússlandi er staðan allt önnur. Mest af kartöflu- og tómatuppskerunni er ræktað í litlum einkagörðum; annaðhvort eru alls ekki gerðar verndarráðstafanir á þeim, eða sveppalyfjameðferðir fara fram í ófullnægjandi fjölda og hefjast eftir að seint korndrep kemur á toppana. Fyrir vikið starfa einkaræktaðir grænmetisgarðar sem aðal uppspretta smits og þaðan sem zoosporangia er borinn af vindinum til gróðursetningar í atvinnuskyni. Þetta er staðfest af beinum athugunum okkar í Moskvu, Bryansk, Kostroma, Ryazan svæðum: skemmdir á plöntum í einkagörðum komu fram áður en sveppalyfjameðferðir hófust í nytjaplöntunum. Í framhaldi af því er faraldur á stórum akrum heftur með notkun sveppalyfja, en í einkagörðum er hröð þróun seint korndrepi.
Ef um er að ræða óviðeigandi eða „lága fjárhagsáætlun“ meðhöndlun á gróðursetningu í atvinnuskyni birtast brennur á seint korndrepi á akrunum; í framtíðinni eru þeir í virkri þróun og ná sífellt stærri svæðum.
Sýking í einkagörðum hefur veruleg áhrif á faraldra á atvinnusvæðum. Í öllum kartöfluræktunarsvæðum í Rússlandi er flatarmál kartöflunnar í einkagörðum nokkrum sinnum stærra en heildarflatarmál sviða stórra framleiðslusamtaka. Í slíku umhverfi er hægt að líta á einka matjurtagarða sem alþjóðlega inoculum auðlind fyrir atvinnugreinar.
Við skulum reyna að bera kennsl á þá eiginleika sem eru einkennandi fyrir íbúa P. infestans í einkagörðum. Gróðursetning á fræi og sóttkví á varakartöflum, tómatfræi sem fengin eru af vafasömum erlendum framleiðendum, langtíma ræktun kartöflu og tómata á sömu slóðum, óviðeigandi meðferðir við sveppalyfjum eða algjör fjarvera þeirra leiða til alvarlegra fitusýkinga í einkageiranum, niðurstaðan er ókeypis þverun, blendingur og myndun oospore í einkagörðum. Fyrir vikið kemur fram mjög mikill arfgerðarbreytileiki, þegar nánast hver stofn er einstakur í arfgerð sinni (Elansky o.fl., 2001), og dreifing arfgerða í stofnum fullnægir Hardy-Weinberg hlutfallinu (Amatkhanova o.fl., 2004), sem er sönnun fyrir frjálsan far yfir í íbúum. Oospores myndast virk í viðkomandi plöntulíffærum (Smirnov, Elansky 1999). Að gróðursetja fræ kartöflur af ýmsum erfðafræðilegum uppruna gerir það ólíklegt að klónalínur sem sérhæfa sig í að ráðast á einhverjar tegundir komi fram. Stofnarnir sem valdir eru í slíku tilviki eru aðgreindir með fjölhæfni þeirra miðað við viðkomandi afbrigði; flestir þeirra eru nálægt hámarksfjölda af meindýragenum (Amatkhanova o.fl., 2004; Shein o.fl., 2009). Þetta er mjög frábrugðið kerfinu með „klónalínur“ sem eru dæmigerðar fyrir stóra sviða landbúnaðarfyrirtækja með rétt uppsett kerfi til varnar gegn seint korndrepi. „Klónalínur“ (þegar allir stofnar seint korndrepandi sýkla á akrinum eru táknaðir með einni eða fleiri arfgerðum) eru alls staðar nálægir í löndum þar sem kartöflurækt er eingöngu stunduð af stórum búum: Bandaríkjunum, Hollandi, Danmörku o.s.frv. (Goodwin o.fl., 1994, Dyakov, Elansky, 2007, Cooke o.fl., 2006). Í lok 20. aldar voru "klónalínur" útbreiddar í Asíu og Austurlöndum fjær í Rússlandi (Elansky o.fl., 2001), sem virðist vera vegna notkunar sömu afbrigða af kartöflum eingöngu til gróðursetningar. Nýlega hafa aðstæður á þessum svæðum einnig tekið að breytast í átt að aukningu á arfgerð fjölbreytileika íbúa (S.N. Elansky, óbirt gögn).
