E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
Pozni krompir in paradižnik, ki ga povzroča gobam podoben organizem, oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary, je pogost na skoraj vseh delih sveta, kjer gojijo te pridelke. V epifitoznih pogojih lahko izguba pridelka krompirja zaradi poznega plina doseže 10–30% ali več, paradižnika pa do 100% (Ivanyuk et al., 2005).
Eden glavnih virov primarnega inokuluma Ph. infestani, ki vodijo do okužbe rastlin, so reproduktivne strukture z debelimi stenami - oospore. Hibridne oospore, ki so nastale zaradi križanja genetsko različnih starševskih sevov, prispevajo k povečanju genotipske raznolikosti populacije, zaradi česar se pospeši proces prilagajanja sevov novim sortam in uporabljenim fungicidom. Tvorba oospore Ph. infestans na terenu opazili v mnogih državah sveta: Rusija (Smirnov in sod., 2003), Norveška (Hermansen in sod., 2002), Švedska (Strcmberg in sod., 2001), Nizozemska (Kessel in sod., 2002) in drugih regijah. Obstajajo dokazi, da lahko oospore povzročitelja poznega plina preživijo več kot dve leti v tleh v stanju, ki je sposobno preživeti (Hermansen et al., 2; Bšdker et al., 2002) in povzročijo okužbo rastlin po prezimovanju (Lehtinen et al., 2006; Ulanova et al., 2002).
Danes je glavna metoda za boj proti pozni mrčini kemična zaščita, ki vključuje obdelavo nasadov s fungicidnimi pripravki. Številne kemikalije, ki se uporabljajo za zaščito krompirja in paradižnika pred pozno ptico, močno zavirajo nastanek oospore (Kessel in sod., 2002; Kuznetsov, 2013). Vendar se na krompirju pogosto uporabljajo druga zdravila, ki ne vplivajo neposredno na Ph. infestans, njihov vpliv na tvorbo oospore pa ni znan. Namen tega dela je bil torej preučiti učinek na nastanek oospor nekaterih zdravil, ki se pogosto uporabljajo na krompirju, vendar niso registrirana proti pojavu modrega plina.
Uporabili smo 9 Ph. infestani različnih vrst parjenja, ki smo jih izolirali iz okuženih listov krompirja v regijah Moskva, Leningrad in Rjazan. Za preučevanje učinka na rast micelija in tvorbo oospor so bila uporabljena naslednja zdravila: fungicidi Maxim (učinkovina fludioksonil iz razreda fenilpirolov) in Scor (difenokonazol, triazoli), insekticidi Aktara (tiametoksam, neonikotinoidi) herrekididokloridinidokloridinidokloridinidokloridin , triazini). Vsi pesticidi so registrirani v "Državnem katalogu pesticidov in agrokemikalij" za leto 2014. Za preučevanje vpliva koncentracije pesticidov na rast kolonij oomiceta je bil vsak sev inokuliran z agarnim blokom v sredino Petrijeve posode z gostim medijem iz ovsene kaše. Preizkusni pesticid smo predhodno dodali v medij v koncentracijah 0.1, 1.0, 10.0 in 100.0 mg / L (glede na aktivno snov - DV). Kot nadzor smo uporabili gojišče brez dodanega pesticida. Inokulacije smo inkubirali pri 18 ° C 12-15 dni, dokler premer kolonije nadzora brez pesticidov ni bil 70-80% premera Petrijeve skodelice, nato pa je bil premer kolonije izmerjen v kontrolni in eksperimentalni različici.
Poskusi so bili izvedeni v treh ponovitvah. Študija tvorbe oospore je bila izvedena na agar-ovsenem gojišču (3 ml v Petrijevi posodi) z dodatkom fungicida v koncentracijah 30, 0.1, 1.0 in 10.0 mg / L ter na gojišču brez fungicida (kontrola). Za to so bili bloki agarja z izoliranima izolirnima tipoma A100.0 in A1 postavljeni v parih na površino hranilnega medija na razdalji 2 cm drug od drugega. Inokulacije smo inkubirali pri optimalnem Ph. Infestani pri temperaturi 5 ° C 18 dni. Po gojenju smo hranilni medij s spori resuspendirali z mešalnikom v 20 ml destilirane vode in iz nastale suspenzije pripravili pripravke za mikroskopiranje. V vsaki varianti je bilo pregledanih 30 vidnih polj (180 ponovitve, 3 vidnih polj). Nato smo ponovno izračunali koncentracijo oospor (kos / μL medija).
Vpliv pesticidov na radialno rast kolonije. Difenokonazol, tiametoksam in imidakloprid niso imeli statistično pomembnega učinka na radialno rast Ph. infestans (tabela 1). Herbicid metribuzin je v začetnem obdobju (5-7 dni rasti) povzročil rahlo zaviranje rasti, vendar so se do 10. dne premeri kolonij podobno povečali. Fludioksonil je statistično pomembno zaviral razvoj Ph. infestans v koncentraciji v mediju več kot 10 mg / l.
Tabela 1
Vpliv pesticidov na radialno rast kolonij Fitoftorske infestans
Fungicid-DV (zdravilo) | Premer kolonije pri različnih koncentracijah (mg / L) DW v mediju, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksam (zdravilo 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%) |
Opomba. Znaku "±" sledi interval zaupanja za stopnjo pomembnosti 0.05. Vrednosti v oklepajih izražajo razmerje med premerom kolonij v poskusni različici in tistim v kontroli brez pesticidov. Znak "-" pomeni, da raziskave niso bile izvedene.
