В Уэльсе и восточной Шотландии в начале этого года был обнаружен новый агрессивный штамм фитофтороза картофеля. Штамм, обозначенный как EU 46, не уничтожается определенными фунгицидами, что затрудняет его контроль. Это служит суровым напоминанием о том, что почти через 175 лет после великого голода в Ирландии этот разрушительный патоген продолжает развиваться и подвергать опасности урожай картофеля по всему миру.
Ежегодно фермеры теряют урожай на сумму около 6-7 млрд долларов США из-за фитофторы на картофеле. Только в Европе прямые потери и расходы на борьбу с фитофторой превышают 1 млрд евро в год. Сюда входит стоимость дорогостоящих фунгицидных спреев, которые фермеры используют для защиты.
В развивающихся странах проблема еще серьезнее. Многие мелкие фермеры не имеют ресурсов для интенсивного контроля. Так, в Уганде фитофторозная картофельная гниль может уничтожить до 100% урожая, ставя под угрозу средства к существованию и местную продовольственную безопасность. Как и в случае с ирландским голодом, зависимость от одной культуры рискованна. Когда болезнь поражает эти уязвимые общины, последствия могут быть разрушительными.
После десятилетий исследований фитофтороз остается труднопобедимым, отчасти из-за замечательной приспособляемости патогена. За эти годы возбудитель Phytophthora infestans неоднократно вырабатывал новые генетические штаммы, которые преодолевают как химические фунгициды, так и устойчивые сорта картофеля, выведенные для борьбы с ним.
Недавно выявленный штамм EU 46 - всего лишь один пример того, как быстро фитофтороз может развить устойчивость. В данном случае, переносимость ключевого фунгицида и снижение чувствительности к другим.
Между тем, изменения окружающей среды и глобальная торговля создают возможности для переноса агрессивных штаммов фитофторы в новые регионы. Все это означает, что картофелеводы должны оставаться бдительными; то, что сработало против фитофтороза в прошлом году, может не сработать сегодня.
«После ирландского голода 1840-х годов наука в конце концов определила его микроскопического виновника и способы борьбы с ним, но инновации на этом не остановились. Сегодня исследователи и фермеры задействуют передовые технологии, чтобы опередить фитофтороз на картофеле. Одним из перспективных инструментов является обнаружение спор в реальном времени. Такие устройства, как SwisensPoleno, монитор, разработанный в Швейцарии, могут постоянно сканировать воздух на фермах и обнаруживать признаки спор P. infestans по мере их появления. В Ирландии я руковожу проектом по тестированию этой технологии на фермах. Эти датчики используют передовые технологии визуализации и ИИ, чтобы отличать споры фитофтороза от других частиц, выдавая фермерам раннее предупреждение, чтобы они могли действовать до того, как болезнь распространится», - рассказывает Дэвид О`Коннор в статье на портале The Conversation.
«Аналогично, новые экспресс-диагностики ДНК могут обнаружить фитофтору быстрее, чем традиционные лабораторные тесты, которым требуются дни для выявления новых штаммов. Портативные наборы для тестирования выводят диагностику на поле. Мои коллеги и я разработали простой полевой тест (вроде тестов для диагностики COVID-19), который обнаруживает определенные штаммы фитофторы из измельченного листа или образцов воздуха менее чем за 30 минут. Такие тесты не только подтверждают наличие фитофтороза, но и могут определить, является ли штамм одним из известных, устойчивых к определенным фунгицидам. Эта информация позволяет фермерам немедленно выбрать правильное лечение, нацеленное на слабые стороны патогена и избегающее напрасных усилий», - говорит исследователей.
Фермеры также используют данные и компьютерное моделирование для прогнозирования вспышек заболевания, что позволяет им действовать до того, как оно успеет распространиться. Сложные системы прогнозирования обрабатывают данные о погоде (температура, влажность, количество осадков) и количество спор, чтобы предсказать, когда и где фитофтороз, скорее всего, ударит в следующий раз.
Выявляя периоды высокого риска, эти модели помогают более стратегически планировать применение фунгицидов - только при необходимости, а не по фиксированному календарю. Это не только сокращает расходы и ущерб окружающей среде за счет сокращения ненужных опрыскиваний, но и замедляет развитие резистентности у патогена.
«Победа над картофельной фитофторой требует международных усилий. Не существует чудодейственного препарата или волшебного гена, способного уничтожить этот постоянно меняющийся патоген. Как и другие эксперты, я выступаю за комплексный подход к борьбе с вредителями», - говорит Дэвид О`Коннор.
Это сочетает в себе агротехнические приемы (например, севооборот и уничтожение зараженных растительных остатков) с биологическим контролем (естественные микробы, такие как полезные бактерии, которые помогают подавить болезнь и ограничить ее воздействие на урожай). Разумное использование фунгицидов для снижения вероятности выработки устойчивости у возбудителя фитофтороза также эффективно.
Использование технологий для обработки данных в режиме реального времени позволяет фермерам принимать меры на ранних стадиях и целенаправленно опрыскивать картофель, сохраняя урожайность и сводя к минимуму ущерб окружающей среде.
Также важны инвестиции в исследования и образование фермеров - от выведения устойчивых сортов картофеля до обучения фермеров в отдаленных районах использованию новых диагностических наборов.
«Борьба с картофельной фитофторой является глобальной по необходимости. Воздушная спора, возникшая в одной стране, может перелететь в другую с ветром, как показывает опыт Европы. Аналогично, прорывы в одной лаборатории или на ферме - будь то новый датчик, устойчивый сорт картофеля или эффективный органический спрей - должны распространяться и поддерживаться через границы. Международные инициативы предоставляют фермерам по всему миру новейшие инструменты для борьбы с фитофторозом. Поддержка мелких фермеров в развивающихся странах особенно важна, поскольку они часто сталкиваются с фитофторозом при ограниченных ресурсах, а на карту поставлено гораздо больше с точки зрения продовольственной безопасности. В середине 19 века ирландское общество, зависящее от картофеля, было трагически застигнуто врасплох. Сегодня на нашей стороне знания, технологии и полученные уроки. Приняв интегрированную, технологически ориентированную стратегию и обеспечив ее повсеместное распространение среди фермеров, борьба с фитофторозом картофеля вступает в новую эру. Продолжающееся появление штаммов, подобных EU 46, является предупреждением, но также и призывом к действию. И теперь фитофторозу мы готовы ответить лучше, чем когда-либо», - подытожил исследователь.
Источник: The Conversation. Автор: Дэвид О`Коннор.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