Skortur á áköfum meðferðum með sveppalyfjum hefur aðra, beina niðurstöðu - engin uppsöfnun ónæmra stofna er í görðunum. Reyndar sýna niðurstöður okkar að metalaxyl þola stofna greinist sjaldnar í einkagörðum en í gróðursetningu í atvinnuskyni (Elansky o.fl., 2007).
Gróðursetning nálægt kartöflum og tómötum í görðunum auðveldar flutning stofna milli þessara uppskeru, þar af leiðandi, á síðasta áratug, meðal stofna sem eru einangraðir úr kartöflum, hefur hlutfall þeirra sem bera genið til að þola afbrigði af kirsuberjatómötum T1, sem áður var einkennandi fyrir „tómat“ stofna, aukist. Stofnar með T1 geninu eru í flestum tilfellum mjög árásargjarnir gagnvart bæði kartöflum og tómötum.
Undanfarin ár fór seint korndrepi á tómötum að koma fram í mörgum tilfellum fyrr en á kartöflum. Tómatarplöntur geta verið smitaðir af eggjaspórum í jarðveginum, eða eggjapörum sem eru til staðar í tómatfræjum eða fylgja þeim (Rubin o.fl., 2001). Frá lokum 20. aldar hefur fjöldi ódýrra pakkaðra fræja, aðallega innfluttra, birst í verslunum og flestir litlu framleiðendurnir hafa skipt um. Fræin geta innihaldið stofna með arfgerðum sem eru dæmigerðar fyrir ræktunarsvæðin. Í framtíðinni eru þessar arfgerðir teknar með í kynferðislegu ferli í einkagörðum, sem leiðir til tilkomu alveg nýrra arfgerða.
Þannig eru einkagarðar alþjóðlegur „bræðslupottur“ þar sem unnið er að erfðaefni sem skiptast á erfðaefni og alveg nýjar birtast. Þar að auki fer val þeirra fram við aðstæður sem eru mjög frábrugðnar þeim sem verða til fyrir kartöflur í stórum búum: fjarvera sveppalyfjapressu, fjölbreytni í gróðursetningu, yfirburður plantna sem hafa áhrif á ýmis konar veirusýkingu og bakteríusýkingu, nálægð við tómata og villta náttskugga, virkan krossgang og myndun oospore, möguleikinn fyrir oospores til að framkalla bakslag á sjúkdómnum næsta ár. Allt þetta leiðir til mjög mikils arfgerðar fjölbreytileika íbúa í bakgarði. Við skilyrði fitulyfja í matjurtagörðum dreifist seint korndrepi mjög hratt og mikið magn af gróum losnar sem fljúga til nærliggjandi gróðursetningar í atvinnuskyni. Eftir að hafa komist á atvinnusvæði með réttu landbúnaðartækni og vernd hafa gróin sem hafa flogið inn nánast engin tækifæri til að koma af stað alvarlegum faraldri á vettvangi, sem er vegna skorts á klónalínum sem eru ónæmar fyrir 10 sveppalyfjum og sérhæfa sig í ræktuðu fjölbreytni.
Önnur uppspretta frumæru getur verið sjúkir hnýði sem eru fastir í plöntum í atvinnuskyni. Þessir hnýði voru ræktaðir að jafnaði á sviðum með góða landbúnaðartækni og mikla efnavörn. Arfgerðir einangrunarinnar sem höfðu áhrif á hnýði eru lagaðar að þróun eigin fjölbreytni. Þessir stofnar eru verulega hættulegri fyrir gróðursetningu í atvinnuskyni í samanburði við inoculum sem er upprunninn úr einkagörðum. Niðurstöður rannsókna okkar styðja einnig þessa forsendu. Íbúar einangraðir frá stórum sviðum með rétt efnavörn og góða landbúnaðartækni eru ekki mismunandi hvað varðar fjölbreytni arfgerðarinnar. Oft eru þetta nokkrar klónalínur sem einkennast af mikilli árásarhneigð og yfirburði sveppalyfjaþolinna stofna.
Stofnar úr fræefni í atvinnuskyni geta komist í stofna í matjurtagörðum og tekið þátt í þeim ferlum sem eru í gangi í þeim. Samt sem áður, í matjurtagarði, verður samkeppnishæfni þeirra mun minni en á viðskiptasviði og brátt hætta þeir að vera til í formi einræktarlínu en gen þeirra er hægt að nota í „garðinum“.
