Sergej Elanski
Jedna od najopasnijih bolesti krumpira i rajčice je kasna plamenjača koju uzrokuje oomicet Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. Ovaj fitopatogen je vrlo štetan, jer pod prikladnim vremenskim uvjetima sposoban je masovno se razvijati i uzrokovati velike gubitke usjeva, kao i snažnu varijabilnost, što mu omogućuje da brzo prevlada otpornost sorti i toksični učinak fungicidnih pripravaka. Do danas nisu stvorene sorte krumpira i rajčice koje bi bile potpuno otporne na ove patogene.
Jedina mogućnost zaštite od kasne štetočine je uporaba kemikalija za zaštitu bilja. Epifitoza kasne plamenje inicira se primarnim inokulacijom. U Europi se primarnim inokulumom smatra infekcija koja je u tlo dospjela s bolesnim sjemenskim gomoljima, oosporama (reproduktivnim strukturama debelih zidova). P. infestans), kao i zoosporangije koje je vjetar donio iz biljaka uzgojenih iz prezimljenih gomolja na prošlogodišnjim poljima (biljke "dobrovoljci") ili na gomilama gomolja odbačenih prilikom skladištenja. Od toga se biljke uzgajane na gomilama odbačenih gomolja smatraju najopasnijim izvorom zaraze. tamo je broj proklijalih gomolja često značajan, a zoosporangije se iz njih mogu prenositi na velike udaljenosti. Ostali izvori (oospore, "dobrovoljne" biljke) nisu toliko opasni, jer nije običaj uzgajati biljke na istim poljima češće od jednom u 3-4 godine. Infekcija oboljelim gomoljima sjemena također je minimalna zbog dobrog sustava kontrole sjemena.
Općenito, količina primarnog inokuluma u europskim populacijama je ograničena, pa je stoga porast epidemije prilično spor i može se uspješno kontrolirati kemijskim fungicidnim pripravcima.
U Rusiji je situacija radikalno drugačija. Većina usjeva krumpira i rajčice uzgaja se u malim privatnim vrtovima; zaštitne mjere se na njima ili ne provode ili se fungicidni tretmani provode u nedovoljnom broju i započinju nakon pojave kasne mrlje na vrhovima. Kao rezultat toga, privatni povrtnjaci djeluju kao glavni izvor zaraze iz koje se zoosporangije vjetrom prenose na komercijalne zasade. To potvrđuju naša izravna opažanja u regijama Moskva, Brjansk, Kostroma, Rjazanj: oštećenja biljaka u privatnim vrtovima uočena su prije početka fungicidnog tretmana komercijalnih zasada. Poslije toga, epidemija na velikim poljima suzbija se upotrebom fungicidnih pripravaka, dok u privatnim vrtovima dolazi do brzog razvoja kasne bolesti.
U slučaju nepravilnog ili "niskobudžetnog" tretiranja komercijalnih zasada, na poljima se pojavljuju žarišta kasne bolesti. u budućnosti se aktivno razvijaju, zahvaćajući sve veća područja.
Infekcija u privatnim vrtovima ima značajan utjecaj na epidemije na komercijalnim poljima. U svim regijama uzgajanja krumpira u Rusiji površina koju zauzima krumpir u privatnim vrtovima nekoliko je puta veća od ukupne površine polja velikih proizvođačkih organizacija. U takvom okruženju privatni povrtnjaci mogu se promatrati kao globalni izvor inokuluma za komercijalna polja.
