Sergej Banadysev, doktor poljoprivrednih znanosti, voditelj uzgojnog programa tvrtke Doka-Gene Technologies LLC
Štetnost virusnih bolesti krumpira stalno se povećava. Posljednjih godina šteta od njih ne izražava se samo smanjenjem prinosa, već i pogoršanjem komercijalne kvalitete gomolja. Nekrotični sojevi virusa YBK, VLK, mop-top i zvečke čine krumpir nestandardnim, dok su simptomi novih sojeva na lišću sve manje izraženi. Virus Y postaje posebno problematičan (fotografija 1-4). Ne postoje geni rezistencije na njegove nekrotične sojeve; nemoguće je stvoriti sorte s visokom rezistencijom klasičnim metodama selekcije. Razmatranje biologije i karakteristika patogena virusnih bolesti nije predmet ovog članka (o ovoj temi ima više nego dovoljno podataka), usredotočit ćemo se na analizu dostupnih mogućnosti za dobivanje visokokvalitetnog sjemenskog materijala za virusne bolesti.
Prije svega, morate pojasniti sam pojam visoke kvalitete. Zahtjevi standarda predviđaju stroga ograničenja na vanjsku manifestaciju virusnih bolesti, a u nizu zemalja, uključujući Rusku Federaciju, unutarnja, latentna infekcija gomolja dodatno je ograničena. Istodobno, postoje mnoge nijanse reguliranja tolerancija na virusne bolesti, a neke od njih su značajne (tablica 1.). Otkrijmo detalje.
Na prvi pogled nizozemski su standardi za latentnu infekciju vrlo strogi: samo 1,4% tolerancije u eliti. Ali priručnik za interne analize NAK-a ovo objašnjava i pojašnjava. Obvezna je kontrola latentne infekcije superelitske kategorije i više. Analiza se vrši pomoću PCR-a i to samo na Y-virusu. U jednom uzorku PCR-a kombinirano je 50 gomolja. Šarža se smatra standardnom ako više od jednog uzorka od četiri, ili ne više od dva uzorka od osam ili tri od 12 uzoraka pokazuje pozitivnu reakciju, ovisno o ukupnom broju gomolja u uzorku koji se analizira. Tolerancija od 0,6% dobiva se iz pretpostavke da u uzorku od 50 gomolja postoji samo jedan zaraženi. Ali to je u idealnom slučaju, teoretski, svih 50 gomolja u kombiniranom uzorku od 50 gomolja može biti zaraženo. I tada bi broj stvarne skrivene infekcije stranke trebao biti 25%, a ne 0,6%.
Realisti u procjeni latentne infekcije su Škoti i Amerikanci. Škotska je dom jednog od pet zaštićenih područja krumpira sa sjemenom krumpira visoke EU (HG). Odnosno, ovo je zona proizvodnje materijala najviše kvalitete. Međutim, tamošnja pravila certificiranja ne zahtijevaju obveznu provjeru latentne infekcije. Da, preporučuje se to učiniti, ali razina latentne infekcije ne utječe na rezultate certifikacije. U SAD-u se infekcije gomoljem procjenjuju klasičnom metodom kontrole tla. Na jesen se uzorci uzimaju iz svih serija podložnih certificiranju i otpremaju na Havaje ili Floridu. Nema zime, gomolji se odmah sadnjuju u tlo i ocjenjuju vizualnom manifestacijom virusnih bolesti tijekom vegetacijske sezone. I s pravom se nije svaka skrivena infekcija odrazila na lišću i usjevima, ponekad ostaje latentna dugi niz godina bez nanošenja bilo kakve štete. Do veljače dobivaju se rezultati s specifičnom stvarnom manifestacijom postojećih virusnih bolesti na biljkama potomaka. Kupci sjemena imat će istu sliku, ali kasnije. Te informacije određuju konačni rezultat godišnje certifikacije, a glavna proljetna provedba provodi se uzimajući u obzir te podatke.