Sýkingin sem myndast á „sjálfboðaliða“ plöntum og hrúga af hnýttum hnýði við uppskeru er ekki svo mikilvæg fyrir Rússland, vegna þess að Í helstu kartöfluræktarsvæðum Rússlands kemur fram djúpur vetrarfrysting jarðvegs og sjaldan þróast plöntur úr hnýði sem hafa vetrað í moldinni.
Þar að auki, eins og tilraunir okkar sýna, lifir orsakavaldur seint korndauða venjulega ekki við neikvætt hitastig, jafnvel á hnýði sem hafa haldið lífvænleika sínum. Á þurru svæði, þar sem ræktun snemma kartöflur er stunduð, er seint korndrepi frekar sjaldgæft vegna þurrrar og heitrar vaxtarskeiðs.
Þannig erum við nú að fylgjast með skiptingu íbúa P. infestans í „akra“ og „garð“ íbúa. En undanfarin ár hefur verið vart við ferla sem leiða til samleitni og innrennslis arfgerða frá þessum stofnum.
Meðal þeirra má greina almenna aukningu á læsi lítilla framleiðenda, tilkomu lítilla pakkninga af fræ kartöflum á viðráðanlegu verði, útbreiðslu sveppadrepandi efna í litlum umbúðum og tap á ótta við „efnafræði“ meðal íbúa.
Það eru aðstæður þegar, þökk sé öflugri virkni eins birgjar, eru heilu þorpin gróðursett með fræhnýrum af sömu fjölbreytni og þeim búin litlum umbúðum af sömu skordýraeitri. Gera má ráð fyrir að kartöflur af sömu afbrigði finnist á nytjaplöntunum í nágrenninu.
Á hinn bóginn eru nokkur skordýraeitursfyrirtæki að kynna „fjárhagsáætlun“ efnameðferðarkerfi. Í þessu tilfelli fækkar meðferðum og boðið er upp á ódýrustu sveppalyfin og áherslan er ekki á að koma í veg fyrir að seint korndrepi þróist upp að slætti á toppunum, heldur á ákveðinni seinkun á fitulyfjum til að auka uppskeruna. Slík kerfi eru efnahagslega réttlætanleg þegar ræktaðar eru kartöflur úr litlu fræefni, þegar í grundvallaratriðum er engin spurning um að fá mikla uppskeru. Hins vegar, í þessu tilfelli, öfugt við garðstofnana, mun jafnaður erfðafræðilegur bakgrunnur kartöflunnar leyfa val á sérstökum lífeðlisfræðilegum kynþáttum plöntuheilla, sem eru mjög hættuleg fyrir þessa fjölbreytni.
Tilhneigingin í átt að samleitni „garðs“ og „tún“ aðferða við framleiðslu kartöflu virðist okkur frekar hættuleg. Til að koma í veg fyrir neikvæðar afleiðingar þeirra, bæði heima og í atvinnulífinu, verður að stjórna bæði úrvali af fræ kartöflum og úrvali sveppalyfja sem einkaeigendum er boðið í litlum umbúðum, auk þess að fylgjast með kerfiskerfisáætlun og notkun sveppaeyðandi efna í atvinnugeiranum.
Vegna veikrar þróunar fræframleiðslu í Rússlandi er mikið magn af fræ kartöflum flutt inn frá útlöndum. Saman með því verða fluttir inn nýir, hugsanlega mjög sjúkdómsvaldandi og sveppalyfjaónæmir stofnar sýkla, þ.m.t. seint korndrepi.
Í Rússlandi mun genasafn þeirra taka þátt í því náttúrulega ferli að rækta nýjar arfgerðir, aðlagaðar aðstæðum okkar og ósigri afbrigða sem ræktaðar eru í Rússlandi.
Á svæðum einkageirans er mikil þróun ekki aðeins seint korndrepi heldur einnig Alternaria. Flestir eigendur einkalóða til heimilisnota grípa ekki til sérstakra ráðstafana til að vernda gegn Alternaria og gera mistök við þróun Alternaria vegna náttúrulegrar blekkingar toppanna eða þróun seint korndauða. Þess vegna, með gífurlegri þróun Alternaria á viðkvæmum afbrigðum, geta lóðir heimilanna þjónað sem uppsprettu inokulum fyrir gróðursetningu í atvinnuskyni.
Þessi vinna var unnin með hluta stuðnings rússnesku vísindasjóðsins (verkefni N 14-50-00029).
Greinin var birt í tímaritinu „Kartöfluvernd“ (nr. 1, 2015)