E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
Kasna plamenjača krumpira i rajčice, koju uzrokuje organizam sličan gljivama, oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary, česta je u gotovo svim dijelovima svijeta gdje se uzgajaju ove kulture. U epifitoznim uvjetima gubitak prinosa krumpira od kasne plamenje može doseći 10–30% ili više, a rajčice i do 100% (Ivanyuk i sur., 2005.).
Jedan od glavnih izvora primarnog inokuluma Ph. infestani, koji dovode do biljne infekcije, su reproduktivne strukture debelih zidova - oospore. Hibridne oospore nastale kao rezultat križanja genetski različitih roditeljskih sojeva doprinose povećanju genotipske raznolikosti u populaciji, uslijed čega se ubrzava proces prilagodbe sojeva novim sortama i primijenjenim fungicidima. Stvaranje oospora Ph. infestans na terenu zabilježen je u mnogim zemljama svijeta: Rusija (Smirnov i sur., 2003.), Norveška (Hermansen i sur., 2002.), Švedska (Strömberg i sur., 2001.), Nizozemska (Kessel i sur. , 2002) i drugim regijama. Postoje dokazi da oospore uzročnika kasne bolesti mogu preživjeti više od 2 godine u tlu u održivom stanju (Hermansen i sur., 2002 .; Bšdker i sur., 2006.) i uzrokovati biljnu infekciju nakon prezimljavanja (Lehtinen et al., 2002 .; Ulanova i sur., 2010).
Glavna metoda suzbijanja kasne plamenjače danas je kemijska zaštita koja se sastoji u tretiranju zasada fungicidnim pripravcima. Mnoge kemikalije koje se koriste za zaštitu krumpira i rajčice od kasne bolesti imaju snažan inhibitorni učinak na stvaranje oospora (Kessel i sur., 2002 .; Kuznetsov, 2013). Međutim, drugi se lijekovi široko koriste na krumpiru koji ne utječu izravno na Ph. infestans, a njihov utjecaj na stvaranje oospora nije poznat. Stoga je svrha ovog rada bila proučiti učinak na stvaranje oospora nekih lijekova koji se široko koriste na krumpiru, ali nisu registrirani protiv kasne bolesti.
Koristili smo 9 Ph. infestani različitih vrsta parenja, izolirani od zaraženih listova krumpira u regijama Moskva, Lenjingrad i Rjazan. Za proučavanje učinka na rast micelija i stvaranje oospora korišteni su sljedeći lijekovi: fungicidi Maxim (aktivni sastojak fludioksonil iz klase fenilpirola) i Scor (difenokonazol, triazoli), insekticidi Aktara (tiametoksam, neonikotinoidi) i Tanrek (imidakloprid, neonikotribidinoid) (herbicotribidin, triazini). Svi su pesticidi registrirani u "Državnom katalogu pesticida i agrokemikalija" za 2014. Da bi se proučio učinak koncentracije pesticida na rast kolonija oomiceta, svaki je soj inokuliran blokom agara u središte Petrijeve zdjelice s gustom zobene pahuljice srednje. Ispitivani pesticid prethodno je dodan u medij u koncentracijama od 0.1, 1.0, 10.0 i 100.0 mg / L (u smislu aktivnog sastojka - DV). Kao kontrolu koristili smo medij bez dodanog pesticida. Inokulacije su inkubirane na 18 ° C tijekom 12-15 dana sve dok promjer kolonije bez pesticida nije bio 70-80% promjera Petrijeve zdjelice, nakon čega je u kontrolnoj i eksperimentalnoj varijanti izmjeren promjer kolonija.
Eksperimenti su izvedeni u 3 ponavljanja. Istraživanje stvaranja oospora provedeno je na agar-zobenom mediju (30 ml u Petrijevoj zdjelici) s dodatkom fungicida u koncentracijama 0.1, 1.0, 10.0 i 100.0 mg / L i na mediju bez fungicida (kontrola) . Zbog toga su blokovi agara s izoliranim izolatima tipa A1 i A2 postavljeni u parovima na površinu hranjivog medija na međusobnoj udaljenosti od 5 cm. Inokulacije su inkubirane na optimalnom Ph. Infestani na temperaturi od 18 ° C tijekom 20 dana. Nakon uzgoja, hranjivi medij sa sporama resuspendiran je miješalicom u 30 ml destilirane vode, a iz dobivene suspenzije pripremljeni su pripravci za mikroskopiranje. U svakoj je varijanti pregledano 180 vidnih polja (3 replike, 60 vidnih polja). Zatim je ponovno izračunata koncentracija oospora (kom / μL medija).