Pokušajmo identificirati ona svojstva koja su karakteristična za populacije P. infestans u privatnim vrtovima. Sadnja sjemena i karantenska kontrola skladišnog krumpira, sjemenki rajčice dobivenih od sumnjivih stranih proizvođača, dugotrajni uzgoj krumpira i rajčice na istim područjima, nepravilan tretman fungicidima ili njihovo potpuno odsustvo dovode do ozbiljnih epifitoza u privatnom sektoru, čiji je rezultat besplatan križanje, hibridizacija i stvaranje oospora u privatnim vrtovima. Kao rezultat, uočava se vrlo visoka genotipska raznolikost, kada je gotovo svaki soj jedinstven po svom genotipu (Elansky i sur., 2001.), a raspodjela genotipova u populacijama zadovoljava omjer Hardy-Weinberg (Amatkhanova i sur., 2004.), što svjedoči u prilog slobodnom križanju u populacijama. Oospore se aktivno stvaraju u zahvaćenim biljnim organima (Smirnov, Elansky 1999). Sadnjom sjemenskog krumpira različitog genetskog podrijetla malo je vjerojatno da će se pojaviti klonske linije specijalizirane za napad na određenu sortu. Odabrani sojevi u takvom slučaju razlikuju se po svojoj svestranosti u odnosu na zahvaćene sorte; većina ih ima blizu maksimalnog broja gena virulencije (Amatkhanova i sur., 2004.; Shein i sur., 2009.). To se vrlo razlikuje od sustava "klonskih linija" tipičnog za velika polja poljoprivrednih poduzeća s pravilno instaliranim sustavom zaštite od kasne bolesti. "Klonske linije" (kada su svi sojevi patogena kasne bolesti na terenu zastupljeni jednim ili više genotipova) sveprisutni su u zemljama u kojima se uzgoj krumpira obavlja isključivo na velikim farmama: SAD, Nizozemska, Danska itd. (Goodwin i sur., 1994., Dyakov, Elansky, 2007, Cooke i sur., 2006). Krajem 20. stoljeća "klonske linije" bile su raširene u azijskim i dalekom istočnom dijelu Rusije (Elansky i sur., 2001.), što je očito posljedica upotrebe istih sorti krumpira isključivo za sadnju. Nedavno se situacija u tim regijama također počela mijenjati prema povećanju genotipske raznolikosti populacija (S.N. Elansky, neobjavljeni podaci).
Odsutnost intenzivnih tretmana fungicidnim pripravcima ima još jedan, izravan rezultat - u vrtovima se ne nakupljaju rezistentne vrste. Doista, naši rezultati pokazuju da se sojevi otporni na metalaksil rjeđe otkrivaju u privatnim vrtovima nego u komercijalnim zasadima (Elansky i sur., 2007.).
Obližnja sadnja krumpira i rajčice u vrtovima olakšava migraciju sojeva između ovih usjeva, što je rezultiralo time da se u posljednjem desetljeću među sojevima izoliranim od krumpira povećao udio onih koji nose gen za rezistenciju na sorte cherry rajčice T1, prethodno karakteristične samo za sojeve "rajčice". Sojevi s genom T1 u većini su slučajeva vrlo agresivni prema krumpiru i rajčici.
Posljednjih godina kasna bolest na rajčici počela se pojavljivati u mnogim slučajevima ranije nego na krumpiru. Sadnice rajčice mogu biti zaražene oosporama u tlu ili oosporama prisutnim u sjemenkama rajčice ili prilijepljenim uz njih (Rubin i sur., 2001.). Od kraja 20. stoljeća u trgovinama se pojavio velik broj jeftinog pakiranog sjemena, uglavnom iz uvoza, na čiju je upotrebu prešla većina malih proizvođača. Sjeme može sadržavati sojeve s genotipovima tipičnim za područja njihovog uzgoja. U budućnosti su ti genotipovi uključeni u spolni proces u privatnim vrtovima, što dovodi do pojave potpuno novih genotipova.
Tako su privatni vrtovi globalni "lonac za topljenje" u kojem se, kao rezultat razmjene genetskog materijala, obrađuju postojeći genotipovi i pojavljuju se potpuno novi. Štoviše, njihov se odabir odvija u uvjetima koji se uvelike razlikuju od onih stvorenih za krumpir na velikim farmama: odsutnost fungicidne preše, sortna ujednačenost zasada, prevladavanje biljaka pogođenih različitim oblicima virusne i bakterijske infekcije, blizina rajčice i divljih noćnih sjena, aktivno križanje i stvaranje oospora, mogućnost za oospore da izazovu recidiv bolesti sljedeće godine. Sve to dovodi do vrlo visoke genotipske raznolikosti populacija dvorišta. U epifitoznim uvjetima, kasna plamenjača vrlo se brzo širi u povrtnjacima i oslobađa se ogromna količina spora, koja leti do obližnjih komercijalnih zasada. Međutim, dospjevši na komercijalna polja s ispravnim sustavom poljoprivredne tehnologije i zaštite, spore koje su doletjele praktički nemaju priliku pokrenuti ozbiljnu epidemiju na terenu, što je zbog nedostatka klonskih linija otpornih na 10 fungicida i specijaliziranih za uzgajanu sortu.
Drugi izvor primarnog inokuluma mogu biti bolesni gomolji zarobljeni u komercijalnim sadnicama. Ti su se gomolji u pravilu uzgajali na poljima s dobrom poljoprivrednom tehnologijom i intenzivnom kemijskom zaštitom. Genotipovi izolata koji su utjecali na gomolje prilagođeni su razvoju vlastite sorte. Ovi sojevi su znatno opasniji za komercijalno sadnju u usporedbi s inokulumom koji potječe iz privatnih vrtova. Rezultati naših studija također podupiru ovu pretpostavku. Populacije izolirane s velikih polja s pravilno provedenom kemijskom zaštitom i dobrom poljoprivrednom tehnologijom ne razlikuju se u velikoj genotipskoj raznolikosti. Često se radi o nekoliko klonskih linija koje karakterizira velika agresivnost i prevladavanje sojeva otpornih na fungicide.
