Также проводятся испытания биопестицида на основе бактерий рода Bacillus. Комплексный подход с двумя инструментами может помочь картофелеводам защитить урожай от сложной болезни.
Как продвигаются исследования двух новых инструментов для борьбы с паршой обыкновенной на картофеле, пишет Дон Иус - редактор картофелеводческого портала Spud Smart.
Парша обыкновенная может создать впечатление, что растения картофеля выглядят хорошо в поле, — до тех пор, пока при уборке не обнаруживаются неприглядные коричневатые пятна, которые снижают товарность и приводят к экономическим потерям в секторах производства, переработки и семеноводства картофеля.
В Канаде многолетняя исследовательская программа под руководством доктора Клаудии Гойер, научного сотрудника, специализирующегося на фитопатологии и почвенной микробиологии, работающей во Фредериктоне, Нью-Брансуик, изучает две альтернативы фумигации: низкодозовое применение 2,4-D в качестве синтетического ауксина на красных сортах картофеля и биопестицид на основе Bacillus subtilis, применяемый в борозду.
Парша обыкновенная — это преимущественно заболевание клубней, которое может не проявляться в виде угнетения растений в течение вегетационного периода. «Все выглядит хорошо, пока фермеры не соберут картофель. Но при сортировке поверхностные, выпуклые или глубокие поражения, вызванные паршой, могут резко снизить стоимость партии — особенно потому, что «худший сценарий — это самая глубокая парша. Она проникает очень глубоко в ткани», — говорит Гойер.
«Заболевание вызывается нитевидными бактериями рода Streptomyces — организмами, которые выглядят как грибы, но на самом деле являются бактериями», — говорит Гойер, отмечая их нитевидный рост и долгоживущие споры в почве. Различные виды Streptomyces могут вызывать подобные поражения, и несколько из них были обнаружены в Канаде.
«Обыкновенная парша особенно проблематична в периоды засухи, и особенно во время образования клубней», — говорит Гойер.
По словам Гойер, парша обыкновенная — это «действительно сложная» болезнь для борьбы. Не существует простого химического метода борьбы, сравнимого с фунгицидами, и хотя есть устойчивые сорта, «они не обладают полной устойчивостью».
Такие методы управления, как увеличение продолжительности севооборота, внесение органических удобрений и снижение pH почвы, могут помочь, но результаты могут варьироваться в зависимости от года и поля. Фумигация, отмечает исследователь, эффективна, но это дорого и сопряжено с экологическим риском, что стимулирует работу над альтернативными методами.
Один из изучаемых подходов — использование 2,4-D в низких концентрациях, который в высоких концентрациях является гербицидом, но в очень низких концентрациях действует как растительный гормон.
«При низких концентрациях он фактически действует как синтетический ауксин», — говорит Гойер. В Канаде этот продукт зарегистрирован для красных сортов, он усиливает цвет, а в данной работе его применение планируется на ранней стадии формирования клубней с повторным внесением примерно через две недели.
Полевые исследования сорта Руссет Норкота (Russet Norkotah) в 2021 году показали снижение поражения паршой обыкновенной при применении 2,4-D в низких дозах, а также увеличение количества клубней, соответствующих ключевому критерию товарности. Команда Гойер оценивала клубни по проценту поражения поверхности, а затем отслеживала долю клубней с поражением паршой менее пяти процентов.
Реакция сортов на обработку стала важной темой. В ходе испытаний, проведенных Трейси Шиннерс-Карнелли, были протестированы шесть сортов, и некоторые из них показали значительное снижение тяжести поражения при обработке 2,4-D, в то время как другие — нет.
В ходе работы Гойер в 2024 году во Фредериктоне были увеличены дозы обработки трех сортов, чтобы проверить, действительно ли сортам, не реагирующим на обработку, просто требуется больше препарата. Результаты различались в зависимости от сорта: один сорт показал ожидаемую закономерность — более высокие дозы, меньше парши, — но другой стабилизировался, а третий двигался в неправильном направлении с увеличением симптомов парши.
Что касается опытов с благополучным исходом, то исследование показало отсутствие снижения урожайности в представленных наборах данных. «При использовании 2,4-Д в низкой дозировке вы не теряете часть урожая», — отмечает Гойер и добавляет, что в некоторых случаях клубни были более крупных размеров.
Гойер также приводит доказательства, согласующиеся с механизмом подавления болезней, выходящим за рамки симптомов. В образцах, взятых вблизи поверхности клубней, ее команда обнаружила, что обработка 2,4-D, по-видимому, снижает численность патогенов в почве вблизи клубней по сравнению с контрольными образцами.
Вторая протестированная стратегия представляла собой биопестицид на основе полезных микроорганизмов — в данном случае, продукт на основе Bacillus subtilis. Команда Гойер оценила эффективность препарата «Менуэт» (Minuet, продукт компании Bayer, описываемый как более новая формула «Серенады», Serenade Soil), применяемого в борозду при посадке.
В ходе предыдущих исследовательских работ обработка препаратом «Серенада» снизила заболеваемость паршой обыкновенной, а в случае «Менуэта» в испытаниях с разделением полей (обработанные полосы сравнивались с контрольными участками без изменений в программе фунгицидов) препарат увеличил долю клубней с нулевым процентом поражения паршой и снизил заболеваемость наиболее тяжелыми формами парши на некоторых полях.
В ходе анализа данных по фермерским хозяйствам было установлено, что на некоторых полях исходное поражение паршой было низким, что затрудняло выявление различий, но там, где поражение было выше, реакция выглядела более выраженной — снижение тяжести заболевания достигало «до 60 процентов» в условиях эксплуатации, говорит Гойер.
В представленных сравнительных данных урожайность снова не снизилась, хотя в некоторые годы наблюдалось смещение в сторону более крупных клубней. В тех же результатах, полученных на ферме, Гойер отмечает сопутствующие преимущества: «Процент парши обыкновенной, ризоктониоза и серебристой парши также были ниже на при обработке «Менуэтом» по сравнению с контрольным участком».
Гойер говорит, что работа над планом действий все еще находится в стадии разработки. «Это всего лишь гипотеза, — говорит она. — Следите за новостями».
В ходе работы в теплице с зараженной почвой и отбором проб в определенные сроки (один день, пять недель, восемь недель) команда наблюдала уменьшение поражения клубней паршой при обработке 2,4-D и измеряла изменения в характере экспрессии генов в листьях, корнях и клубнях с течением времени.
Поскольку 2,4-D является синтетическим ауксином, команда исследовала гормональные пути и сигналы защиты, включая реакции на жасмоновую кислоту, связанные с защитой от некротрофов — организмов, которые убивают клетки и питаются мертвыми тканями. Гойер описывает распространенных возбудителей парши как некротрофов, которые «любят убивать клетки фитотоксином».
По словам Гойер, в представленных данных об экспрессии генов ее команда обнаружила сигналы ответа на ауксин и «некоторые свидетельства наличия репрессора салициловой кислоты», а также признаки того, что «некоторые гены жасмоновой кислоты активируются».
Поскольку реакция различных сортов на 2,4-D может различаться, группа Гойер также разрабатывает экспресс-метод скрининга, основанный на образовании морщин на листьях после обработки 2,4-D, которые фиксируются беспилотными летательными аппаратами и позволяют видеть различия между сортами.
Практический вывод Гойер заключается в том, что появляются альтернативы фумигации, но проверка их эффективности на ферме имеет важное значение.
Источник: Spud Smart. Автор: Дон Иус.