Standardi S-1 UNECE-a, Njemačke i Francuske također predviđaju i koriste procjenu virusa u izravnom potomstvu. Nakon žetve potrebno je uzeti uzorke od 100 gomolja, uzgajati u stakleniku i procijeniti manifestaciju virusnih bolesti na lišću. U suštini, ovo je i kontrola tla, samo u zatvorenom tlu, skuplja opcija. Laboratorijska ispitivanja provode se samo u kontroverznim slučajevima. Međutim, postoji isti kontradiktor u istom S-1 standardu, jer je mogućnost korištenja ne samo vizualne, već i laboratorijske metode spomenuta u odjeljku o postupku ocjenjivanja. Stručnjaci razumiju da se ELISA-om ili PCR-om otkrije nekoliko puta više virusnih biljaka nego vizualno.
Što se tiče normi skrivene infekcije koje je u GO 33996. godine u Ruskoj Federaciji uvela GOST 2016-2018, one predviđaju laboratorijsko ispitivanje, bez vizualne procjene odraslog potomstva i jedinstvene su u smislu objašnjenja. Prema novom standardu obavezna je samo procjena latentne kontaminacije izvornog sjemenskog materijala: SSE i viša. No, nota otvara neizmjerne mogućnosti za improvizaciju i improvizaciju: "Bilješka. Za puno superelita, elitnog i reprodukcijskog sjemenskog krumpira koji dolazi u promet u zemljama koje su usvojile standard, laboratorijsko ispitivanje provodi se na zahtjev proizvođača ili dobavljača sjemenskog krumpira. Najveće dopuštene norme za ograničavanje virusne i / ili bakterijske infekcije prema rezultatima laboratorijskih ispitivanja uzoraka gomolja mogu se utvrditi sporazumima (ugovorima) za opskrbu sjemenskim krumpirom po dogovoru stranaka. Za stranke kategorije ES, maksimalna razina ograničenja UVK prema rezultatima laboratorijskih ispitivanja ne smije biti veća od 10%. " Ova tri prijedloga pretvorila su standard iz strogog i nedvosmislenog dokumenta u pravnu glupost, izvor za pojašnjenje odnosa proizvođača i kupaca, alat za žalbe. Kako mogu dopustiti (u osnovi zamijeniti standard) i osloniti se na dogovor stranaka o pitanjima kvalitete, jer se interesi prodavača i kupca ovdje ne mogu podudarati. Kako se mogu uspostaviti isti standardi za različite kategorije, jer neminovno opada smanjenje kvalitete. I još jedna odredba standarda 33996-2016 - procjena latentne infekcije virusnim bolestima - dopuštena je obavljanjem i ELISA i PCR. Unatoč činjenici da osjetljivost ovih metoda varira redoslijedom veličine. Ali standard je odobren i stavljen na snagu, poštivanje njegovih normi i zahtjeva obvezno je za sva sjemenska poduzeća.
Proizvodnja sjemena krumpira trenutno se obavlja u svim zemljama s razvijenim uzgojem krumpira na takozvanoj osnovi bez virusa. Kultura stanica i tkiva u kombinaciji s termo-kemoterapijom i mikroklonskim razmnožavanjem omogućuje dobivanje izvornog sjemenskog materijala s nultim sadržajem virusa u stanicama krumpira. Ali morate razumjeti dvije točke: nula ne znači potpuno odsustvo, već mogućnost prisutnosti u količini ispod praga osjetljivosti dostupnih molekularnih dijagnostičkih metoda. A riješiti se virusa ne znači učiniti krumpir otpornim na viruse. Bez pouzdane zaštite od ponovne infekcije virusnim bolestima, zdravo sjeme krumpira postaje vrsta F-1 hibrida, u kojem samo prva generacija daje izvrsne rezultate, a s naknadnom reprodukcijom dolazi do naglog smanjenja performansi. Kupnja sjemenskog krumpira za godinu dana uzgoja u regijama sa stresnom klimom i visokom zaraznom pozadinom široko se primjenjuje, uključujući i na jugu Ruske Federacije. Ali s takvom shemom pružanja sjemenskog materijala, sjeme mora biti u dovoljnoj količini i po razumnoj, pristupačnoj cijeni. Cjelokupna poanta poljske faze proizvodnje sjemena krumpira je maksimiziranje pristupačnih količina sjemena uz čvrsto zadržavanje ponovne zaraze. Na to su usmjerene gotovo sve obvezne i posebne organizacijske, metodološke i tehnološke mjere i operacije. Biljka i gomolji zaraženi virusom ne mogu se izliječiti, a borba protiv virusnih bolesti izražava se u prevenciji biljnih infekcija ušima i mehaničkim putem. Razmotrimo neke od najvažnijih aspekata upravljanja virusnim bolestima kojima se treba pozabaviti na najvišoj razini.