Učinak pesticida na rast radijalnih kolonija. Difenokonazol, tiametoksam i imidakloprid nisu imali statistički značajan učinak na radijalni rast Ph. infestans (tablica 1). Herbicid metribuzin prouzročio je lagano usporavanje rasta u početnom razdoblju (5-7 dana rasta), no do 10. dana promjeri kolonija postali su slične veličine. Fludioksonil je statistički značajno inhibirao razvoj Ph. infestans u koncentraciji u mediju većoj od 10 mg / l.
Tablica 1
Učinak pesticida na radijalni rast kolonija Phytophthora infestans
Fungicid-DV (lijek) | Promjer kolonije pri različitim koncentracijama (mg / L) DW u mediju, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksam (lijek Aktara) | 82 ± 6 | 81 ± 7 (99%) | 82 ± 6 (100%) | 81 ± 6 (99%) | - |
Imidakloprid (Tanrek) | 792 ± 6 | - | 76 ± 9 (96%) | 77 ± 8 (97%) | 76 ± 5 (96%) |
Fludioksonil (Maxim) | 82 ± 6 | - | 74 ± 12 (90%) | 56 ± 10 (68%) | 46 ± 3 (56%) |
Metribuzin (Zenkor) | 88 ± 12 | - | 85 12 ± (97%) | 86 ± 9 (98%) | 80 ± 5 (91%) |
Difenokonazol (Scor) | 82 ± 7 | - | 76 ± 9 (93%) | 84 ± 4 (102%) | 81 ± 6 (99%) |
Bilješka. Znak „±“ slijedi interval pouzdanosti za razinu značajnosti od 0.05. Vrijednosti u zagradama izražavaju omjer promjera kolonija u eksperimentalnoj varijanti u odnosu na onaj u kontroli bez pesticida. Znak "-" znači da istraživanje nije provedeno.
Tablica 2
Učinak pesticida na stvaranje oospora Phytophthora infestans u agarskom okruženju
Fungicid-DV (lijek) | Broj oospora u mediju pri različitim koncentracijama (mg / l) DV, kom / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksam (lijek Aktara) | 79.6 ± 3.6 | 79.8 ± 3.8 (100%) | 79.1 ± 3.9 (100%) | 71.4 ± 3.7 (90%) | - |
Imidakloprid (Tanrek) | 79.6 ± 3.6 | - | 70.0 ± 3.4 (88%) | 66.0 ± 3.1 (83%) | 35.8 ± 2.8 (45%) |
Fludioksonil (Maxim) | 112.7 ± 6.9 | - | 98.4 ± 8.6 (87%) | 73.6 ± 5.4 (65%) | 42.3 ± 3.7 (36%) |
Metribuzin (Zenkor) | 135.0 ± 9.5 | - | 103.0 ± 9.8 (70%) | 118.2 ± 9.3 (88%) | 74.8 ± 8.1 (55%) |
Difenokonazol (Scor) | 79.6 ± 3.6 | 72.5 ± 3.6 (91%) | 82.2 ± 3.7 (103%) | 54.9 ± 2.8 (69%) | 35.8 ± 2.3 (45%) |
Proučavanje učinka pesticida na stvaranje oospora Ph. infestansa u hranjivom mediju. Utvrđeno je da su statistički značajan pad broja oospora u određenim koncentracijama uzrokovali svi ispitivani lijekovi (tablica 2). Pri koncentraciji djelatne tvari od 1.0 mg / l, svi pesticidi, osim pripravaka Aktara i Skor, doveli su do primjetnog smanjenja količine stvorenih oospora (za 12-24% u odnosu na kontrolu). Daljnji porast koncentracije aktivnih tvari u mediju doveo je do povećanja inhibicijskog učinka. Pripravci na bazi tiametoksama i difenokonazola uzrokovali su statistički značajno smanjenje broja oospora kada je koncentracija aktivne tvari u mediju bila veća od 10 mg / l.
Rasprava i zaključak. Studija učinka pesticida koji nisu registrirani protiv kasne mrlje krumpira na radijalni rast micelija pokazala je, očekivano, slabo suzbijanje rasta (fludioksonil) ili nikakav učinak na rast (ostali proučeni pesticidi).
