Бананы – один из самых популярных и доступных по цене продуктов. В связи с трендом на более экологически безопасную пищу ученые выясняют, возможно ли заменить пестицид манкоцеб биопрепаратами для защиты банановых плантаций от болезней культуры

Об этом в своей статье, опубликованной на портале news.agropages.com, пишет профессор Моше Реувени, доктор философии, главный научный сотрудник, STK Bio-Ag Technologies.

«Население мира продолжает увеличиваться с сегодняшних 7 миллиардов до прогнозируемых 9 миллиардов человек к 2050 году, и также быстро растет спрос на более продуктивное и экологически безопасное сельское хозяйство, которое выращивает здоровую пищу и защищает целостность окружающей среды для будущих поколений. Пестициды, широко применяемые в АПК, оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье почвы, качество воды, среду обитания диких животных и здоровье человека.

Черная сигатока банана (или черная полосатость листьев) вызывается грибом Pseudocercospora fijiensis и считается самой разрушительной и дорогостоящей болезнью коммерческих бананов.

Повреждения, вызванные этим заболеванием, значительно сокращают фотосинтезирующую площадь листа, а потери урожая плодов могут достигать 50% из-за преждевременного созревания - очень серьезная проблема для плодов, выращиваемых на экспорт.

Одним из средств, используемых в настоящее время для борьбы с болезнью сигатока, является использование химических фунгицидов.

Однако их применение увеличивает производственные затраты, усугубляет проблемы со здоровьем среди рабочих и несет в себе риск стимулирования отбора устойчивых популяций грибов. Кроме того, эти продукты загрязняют как бананы, так и окружающую среду.

Черная сигатока банана быстро распространяется по всему миру и наносит значительный экономический ущерб. Ответ включает интенсивное использование фунгицидов, до 70 опрыскиваний в год, особенно в сильно пострадавших местах, таких как Коста-Рика, из-за развития устойчивости. В настоящее время контроль над черной сигатокой составляет около 30% общих производственных затрат владельцев плантации.

В отличие от системных фунгицидов, многие контактные фунгициды имеют небольшой риск развития резистентности, поскольку действуют в широком смысле на метаболические пути гриба, а не в узкой направленности, как системные.

Исчезновение из схемы защиты бананов системных фунгицидов (грибы выработали устойчивость) вынудило использовать контактные препараты для опрыскивания каждые 4-6 дней, а на через 10–14 дней как в случае с системными средствами.

К сожалению, риски для окружающей среды и здоровья человека, связанные с контактными фунгицидами, такими как манкоцеб и хлороталонил, обычно выше, чем у системных препаратов, и их эффективность для растений, как правило, менее продолжительна, поскольку активные вещества могут быть смыты дождем.

Проблемы манкоцеба

Контактный фунгицид манкоцеб - один из наиболее распространенных препаратов, который применяется более чем в 50% циклов применения для борьбы с сигатокой.

По данным рабочей группы FRAC по бананам, манкоцеб можно использовать отдельно или в смесях в рекомендованных производителями эффективных дозах. Он относится к карбаматным пестицидам (комплекс дитиокарбаминовой кислоты, марганца и цинка) и представляет собой смесь манеба (известного канцерогена) и цинка.

Манкоцеб, защитный фунгицид широкого спектра со множественными механизмами действия, используется в сельском хозяйстве более полувека и считается одним из ведущих фунгицидных продуктов в мире.

Однако в 2020 году манкоцеб по-прежнему сталкивается с проблемами, связанными с увеличением количества остаточных количеств манкоцеба и его метаболита этилентиомочевины (ETU) в почве и сельскохозяйственных продуктах, что вызывает опасения рисков для здоровья человека.

Регистрация этилен-бис-дитиокарбаматов в США прекращается из-за опасений по поводу мутагенности и тератогенности у лабораторных животных. Это привело к участившимся призывам природоохранных организаций запретить продукцию.

Однако из-за отсутствия дальнейших оценок, обзоров и достаточных доказательств, Европейская комиссия продлила период утверждения манкоцеба до конца января 2021 года.

Результат проблем с манкоцебом имеет влияние на сельское хозяйство в целом.

Например, удаление манкоцеба с рынка ЕС косвенно исключает его использование за пределами Европы в сельскохозяйственных культурах. Это поднимает важный вопрос о производстве бананов в Латинской Америке и некоторых странах Азии с точки зрения потребности в более экологически чистых и безостаточных альтернативных СЗР.

Растительная альтернатива

Эфирное масло австралийского чайного дерева, полученное из Melaleuca alternifolia, в этом контексте представляет интерес.

Растение содержит много компонентов, действующих как высокоэффективные фунгициды: терпены, сесквитерпены и соответствующий спирт.

Эфирное масло австралийского чайного дерева имеет максимальное содержание 1,8-цинеола 15% и минимальное содержание терпинен-4-ола, что является основным активным компонентом, 30%.

Эмульгируемый концентрированный состав (Timorex Gold, 22,3 EC W / V; STK group, Израиль) был приготовлен на основе эфирного масла австралийского чайного дерева, протестирован. Получены доказательства, что продукт эффективен против широкого спектра патогенных для растений грибов на многих сельскохозяйственных культурах и проявляет высокую активность против черной сигатоки банана.

Также было проведено несколько испытаний против черной сигатоки в разных странах, где продукт Timorex Gold использовался в качестве замены манкоцеба.

Так, в 2016-ом году было проведено испытание в Колумбии в условиях высокого уровня заболеваемости и включало четыре опрыскивания листьев фунгицидом Volley (фенпропиморф) или Volley +манкоцеб или Volley + Timorex Gold. Все обработки эффективно контролировали черную сигатоку аналогичным образом после нанесения спрея и значительно снижали тяжесть болезни по сравнению с необработанным контролем. Другое полевое испытание, проведенное на Филиппинах в 2015 году, подтверждает эти выводы.

Исследования показали, что биопродукт ингибирует прорастание спор и проявляет высокую активность в отношении развития мицелия и споруляции. Просвечивающая электронная микроскопия показала, что он разрушает клеточную стенку гриба и клеточную мембрану Pseudocercospora fijiensis на 4 или 5 стадиях развития грибов во внутриклеточном пространстве мезофилла бананового листа. Было также обнаружено, что продукт является активатором защитных механизмов и системно индуцирует устойчивость у банановых растений. Опрыскивание выращиваемых в поле материнских растений банана, инфицированными Fusarium wilt, подавляло развитие болезни в дочерних растениях и усиливало патогенез-связанные белки».

(Источник: news.agropages.com. Автор: профессор Моше Реувени, доктор философии, главный научный сотрудник, STK Bio-Ag Technologies).