1. Računovodstvo i odgovor na dinamiku i sastav vrsta virusnih lisnih uši. Prijenos virusa ušima s bolesnih biljaka na zdrave, uz početnu zarazu sadnog materijala i mehanički prijenos, glavni je razlog ponovne zaraze sjemenskog krumpira. Većina virusa ostaje virulentna i ostaje na ustima lisnih uši nekoliko sati. Za to vrijeme lisne uši mogu letjeti desecima kilometara od vrta, odlagališta otpada, nekvalitetnih usjeva i završiti u rasadnicima sjemena. Taj je postupak potrebno promatrati na poljima za uzgoj sjemena praktički kontinuirano - od sadnje do potpunog sušenja vrhova. Treba napomenuti da se u svim zemljama razvijenog uzgoja krumpira nadzor nad ušima provodi uz značajno sudjelovanje u proračunskim sredstvima i uz sudjelovanje vodećih istraživačkih instituta. Rezultati praćenja i odgovora sjemenskih poduzeća na njih moraju se uzeti u obzir tijekom certificiranja. Državna služba za zaštitu bilja nekada je kod nas radila ovako. Trenutno se iz nekog razloga nadzor nad krumpirom u Ruskoj Federaciji provodi samo za koloradsku zlaticu, što nije problem u komercijalnom uzgoju krumpira. Stoga bilo koji profesionalni posao sa sjemenom mora samostalno kontrolirati vektore lisnih uši koristeći standardne tehnike. I to je prilično transparentno i jedinstveno, samo trebate znati važne detalje. Temelj sustava praćenja lisnih uši su Merikeine žute zamke (fotografija 5). Moraju se postaviti neposredno iznad visine biljaka, na područje očišćeno od svih biljaka u neposrednoj blizini polja krumpira. (Stručnjaci za zaštitu usjeva mogu dobiti razumno točnu procjenu broja lisnih uši izravnim promatranjem gornjeg, srednjeg i donjeg 100 listova duž dijagonale polja.)
Zarobljene krilate ušiju treba sakupljati tjedno i odrediti sastav vrsta. Sposobnost prenošenja virusa u različitim vrstama lisnih ušiju znatno se razlikuje. Najštetnija - zelena breskvasta lisnata biljka (fotografija 6,7) ima učinkovitost jednaku, svi ostali imaju mnogo niže koeficijente (tablica 2,3). Čimbenici štetnosti vrsta lisnih uši predložili su engleski znanstvenici (Felton B. i sur., 2013.) i koriste se posvuda. Razlikuju se za Y-virus i VLK, odnosno za različite mehanizme prenošenja virusa. Posebno opasne vrste koje koloniziraju krumpir, tj. oni koji naseljavaju krumpir tvore oblike bez krila koje nose i viruse. Tu spadaju breskve, krumpir, krupni krumpir, heljda, lisne uši. Preostale razmatrane vrste ne koloniziraju krumpir, već nose viruse u tranzitu, u postupku testnih injekcija u potrazi za uobičajenim krmnim kulturama. Utvrđivanje vrste vrsta krilatih lisnih uši zahtijeva visoku kvalifikaciju i prisustvo mikroskopa. Temeljni identifikatori lisnih uši objavljeni su prije 40-50 godina i sada su bibliografska rijetkost. Najnoviji cjeloviti atleti Njemačke (2000) i Nizozemske (2008) mogu se kupiti u internetskim trgovinama izdavača. Postoje posebna mjesta za lisne uši, na primjer, aphid.aphidnet.org, ali na njima su čisto krumpirove vrste predstavljene fragmentarno. Kada analizirate sadržaj zamki, ne smijete izgubiti iz vida mogućnost upada u njih od cikada i psyllida (fotografija 8,9), koji nose stup i virus Zebra čipsa koji je već prodro u Europu.
