Sergey Banadysev, doutor en ciencias agrícolas, xefe do programa de cría de Doka-Gene Technologies LLC
A nocividade das enfermidades virais das patacas está aumentando constantemente. Nos últimos anos, os danos producidos non se expresan só nunha diminución do rendemento, senón tamén nunha deterioración da calidade comercial dos tubérculos. As cepas necróticas de virus YBK, VLK, mop-top e chocalho fan que a pataca non sexa estándar, mentres que os síntomas de novas cepas nas follas son cada vez menos pronunciados. O virus Y faise especialmente problemático (Foto 1-4). Non hai xenes de resistencia ás súas cepas necróticas; é imposible crear variedades con alta resistencia usando métodos de selección clásicos. A consideración da bioloxía e as características dos axentes causantes das enfermidades virais non é obxecto deste artigo (hai información máis que suficiente sobre este tema), prestarase a atención principal á análise das posibilidades dispoñibles para a obtención de material de semente de alta calidade para enfermidades virais.
Primeiro de todo, cómpre aclarar o propio concepto de alta calidade. Os requisitos das normas prevén restricións estritas na manifestación externa de enfermidades virais e, en varios países, incluída a Federación Rusa, a infección latente interna dos tubérculos tamén é limitada. Ao mesmo tempo, hai moitos matices na regulación das tolerancias ás enfermidades virais, e algunhas delas son significativas (táboa 1). Descubramos os detalles.
A primeira vista, as normas holandesas para a infección latente parecen ser moi estritas: só o 1,4% da tolerancia na elite. Pero nas instrucións internas de NAK sobre o procedemento de análise, isto aclárase e queda claro. É imprescindible controlar a infección latente da categoría superelita ou superior. A análise realízase por PCR e só para o virus Y. 50 tubérculos combínanse nunha mostra de PCR. Un lote recoñécese como estándar se se mostra unha reacción positiva por non máis dunha mostra de cada catro, ou máis de dúas mostras de oito, ou tres mostras de 12, dependendo do número total de tubérculos da mostra analizada. Obtense unha tolerancia do 0,6% a partir do suposto de que só hai un tubérculo infectado de cada 50 tubérculos. Pero isto é o caso ideal, teoricamente poden infectarse os 50 tubérculos nunha mostra combinada de 50 tubérculos. E entón a cifra da infección latente real do partido debería ser do 25%, non do 0,6%.
Os escoceses e os americanos son realistas na avaliación da infección latente. Escocia alberga unha das cinco áreas legais europeas de produción de sementes de pataca de alta calidade (HG) na UE. É dicir, esta é a zona para a produción de material da máis alta calidade. Non obstante, as regras de certificación non requiren a verificación obrigatoria da contaminación oculta. Si, recoméndase, pero o nivel de infección latente non afecta aos resultados da certificación. Nos EUA, a infestación de tubérculos avalíase usando o método clásico de control do solo. No outono, tómanse mostras de todos os lotes certificados e envíanse a Hawai ou Florida. Non hai inverno, os tubérculos son inmediatamente plantados no chan e avaliados pola manifestación visual de enfermidades virais durante a estación de crecemento. E isto é correcto, non todas as infeccións latentes se reflicten nas follas e nas colleitas, ás veces permanecen en forma latente durante moitos anos sen causar ningún dano. En febreiro, os resultados obtéñense cunha manifestación real específica das enfermidades virais existentes nas plantas descendentes. A mesma imaxe será para os compradores de sementes, pero máis tarde. Esta información determina o resultado final da certificación anual e a implementación principal da primavera baséase nesta información.
Nas normas S-1 da CEPE, Alemaña, Francia, tamén se proporciona e utilízase a avaliación de virus en descendencia directa. Despois da colleita, é necesario tomar mostras de 100 tubérculos, crecer nun invernadoiro e avaliar a manifestación de enfermidades virais nas follas. En esencia, este tamén é un control de terra, só en terreo pechado, unha opción máis cara. As probas de laboratorio realízanse só en casos controvertidos. Pero no mesmo estándar S-1 hai unha contradición, xa que a sección sobre o procedemento de avaliación menciona a posibilidade de usar non só o método visual, senón tamén o laboratorio. Para os especialistas está claro que mediante ELISA ou PCR se detectan varias veces máis plantas virais que visualmente.
