aadvark (aadvark) wrote,
aadvark
aadvark

Поговорим о фитофторе



Поздравляем всех селян и дачников с наступлением зимы! Зима - время для подведения итогов, раздумий и планов на новый год. Зима - лучшее время для самообразования! Огородные заботы уже закончились, новые посадки еще не начались - самое время прикидывать, что нового посадить, где это взять, поставить новые цели и почитать новое о старом и о новом тоже. Продолжая хорошую традицию зимнего ликбеза, поговорим сегодня о... фитофторе, одном из основных бичей наших пасленовых посадок.


Фитофтора Phytophthora infestans - ставшая уже привычной нам напасть, поражающая в основном картошку и томаты. В подходящих условиях, неизбежно наступающих каждый год, она способна в считанные дни уничтожить все растения и сделать урожай непригодным для хранения. Дачники с попеременным успехом применяют самые разные средства защиты своего урожая. Но если несколько десятков кустов томатов не сложно вырастить в теплице, где проще создать для фитофторы неподходящие условия, то картофельные поля невозможно укрыть от непогоды и излишней влаги, способствующих ее развитию. Поэтому влияние этого паразита на картошку по экономическим показателям во много раз превосходит ее влияние на любые другие культуры. В мировом масштабе, ежегодные потери урожая от фитофторы достигают 3,25 миллиарда долларов. В 1845-51 годах фитофтора была главной причиной картофельного неурожая практически во всей Европе и на севере Соединенных Штатов. В Ирландии, где картофель был основой питания, неурожайные годы вызвали голод, во время которого погибло более миллиона людей и еще столько же было вынуждено иммигрировать. Более полутора веков спустя исследования  все еще не смогли побороть опасную болезнь. До сих пор фитофтора входит в десятку самых опасных и убыточных болезней сельскохозяйственных культур. Мало какая другая болезнь может похвастаться столь постоянной ежегодно взымаемой данью с картофельных полей. Фитофтора встречается везде, где растет картофель.

Фитофтора (от греческого «разрушитель растений») - спорообразующий грибоподобный организм, относящийся к классу оомицетов. Оомицеты напоминают грибы, но произошли в эволюции независимо от них. Известно больше 65 видов фитофторы, серьезно поражающих, помимо картофеля, и другие экономически важные культуры - сою, какао, клубнику, малину, виды дубов и кленов, а также тысячи других видов культурных и дикорастущих растений. Вид фитофтора инфестанс поражает только растения семейства пасленовые, в основном картофель и томаты. Цикл размножения фитофторы сложный, и может проходить по половому и бесполому типу. При бесполом типе формируются споры, не требующие скрещивания с грибом другого пола (да, у грибов тоже есть половые различия, как и у большинства растений и животных! Только у фитофторы разный пол оомицелия называется А1 и А2). Эти споры быстро прорастают в подходящих условиях, заражая листья, клубни или плоды растений, разрушают ткани приютившего их хозяина и в течение 4х дней образуют сотни тысяч новых спор, приводящих к быстрому заражению соседних растений. Таким образом, цикл размножения повторяется каждые несколько дней, и за осенние дни, когда для фитофторы складываются идеальные условия (прохладная погода с высокой влажностью), проходит несколько таких циклов. Зиму однополые споры способны переживать только на зараженных растительных останках, или же в зараженных клубнях картофеля с тем, чтобы  на следующий год быстро поразить развивающиеся ростки, не давая им шанса вырасти и принести полноценный урожай. При половом размножении требуются грибы двух типов А1 и А2, и споры, образующиеся при их скрещивании, обладают гораздо большей устойчивостью к неблагоприятным условиям, способны сохранять жизнеспособность в земле в течение нескольких лет и, за счет присутствия материнского и отцовского геномов, гораздо проще мутируют и приспосабливаются к новым условиям, чем каждый из типов по отдельности, и быстрее приспосабливаются к любым фунгицидам.