Fotografija 8. Cicadas Fotografija 9. Psillida
Broj uhvaćenih lisnih uši pretvara se u indeks vektorskog tlaka (IVD). Breskve uši se uzimaju u obzir u stvarnim jedinicama, a sve ostale vrste množe se s koeficijentom štetnosti. U stvari, oni se pretvaraju u jednu mjernu jedinicu, format štetnosti breskvih lisnih uši. Dakle, ako se uhvati 20 komada krumpirovih lisnih uši, za izračunavanje indeksa njihov će broj biti 20x0,2 = 4 jedinice. Ukupna količina u obliku breskve uši je indeks vektorskog tlaka. Logičnije je smatrati IVD za nepostojanu vrstu lisne uši kao najproblematičniju. Indeks manji od dvije jedinice potpuno je siguran, zelene je boje. Od 2 do 10 - žuta boja, stanje pripravnosti, poduzimanje zaštitnih mjera po nahođenju poduzeća. IED iznad 10 zahtijeva uporabu zaštitne opreme protiv lisnih uši. To potvrđuje tijelo za izdavanje certifikata. Neuspjeh u zaštitnim mjerama osnova je za snižavanje klase sjemena ili izdavanje naloga za uništavanje vrhova. Prag štetnosti lisne uši (10 jedinica breskve) je utvrđen tijekom posebnih studija stupnja infekcije sjemenskog materijala pri različitim vektorskim pritiscima. Infekcija virusima značajno se povećava ako broj uši prelazi prag, s manjim količinama razlika između razine infekcije nije značajna. Sukladno tome, s zelenom i žutom razinom IVD-a, zaštitne mjere ne daju učinka, ne utječu na razinu infekcije i nema smisla provoditi ih.
U nekim europskim zemljama za sve točke praćenja provodi se izračun ukupne (nakupljene) IRA od početka vegetacijske sezone (slika 1). Utvrđene su granične vrijednosti ukupnog IWD, nakon čega služba za certificiranje izdaje nalog za košnju i isušivanje vrhova na sjemenskim parcelama. Koja je to granična vrijednost? U Nizozemskoj, IWD trenutno - 80 jedinica lisne uši breskve (Haverkort A., 2018). Ti pokazatelji nisu navedeni u nacionalnim službenim pravilima o certificiranju. No, naglašava se da se pri izdavanju naloga za košnju vrhova uzima u obzir ne samo akumulirani vektorski indeks tlaka, već i otpornost sorti na virusnu infekciju (postoji službena gradacija uzgajanih sorti prema ovoj karakteristici), broj biljaka sa simptomima virusa otkrivenih tijekom terenskog pregleda, provođenja zaštitnih mjere protiv lisnih uši. Poljoprivrednici dobivaju dva (Nizozemska) do tri (Škotska) dana da ispune narudžbu. Nepoštivanje propisa dovodi do uskraćivanja certifikata ili smanjenja klase sjemena.
Kvalificirano kontinuirano praćenje lisnih uši-vektora virusnih bolesti daje operativno razumijevanje razine zarazne pozadine i omogućuje vam poduzimanje zaštitnih mjera ne rutinski, već prema potrebi, štedeći tako značajna sredstva na sredstvima za zaštitu bilja. Uz to, uzgajivačima sjemena iz EU-a pruža se usluga upozoravanja na lisne uši. U sustavu proračunskih istraživačkih instituta funkcionira nekoliko usisavača (fotografija 10) koji otkrivaju nosače u zraku na velikim visinama. Jedna usisna zamka daje preciznu prognozu u krugu od 100 km. O takvoj usluzi možete samo sanjati, ali pruženi podaci omogućuju vam pravilno izvršavanje kontrole na razini pojedinog poduzeća, pretvarajući dobivene informacije u operativne mjere za kontrolu virusnih bolesti, uzimajući u obzir situaciju koja se razvila u određenoj godini i na određenim poljima. Popis ovih mjera uključuje razne tehnike za izolaciju i zaštitu sjemenskih ploha.