En canto ás normas de infección latente, introducidas por GOST 33996-2016 desde 2018 na Federación Rusa, prevén probas de laboratorio, sen unha avaliación visual da descendencia cultivada, e son únicas en canto a aclaracións. Segundo o novo estándar, só é obrigatoria unha avaliación da infección latente do material orixinal de semente: SSE e superior. Pero a nota abre infinitas oportunidades para a improvisación e a improvisación: "Nota. Para os envíos de patacas de semente superelite, elite e reprodutivas que se comercializan en países que adoptaron a norma, as probas de laboratorio realízanse a petición do fabricante ou provedor de patacas de semente. As normas máximas admisibles para limitar a infección vírica e / ou bacteriana baseadas nos resultados das probas de laboratorio de mostras tuberosas pódense establecer en acordos (contratos) para a subministración de patacas de semente por acordo das partes. Para as partes da categoría ES, o nivel limitante de restrición de VLR baseado nos resultados das probas de laboratorio non debería superar o 10%. " Estas tres propostas converteron a norma dun documento estricto e sen ambigüidades en disparates legais, unha fonte de aclaración das relacións entre fabricantes e compradores, unha ferramenta para reclamacións. Como se pode admitir (substituír esencialmente a norma) e confiar nos acordos das partes en materia de calidade, porque os intereses do vendedor e do comprador non poden coincidir aquí. Como pode establecer os mesmos estándares para diferentes categorías, porque é inevitable unha diminución da calidade como a reprodución. E pódese realizar unha disposición máis do estándar 33996-2016, a avaliación da infección latente con enfermidades virais, tanto polo método ELISA como pola PCR. Dado que a sensibilidade destes métodos difire por orde de magnitude. Pero a norma aprobouse e púxose en vigor, o cumprimento das súas normas e requisitos é obrigatorio para todas as empresas sementais.
A produción de sementes de pataca lévase a cabo actualmente en todos os países con patacas desenvolvidas que crecen nunha chamada base libre de virus. O cultivo de células e tecidos en combinación con termo-quimioterapia e propagación microclonal permite a obtención de material inicial de semente con cero contido de virus nas células da pataca. Pero cómpre entender dous puntos: cero non significa unha ausencia completa, senón a posibilidade de estar presente nunha cantidade inferior ao limiar de sensibilidade dos métodos de diagnóstico molecular dispoñibles. E desfacerse dos virus non significa facer patacas resistentes aos virus. Sen unha protección fiable contra a reinfección con enfermidades virais, a semente de pataca sa convértese nun tipo de híbridos F-1, nos que só a primeira xeración dá excelentes resultados e, coa reprodución posterior, prodúcese unha forte diminución do rendemento. A compra de patacas de semente durante un ano de cultivo en rexións cun clima estresante e un alto nivel infeccioso é amplamente practicada, incluso no sur da Federación Rusa. Pero con tal esquema de subministración de material de sementes, as sementes deben ser en cantidade suficiente e a un prezo razoable e accesible. O punto enteiro da fase de campo da produción de sementes de pataca é maximizar a produción de sementes a prezos accesibles mentres contén unha forte infestación. A isto están dirixidas case todas as medidas e operacións organizativas, metodolóxicas e tecnolóxicas obrigatorias e especiais. Unha planta e tubérculos infectados cun virus non se poden curar e a loita contra as enfermidades virais exprésase na prevención da infección vexetal por pulgóns e mecánicamente. Considere varios aspectos críticos da xestión das enfermidades víricas que deben abordarse ao máis alto nivel.
1. Contabilidade e resposta á dinámica e composición de especies de pulgóns que levan virus. A transferencia de virus por pulgóns de plantas enfermas a outras saudables, xunto coa infección inicial do material de plantación e a transferencia mecánica, é a principal razón para a reinfección das patacas de semente. A maioría dos virus permanecen virulentos e permanecen na boca dos pulgóns durante varias horas. Durante este tempo, os pulgóns poden voar a decenas de quilómetros dende o xardín, o vertedoiro, a sementeira de baixa calidade e acabar nos viveiros de sementes. É necesario observar este proceso nos campos de cultivo de sementes practicamente de xeito continuo - desde a plantación ata o secado completo das copas. Cómpre ter en conta que en todos os países de cultivo de pataca desenvolvido, o seguimento de pulgóns lévase a cabo cunha participación importante do financiamento orzamentario e coa participación de institutos de investigación líderes. Os resultados do seguimento e a resposta ás empresas sementais deben terse en conta no curso da certificación. O servizo estatal de protección das plantas funcionaba así no noso país. Actualmente, por algunha razón, o control na pataca na Federación Rusa só se realiza para o escaravello de pataca de Colorado, o que non é un problema no cultivo comercial de pataca. Polo tanto, calquera empresa profesional de sementes debe controlar independentemente os vectores de pulgóns usando técnicas estándar. E é bastante transparente e unificado, só precisa coñecer os detalles importantes. A base do sistema de control de pulgóns son as trampas amarelas de Merike (foto 5). Deben instalarse xusto por riba da altura das plantas, nunha zona limpa de todas as plantas nas inmediacións do campo de patacas. (Os profesionais da protección das colleitas poden obter unha estimación bastante precisa do número de pulgóns vendo directamente 100 follas do nivel superior, medio e inferior ao longo da diagonal do campo.)