Tabela 2
Vpliv pesticidov na tvorbo oospore Fitoftorske infestans v agarskem okolju
Fungicid-DV (zdravilo) | Število oospor v mediju pri različnih koncentracijah (mg / l) DV, kosov / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksam (zdravilo 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%) |
Študija vpliva pesticidov na tvorbo oospor Ph. infestans v hranilnem mediju. Ugotovljeno je bilo, da so statistično značilno zmanjšanje števila oospor pri določenih koncentracijah povzročila vsa preiskana zdravila (tabela 2). Pri koncentraciji zdravilne učinkovine 1.0 mg / l so vsi pesticidi, razen pripravkov Aktara in Skor, privedli do opaznega zmanjšanja količine nastalih oospor (za 12–24% v primerjavi s kontrolo). Nadaljnje povečanje koncentracije aktivnih snovi v mediju je privedlo do povečanja zaviralnega učinka. Pripravki na osnovi tiametoksama in difenokonazola so povzročili statistično značilno zmanjšanje števila oospor, ko je bila koncentracija aktivne snovi v mediju večja od 10 mg / l.
Razprava in zaključek. Študija vpliva pesticidov, ki niso bili registrirani proti krompirju na radialno rast micelija, je pričakovano pokazala šibko zaviranje rasti (fludioksonil) ali nobenega vpliva na rast (drugi preučeni pesticidi).
Tabela 3. Koncentracije aktivnih snovi v delovni tekočini
Pripravek (fungicid-DV) | Pri delu uporabljamo koncentracijo DV v hranilnem mediju, mg / l | Koncentracija DW v delovni tekočini med predelavo krompirja, 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 |
* Vrednosti so predstavljene v skladu z "Državnim katalogom pesticidov in agrokemikalij" za leto 2014.
Vsi preučeni pesticidi so povzročili zmanjšanje tvorbe oospor v hranilnem mediju. Preizkušene koncentracije pesticidov v mediju so bile nižje ali so približno ustrezale (za imidakloprid) dovoljenim koncentracijam v delovni tekočini (tabela 3). V naših poskusih se je zaviranje nastajanja oospor okrepilo, ko se je odmerek zdravila povečal, kar kaže na povečan učinek ob stiku z bolj koncentrirano delovno tekočino. Difenokonazol je povzročil znatno zmanjšanje koncentracije oospor ne le v poskusih na hranilnem gojišču, temveč tudi v preskusih na odrezanih listih krompirja v tekočini, ki je vsebovala fungicid. Tako so pri beloruski sorti Vectar opazili 32 oospor na 1 mm2 listne površine pri kontroli, pri koncentraciji difenokonazola v vodi 10 mg / l - 24 in pri 100 mg / l - 12 oospor / mm2. Razlika v koncentracijah oospor pri 100 mg / l fungicida in v kontroli je statistično pomembna (Elansky, Mytsa, neobjavljeno).
Pesticidi lahko vplivajo na najrazličnejše procese v celicah gliv. V literaturi nismo mogli najti informacij, ki bi do neke mere pojasnjevale možen učinek preiskovanih zdravil na tvorbo oospor. Poskusimo narediti nekaj predpostavk glede delovanja difenokonazola. Mehanizem njegovega fungicidnega delovanja je zaviranje encima C14-dimetilaze, ki ima ključno vlogo pri biosintezi sterola. Sterole sintetizirajo glive, rastline in drugi organizmi in so del njihovih celičnih membran. Oomiceti iz rodu Phytophthora so v odsotnosti sterolov sposobni samo vegetativne rasti; nastajanje oospor je popolnoma zatirano (Elliott et al., 1966).
Oomiceti sami ne morejo sintetizirati sterolov; v svoje membrane vključijo sterole, pridobljene iz gostiteljske rastline, ki jih modificirajo. V našem poskusu smo uporabili medij ovsenega agarja, bogat z â-sitosterolom in izofukosterolom (Knights, 1965), torej snovmi, ki spodbujajo tvorbo oospor. Možno je, da difenokonazol zavira delovanje encimov, ki sodelujejo pri spreminjanju ali uporabi sterolnih spojin, pridobljenih iz rastlin. To pa lahko zmanjša intenzivnost nastajanja oospore.
Kot je razvidno iz našega dela, je imel difenokonazol pri nizkih koncentracijah šibek stimulativni učinek na rast micelija in tvorbo oospor.
Zatiranje tvorbe oospor v hranilnem mediju je bilo prej dokazano za fungicide antifitoftore. Tako so v delu Kessel et al. (2002) raziskali več kot 10 komercialnih zdravil za antifitofluoroide. Fluazinam, dimetomorf in cimoksanil v nesmrtonosnih koncentracijah so popolnoma zavirali nastajanje oospor v agarskem mediju; metalaksil, maneb in propamokarb so pokazali zmerno učinkovitost; Mancozeb in klorotalonil praktično nista vplivala na tvorbo oospore. V delu S. A. Kuznetsov (Kuznetsov, 2013) je bilo prikazano zaviranje tvorbe oospor na hranilnem mediju z nesmrtonosnimi koncentracijami metalaksila.
Naši poskusi so pokazali, da pripravki pesticidov, ki se uporabljajo na krompirju in nimajo niti neposrednega zaviralnega učinka na rast patogena poznega fliša, zavirajo nastajanje oospor. Tako pravilno izvedena kemična zaščita krompirja z uporabo fungicidov, insekticidov in herbicidov zmanjša verjetnost nastanka oospor v rastlinskih listih.
To delo je podprla Ruska znanstvena fundacija (projekt št. 14-50-00029).
Članek je bil objavljen v reviji "Mikologija in fitopatologija" (letnik 50, številka 1, 2016).