Sojevi komercijalnog sjemenskog materijala mogu ući u populacije u povrtnjacima i biti uključeni u procese koji se u njima odvijaju. Međutim, u povrtnjaku će njihova konkurentnost biti puno niža nego na komercijalnom polju, a uskoro će prestati postojati u obliku klonske linije, ali njihovi se geni mogu koristiti u populaciji "vrtova".
Infekcija koja se tijekom berbe razvije na biljkama "dobrovoljcima" i na gomilama izljuštenih gomolja nije toliko bitna za Rusiju, jer U glavnim regijama uzgajanja krumpira u Rusiji primjećuje se duboko zimsko smrzavanje tla, a biljke iz gomolja koje su prezimile u tlu rijetko se razvijaju.
Štoviše, kao što pokazuju naši eksperimenti, uzročnik kasne plamenje obično ne preživljava na negativnim temperaturama, čak ni na gomoljima koji su zadržali svoju sposobnost preživljavanja. U sušnoj zoni, gdje se obavlja uzgoj ranog krumpira, kasna plamenjača prilično je rijetka zbog suhe i vruće sezone rasta.
Stoga trenutno promatramo podjelu populacija P. infestans na populacije „poljske“ i „vrtne“. Međutim, posljednjih godina uočeni su procesi koji vode do konvergencije i međusobnog prodiranja genotipova iz tih populacija.
Među njima se može primijetiti općenito povećanje pismenosti malih proizvođača, pojava pristupačnih malih pakiranja sjemenskog krumpira, širenje fungicidnih pripravaka u malim pakiranjima i gubitak straha od "kemije" stanovništva.
Postoje situacije kada su, zahvaljujući snažnoj aktivnosti jednog dobavljača, cijela sela zasađena gomoljima sjemena iste sorte i opskrbljena malim pakiranjima istih pesticida. Može se pretpostaviti da će se krumpir iste sorte naći na komercijalnim zasadima u blizini.
S druge strane, neke tvrtke za trgovinu pesticidima promiču "proračunske" programe kemijske obrade. U ovom se slučaju smanjuje broj tretiranja i nude se najjeftiniji fungicidi, a naglasak nije na sprječavanju razvoja kasne bolesti do košenja vrhova, već na određenom kašnjenju epifitoze radi povećanja prinosa. Takve su sheme ekonomski opravdane kada se uzgaja krumpir od niskog stupnja sjemenskog materijala, kada u načelu ne dolazi u obzir postizanje visokog prinosa. Međutim, u ovom će slučaju, za razliku od vrtnih populacija, izravnana genetska podloga krumpira omogućiti odabir specifičnih fizioloških rasa fitopatogena, koji su vrlo opasni za ovu sortu.
Tendencije ka približavanju "vrtnih" i "poljskih" metoda proizvodnje krumpira čine nam se prilično opasnima. Da bi se spriječile njihove negativne posljedice kako u kućanstvu, tako i u komercijalnom sektoru, bit će potrebno i kontrolirati sortiment sjemenskog krumpira i paletu fungicida koji se nude privatnim vlasnicima u malim pakiranjima, te pratiti sheme zaštite krumpira i uporabu fungicida u komercijalnom sektoru.
Zbog slabog razvoja sjemenske proizvodnje u Rusiji, velike količine sjemenskog krumpira uvoze se iz inozemstva. Zajedno s njom uvozit će se novi, moguće visoko patogeni i na fungicid otporni sojevi patogena, uklj. kasna bolest.
U Rusiji će njihov genski fond biti uključen u prirodni proces odabira novih genotipova, prilagođenih našim uvjetima i porazu sorti uzgajanih u Rusiji.
Na područjima privatnog sektora intenzivno se razvija ne samo kasna bolest, već i Alternaria. Većina vlasnika privatnih parcela ne poduzima posebne mjere za zaštitu od Alternarije, zamjenjujući razvoj Alternarije za prirodno uvenuće vrhova ili razvoj kasne bolesti. Stoga, s masovnim razvojem Alternarije na osjetljivim sortama, kućanske parcele mogu poslužiti kao izvor inokuluma za komercijalne sadnje.
Ovaj je posao izveden uz djelomičnu potporu Ruske zaklade za znanost (projekt N 14-50-00029).
Članak je objavljen u časopisu "Zaštita krumpira" (br. 1, 2015)