2. Prostorna izolacija, Raspodjela proizvodnje sjemenskog krumpira u regijama s minimalnom zaraznom pozadinom vektora virusnih bolesti primjenjuje se u svim zemljama razvijenog uzgoja krumpira. Dakle, u Nizozemskoj je proizvodnja sjemena koncentrirana na sjevernim obalnim polderima (Sl. 2).
Dugotrajna promatranja potvrdila su da je na ovom području zarazna pozadina jedan i pol puta niža, a kritična sezonska razina privremenih respiratornih infekcija javlja se u prosjeku 26. srpnja, dva tjedna kasnije u usporedbi s jugom zemlje. (Haverkort A., 2018). To se jasno vidi na slici 1: na sjeveru je IED zelena, na jugu crvena. Može se zaključiti da je na jugu Nizozemske sjemenska proizvodnja krumpira izuzetno rizična, a o više južnih zemalja nema se što reći. Ali ne zaboravite na relativnost. Ako se ne odmarate prema granici s Nizozemskom, a vozite prema jugu cijelu Belgiju, tada na sjeveru Francuske, u obalnoj regiji Engleskog kanala, postoji zona sjemenske proizvodnje krumpira ove zemlje. Francuska je na drugom mjestu u svijetu po izvozu sjemenskog krumpira. To podrazumijeva visokokvalitetni proizvod, dok se francusko područje proizvodnje sjemena nalazi 700 km južno od nizozemskog poldera. Uzgajivači sjemena, s obzirom na visoku razinu tehnologije i organizacije, proizvode vrijednu robu, iako iz očitih razloga nije moguće vidjeti rezultate praćenja lisnih uši u javnom dobru.
Područje sjemena škotskog krumpira koncentrirano je na sjeveroistoku, na obali (Sl. 3). Ako pogledate englesko nadgledanje lisnih uši posljednjih godina, onda je u ovoj zoni zarazna pozadina dva puta niža u odnosu na središnju Englesku. Ali ispada da u samoj Škotskoj postoje područja s još manje lisne uši, na jugoistoku, granica sa Sjevernom Irskom. Zašto se tamo uzgaja sjemenski krumpir?
Očito zbog manje pogodnosti zemljišta za mehanički sastav i stjenovitost. Ako se fokusiramo samo na lisne uši, onda bi svu proizvodnju sjemena krumpira u EU bilo logično smjestiti u Skandinaviju. Određeni koraci u tom smjeru poduzeti su. Doslovno 200 km do Arktičkog kruga, na 64. paraleli, nalazi se finska, jedna od pet europskih HG-a, zona sjemenske proizvodnje krumpira (fotografija 14). Tamo se godišnje uzgaja do 1000 tisuća tona sjemenskog krumpira na površini od 30 hektara. Klimatski uvjeti su minimalno dovoljni: vegetacijska sezona je od svibnja do listopada, vrlo dugo dnevno svjetlo na početku vegetacijske sezone, hladno je i dovoljno kiše do 300 mm (sl. 4).
Nezavisni istraživači (Kirchner S. i sur., 2013.) temeljito su proučavali zaraznu pozadinu lisnih uši koristeći žute i usisne zamke. Tjedno u zamku padne od 20 do 3000 lisnih uši (slika 5). Ali među njima postoji samo 10-20% nosača virusa, ostatak su nespecifične vrste drveća i grmlja. Lisne uši praktički se ne pojavljuju na sjeveru, krumpirove uši nalaze se povremeno.
Nastavak članka bit će objavljen u časopisu Potato System No. 3, 2020.
Policajac