Tablica 3. Koncentracije aktivnih tvari u radnoj tekućini
Pripravak (fungicid-DV) | U radu se koristi koncentracija DV u hranjivoj podlozi, mg / l | Koncentracija DW u radnoj tekućini tijekom prerade krumpira, mg / l |
---|---|---|
Aktara (tiametoksam) | 0.1, 1, 10 | 37-75 * |
Tanrek (imidakloprid) | 1, 10, 100 | 50-100 |
Maxim (fludioksonil) | 1, 10, 100 | 1000 |
Zenkor (metribuzin) | 1, 10, 100 | 1630-4900 |
Scor (difenokonazol) | 0.1, 1, 10, 100 | 188-625 |
* Vrijednosti su predstavljene prema "Državnom katalogu pesticida i agrokemikalija" za 2014. godinu.
Svi proučeni pesticidi uzrokovali su smanjenje stvaranja oospora u hranjivom mediju. Testirane koncentracije pesticida u mediju bile su niže ili približno odgovarale (za imidakloprid) dopuštenim koncentracijama u radnoj tekućini (tablica 3). U našim eksperimentima suzbijanje stvaranja oospora povećavalo se s porastom doze lijeka, što upućuje na pojačan učinak u kontaktu s koncentriranijom radnom tekućinom. Difenokonazol je prouzročio značajno smanjenje koncentracije oospora ne samo u eksperimentima na hranjivom mediju, već i u testovima na odrezanom lišću krumpira stavljenom u tekućinu koja sadrži fungicid. Tako je kod beloruske sorte Vektar u kontroli primijećena 32 oospora na 1 mm2 lisne površine, pri koncentraciji difenokonazola u vodi od 10 mg / l - 24 i kod 100 mg / l - 12 oospora / mm2. Razlika u koncentraciji oospora pri 100 mg / l fungicida i u kontroli je statistički značajna (Elansky, Mytsa, neobjavljeno).
Pesticidi mogu utjecati na širok spektar procesa u stanicama gljivica. U literaturi nismo uspjeli pronaći podatke koji donekle objašnjavaju mogući učinak proučavanih lijekova na stvaranje oospora. Pokušajmo napraviti neke pretpostavke u vezi s djelovanjem difenokonazola. Mehanizam njegovog fungicidnog djelovanja je inhibiranje enzima C14-dimetilaze, koji igra ključnu ulogu u biosintezi sterola. Sterole sintetiziraju gljive, biljke i drugi organizmi i dio su njihovih staničnih membrana. Oomiceti roda Phytophthora, u nedostatku sterola, sposobni su samo za vegetativni rast; stvaranje oospora u potpunosti je suzbijeno (Elliott i sur., 1966).
Oomiceti nisu sposobni sami sintetizirati sterole; oni u svoje membrane ugrađuju sterole dobivene iz biljke domaćina, mijenjajući ih. U našem smo eksperimentu koristili zobnji agar medij bogat â-sitosterolom i izofukosterolom (Knights, 1965), tj. Tvarima koje potiču stvaranje oospora. Moguće je da difenokonazol inhibira rad enzima koji sudjeluju u modificiranju ili korištenju sterolnih spojeva dobivenih iz biljaka. To zauzvrat može smanjiti intenzitet stvaranja oospora.
U malim koncentracijama, kako je prikazano u našem radu, difenokonazol je imao slab stimulativni učinak na rast micelija i stvaranje oospora.
Suzbijanje stvaranja oospora u hranjivom mediju prethodno je prikazano za fungicidne pripravke protiv antifitoftore. Dakle, u djelu Kessel i sur. (2002) istražili su više od 10 komercijalnih lijekova za antifitofluoroide. Fluazinam, dimetomorf i cimoksanil u nesmrtonosnim koncentracijama u potpunosti su potisnuli stvaranje oospora u agarskom mediju; metalaksil, maneb i propamokarb pokazali su umjerenu učinkovitost; mankozeb i klorotalonil praktički nisu utjecali na stvaranje oospora. U radu S.A.Kuznjecova (Kuznetsov, 2013) prikazana je inhibicija stvaranja oospora na hranjivom mediju nesmrtonosnim koncentracijama metalaksila.
Naši su eksperimenti pokazali da pripravci pesticida koji se koriste na krumpiru, a koji nisu imali niti izravni inhibitorni učinak na rast patogena kasne plamenje, potiskuju stvaranje oospora. Dakle, pravilno provedena kemijska zaštita krumpira pomoću fungicida, insekticida i herbicida smanjuje vjerojatnost nastanka oospora u lišću biljaka.
Ovaj je rad podržala Ruska zaklada za znanost (projekt br. 14-50-00029).
Članak je objavljen u časopisu Mycology and Phytopathology (Svezak 50, izdanje 1, 2016).