Os pulgóns con ás que caeron nas trampas deben recollerse semanalmente e determinar a composición da especie. A capacidade de transportar virus en diferentes especies de pulgóns difire significativamente. O pulgón de pexego verde máis prexudicial (foto 6,7) ten unha eficiencia igual a un, todos os demais teñen coeficientes moito máis baixos (táboa 2,3). Os índices de gravidade das especies de pulgóns foron propostos por científicos británicos (Felton B. et al., 2013) e úsanse en todas partes. Diferéncianse polo virus Y e VLVK, é dicir, polos diferentes mecanismos de transmisión viral. As especies particularmente perigosas que colonizan as patacas están resaltadas en amarelo, é dicir. as que se instalan nas patacas forman formas sen ás que tamén levan virus. Estes inclúen melocotón, pataca, pataca grande, espinheiro, pulgóns de espinheiro. O resto das especies consideradas non colonizan as patacas, senón que transmiten virus en tránsito durante o proceso de inxeccións ao buscar cultivos forraxeiros familiares. Para determinar a composición das especies dos pulgóns alados é necesario un alto nivel de cualificación e un microscopio. Os identificadores fundamentais para os pulgóns publicáronse hai 40-50 anos e agora son unha rareza bibliográfica. Os últimos atlas a toda cor de Alemaña (2000) e Holanda (2008) están dispoñibles nas tendas en liña dos editores. Tamén hai sitios especializados en pulgóns, por exemplo, aphid.aphidnet.org, pero neles preséntanse fragmentariamente especies puramente de pataca. Ao analizar o contido das trampas non se debe perder de vista a posibilidade de que caian nelas saltamontes e psílidos (foto 8,9), que espallan o estolbur e o virus Zebra Chips que xa penetrou en Europa.
Foto 8. Cicadas Foto 9. Psyllida
O número de pulgóns capturados recálculase no índice de presión vectorial (VDP). Os áfidos de durazno cóntanse en unidades reais, as demais especies multiplícanse pola praga. De feito, tradúcense nunha unidade de medida, o formato da nocividade do pulgón de pexego. Entón, se se capturan 20 pezas de pulgóns de pataca, entón para calcular o índice o seu número será de 20x0,2 = 4 unidades. A cantidade total en termos de pulgón de pexego é o índice de presión vectorial. É máis lóxico considerar a IVD para as especies de pulgóns non persistentes como a máis problemática. Un índice de menos de dúas unidades é absolutamente seguro, verde. De 2 a 10 - amarelo, estado preparado, tomando medidas de protección a criterio da empresa. O IVD superior a 10 require o uso obrigatorio de equipos de protección contra os pulgóns. Isto é verificado pola autoridade de certificación. A falta de medidas de protección é a base para degradar a clase de sementes ou emitir unha orde para destruír a follaxe. O limiar de nocividade dos pulgóns (10 unidades de pulgóns de durazno) estableceuse no curso de estudos especiais sobre o grao de infección do material de sementes a presión vectorial diferente. A infección por virus aumenta significativamente se o número de pulgóns supera o limiar; cun número menor, a diferenza entre os niveis de infección é insignificante. En consecuencia, cun nivel verde e amarelo de PDI, as medidas de protección non teñen efecto, non afectan o nivel de infección e non ten sentido levalas a cabo.
Nalgúns países europeos, para todos os puntos de seguimento, lévase a cabo o cálculo do IIA total (acumulado) desde o comezo da tempada de crecemento (Fig. 1). Establecéronse valores límite do DII total, despois do cal o servizo de certificación emite unha orde de sega e desecación de tapas en parcelas de sementes. Cal é este valor límite? Nos Países Baixos, IWD actualmente: 80 unidades de pulgón de durazno (Haverkort A., 2018). Estes indicadores non se especifican nas normas nacionais de certificación oficial. Pero faise fincapé en que ao emitir unha orde para cortar as copas, non só se ten en conta o índice de presión vectorial acumulado, senón tamén a resistencia das variedades á infección viral (existe unha gradación oficial de variedades cultivadas segundo esta característica), o número de plantas con síntomas de virus detectados durante unha inspección de campo, realizando protección medidas contra os pulgóns. Os agricultores teñen permiso de dous (Países Baixos) a tres (Escocia) días para cumprir a prescrición. O incumprimento da prescrición leva á denegación da certificación ou á degradación da clase de semente.