До середины 17-го века фитофтора обитала только в Мексике, в основном в долине Толука, считающейся родиной фитофторы, в полутора часах езды на юго-запад от столицы. Испокон веку в этой долине плодились и размножались всевозможные типы фитофторы, скрещивались, мутировали и всячески видоизменялись. Хотя путешественники привозили картофель из Америк в Европу много раз, начиная с  1500-х годов, фитофтора довольно долго оставалась только на своей родине в Мексике. В Европу она прибыла уже в 1840-х годах, когда картофель уже стал привычной пищей европейцев. Почти сразу по прибытии фитофторы (сначала это был только тип А1, второй тип оставался в Мексике), она вызвала опустошение европейских полей и голод в Ирландии, унесший больше миллиона жизней. С тех пор она стала постоянным жителем европейских картофельных полей.  В 1860 году ее выделили и определили как патоген, разработали некоторое количество фунгицидов для борьбы, и в общем и целом вроде бы приспособились с ней жить, сажая картошку рано, и смирясь с ежегодными потерями урожая из-за болезни. Ситуация в мире сильно изменилась , когда картошка, выращенная в Мексике и зараженная фитофторой типа А2, на большом корабле отправилась в 1976 году в Европу. И с 1980 года А2 тип фитофторы Phytophthora infestans был обнаружен в Европе. Стало возможно половое размножение фитофторы с присущей ему большой скоростью мутаций, увеличенной приспособляемостью и долгим выживанием в почве. Привычный препарат металаксил перестал действовать, обычные устойчивые сорта потеряли устойчивость. С каждым годом очаг новой и быстро изменяющейся фитофторы мигрирует все дальше на восток, завоевывая Европу и далее, достигая Дальнего Востока и Японии, приводя к дальнейшему распространению обоих типов фитофторы. Новая фитофтора гораздо более агрессивна и ее опустошительные эпидемии становятся все более суровыми. Когда она дошла до границ России в 1990х годах, урожайность картофеля упала на 70 и более процентов, иногда вообще не оставляя на поле ни единого живого куста картофеля. И ее распространение продолжается. Та же самая история с распространением А2 типа фитофторы произошла и в США, но там по каким-то причинам генетическая изменчивость фитофторы гораздо ниже, чем в Европе.

Первые признаки инфекции проявляются обычно коричневыми или фиолетово-черными пятнами на краях листа, затем они распространяются на весь лист. Стебель чернеет и засыхает. Споры могут повреждать и непосредственно клубни, на них повреждение появляется как черные пятна, которые прорастают в глубь клубня и далее приводят к вторичным повреждениям мякоти. Борьба с фитофторой весьма затратна. Можно уничтожать очаги заражения, можно использовать раннюю посадку для уменьшения возможности раннего заражения. Но главным методом остается обработка фунгицидами. Учитывая цену фунгицидов и требуемую частоту обработок, это весьма затратая и небезопасная для здоровья операция. В развитых странах количество обработок от фитофторы может достигать 10-15 за сезон роста - ни одна другая сельскохозяйственная культура не требует такого количества обработок!, а их стоимость - 10-15% от стоимости урожая. И даже при таком режиме обработок потери урожая составляют не менее 15%. По количеству выращиваемого картофеля, Россия занимает второе места после Китая. Урожайность же картофеля в России - примерно одна треть от собираемого в Европе, и меньше 10% хозяйств используют количество фунгицидов на уровне Европы. При этом эффективность фунгицидов постоянно падает, требуя новых разработок, из-за быстрой приспособляемости фитофторы.

Итак, есть фитофтора, быстро приспосабливающаяся к любым используемым фунгицидам, быстро мутирующая, споры которой долгое время остаются живыми в земле, и есть наша любимая картошка, которой, помимо фитофторы, приходится бороться еще и с колорадским жуком, паршой, проволочником и нематодой, живущими на наших полях. Химики пытаются синтезироват новые фунгициды, биологи стараются сделать картофель устойчивым к болезням. Изучаются дикие виды, родственные нашему картофелю, такие, как Solanum demissum и S. bulbocastanum. Эти виды не поражаются фитофторой и имеют гены устойчивости к ней, общим числом 11 известных. К сожалению, дикие картофели не скрещиваются так просто с нашей обычной картошкой Solanum tuberosum, потому как дикие виды являются диплоидами (т.е. имеют два набора хромосом), а культурная картошка - тетраплоид (т.е. имеет 4 набора). Для введения в геном картошки новых генов приходится применять методы генной инженерии. Каждый из генов устойчивости с помощью различных генетических ухищрений был таки введен в съедобный картофель, но... в течение нескольких лет фитофтора победила каждый из них. В 2005 году ученые перенесли в картошку ген для белка дермасептин Б1, присутствующий в кожных выделениях тропической лягушки, защищающих ее от грибковых и бактериальных инфекций. Ген отлично защитил картофель от фитофторы, но вопрос о том, насколько картофель с дермасептином пригоден для употребления в пищу человеком, остался открытым. Ведь идеальная картошка должна быть не только устойчива к фитофторе, но и крупна, вкусна и не токсична. Что толку в картошке, которую не ест фитофтора, но и человек есть не может? Пока у ученых не получается объединить все требуемые характеристики в одном растении. Получается либо одно, либо второе, либо третье. В Сельскохозяйственном Исследовательском центре в Вашингтоне ДС, прямо сейчас есть картошка, которая устойчива к фитофторе. Но по размерам и форме она напоминает арахис, а не картошку. Или культивар Ленап - устойчив к фитофторе и хорошего размера, но ядовит.