O seguimento cualificado continuo de pulgóns-vectores de enfermidades virais proporciona unha comprensión operativa do nivel do fondo infeccioso e permítelle tomar medidas de protección non de forma rutinaria, senón segundo as necesidades, aforrando así fondos significativos en produtos fitosanitarios. Ademais, o servizo de alerta de pulgóns a principios do verán ofrécese aos produtores de sementes da UE. No sistema de institutos de investigación orzamentaria funcionan varias trampas de succión (foto 10), que identifican os transportistas no aire a grandes alturas. Unha trampa de succión ofrece unha previsión precisa nun radio de 100 km. Só se pode soñar cun servizo deste tipo, pero a información proporcionada permítelle exercer correctamente o control a nivel dunha empresa individual, transformando a información recibida en medidas operativas para controlar as enfermidades virais, tendo en conta a situación que se desenvolveu nun ano concreto e en campos específicos. A lista destas medidas inclúe varias técnicas para illar e protexer as parcelas sementais.
2. Illamento espacial... A localización da produción de pataca de sementes en rexións cun fondo infeccioso mínimo de vectores de enfermidades virais practícase en todos os países de cultivo de pataca desenvolvido. Por exemplo, nos Países Baixos, a produción de sementes concéntrase nos poldros costeiros do norte (Fig. 2).
As observacións a longo prazo confirmaron que os antecedentes infecciosos nesta área son unha e media veces máis baixos e o nivel crítico estacional de IWD ocorre de media o 26 de xullo, dúas semanas despois que no sur do país. (Haverkort A., 2018). Isto vese claramente na figura 1: no norte, o IVD é verde, no sur, vermello. Pódese concluír que no sur dos Países Baixos a produción de sementes de pataca é extremadamente arriscada, pero non hai nada que dicir sobre os países máis meridionais. Pero non te esquezas da relatividade. Se non se atopa na fronteira dos Países Baixos, pero diríxese cara ao sur de toda Bélxica, entón no norte de Francia, na rexión costeira da canle da Mancha, hai unha zona de produción de sementes de pataca deste país. Francia ten a segunda maior exportación de pataca de semente do mundo. Isto implica un produto de alta calidade, mentres que a zona de sementes francesa está situada a 700 km ao sur dos polders holandeses. Os produtores de sementes, debido ao alto nivel de tecnoloxía e organización, producen un produto digno, aínda que por razóns obvias non é posible ver os resultados do control de pulgóns no acceso aberto nesta zona.
A rexión de sementes de pataca escocesa concéntrase no nordeste, na beira do mar (Figura 3). Se observas o seguimento inglés dos pulgóns nos últimos anos, nesta zona o fondo infeccioso é dúas veces inferior ao do centro de Inglaterra. Pero resulta que na propia Escocia hai zonas con aínda menos pulgóns, no sueste, a fronteira con Irlanda do Norte. Por que non se cultivan patacas de semente alí?
Obviamente, debido á menor idoneidade dos terreos en termos de composición mecánica e rocosa. Se nos centramos só nos pulgóns, sería lóxico colocar toda a produción de sementes de pataca da UE en Escandinavia. Nesta dirección déronse algúns pasos. Literalmente 200 km antes do círculo polar ártico, no paralelo 64 hai unha zona de cultivo de sementes de pataca finlandesa, unha das cinco europeas (foto 14). Anualmente cultívanse ata 1000 mil toneladas de patacas de semente nunha superficie de 30 hectáreas. As condicións climáticas son mínimas suficientes: a estación de crecemento é de maio a outubro, horas de luz moi longas ao comezo da estación de crecemento, precipitacións frescas e suficientes - ata 300 mm (Fig. 4).
Os antecedentes infecciosos dos pulgóns foron estudados a fondo por investigadores independentes (Kirchner S. et al., 2013) empregando trampas amarelas e de succión. Entre 20 e 3000 pulgóns caen na trampa por semana (Fig. 5). Pero só hai un 10-20% dos portadores de virus entre eles, o resto son especies de árbores e arbustos inespecíficos. Os pulgóns do melocotón practicamente non se atopan no norte, os pulgóns da pataca ocasionalmente.
A continuación do artigo publicarase na revista "Potato System" no 3, 2020.
O policía