Путь эскалации применения фунгицидов по многим причинам не кажется оптимальным. Картошка, устойчивая к фитофторе - дело будущего, и не факт, что не обнаружатся какие-нибудь долговременные негативные последствия при употреблении такой картошки. И это мы еще рассмотрели только одну из проблем картофелеводства! А есть еще и накопление патогенов в почве в результате несоблюдения севооборота, есть колорадский жук и вырождение семенного материала картофеля... Что мы можем противопоставить всем этим проблемам?

...Нам, в Бататовых Кущах, ответ очевиден. Опросы местных жителей показывают, что хорошего урожая картошки в нашей местности не было последние пять-семь лет. Причины называются разные, от токсичных дождей и изменения климата до прямого вредительства экстремистских группировок. А у нас растут бататы. Им не страшна фитофтора, им не страшен колорадский жук, и они кажутся удивительно устойчивыми ко всяческим непогодам. Хотите попробовать, обращайтесь! Посадочный материал будет весной.



Использованная литература -
Brasier C. (2000) The rise of the hybrid fungi. Nature, 405: 134-135

Garelik G. (2002) Taking the Bite out of Potato Blight. Science, 298: 1702-1704.

Gianessi L., Williams A. (2011) Increased Fungicide Use on Potatoes Would Significantly Improve Food Security in Russia. International Pesticide Benefits Case Study No. 28, 2011

Govers F. (2005) Late blight: the perspective from the pathogen. Potato in progress: science meets practice, Wageningen Academic Publishers: 245-254.

Osusky M., Osuska L., Kay W., Misra S. (2005) Genetic modification of potato against microbial diseases: in vitro and in planta activity of a dermaseptin B1 derivative, MsraA2. Theor. Appl. Genetics, 111 (4): 711-722.

Pennisi E. (2010) Armed and dangerous. Science, 327: 804-805.

Schiermeier Q. (2001) Russia needs help to fend off potato famine, researchers warn. Nature,  410: 1011.
Tags: 2013, болезни, декабрь, картошка, ликбез
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Каталог на 2022 год

    Каталог на сайте bataty.ru готов к осеннему заказу и/или предзаказу. На сайте есть раздел тыкв и прочих тыквенных Есть возможность заказать…

  • Сорго Индийский жемчуг

    Еще одно замечательное растение, которое получилось вырастить в этом году - сорго Индийский жемчуг, Pennisetum glaucum. Мощные растения, быстрый…

  • Осень

    2 сентября в Бататовых Кущах наступила осень. Можно даже сказать точно время, когда она пришла. До 10 утра еще было лето - солнце, жарко, синее…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 10 comments

Recent Posts from This Journal

  • Каталог на 2022 год

    Каталог на сайте bataty.ru готов к осеннему заказу и/или предзаказу. На сайте есть раздел тыкв и прочих тыквенных Есть возможность заказать…

  • Сорго Индийский жемчуг

    Еще одно замечательное растение, которое получилось вырастить в этом году - сорго Индийский жемчуг, Pennisetum glaucum. Мощные растения, быстрый…

  • Осень

    2 сентября в Бататовых Кущах наступила осень. Можно даже сказать точно время, когда она пришла. До 10 утра еще было лето - солнце, жарко, синее…