Сергей Банадисев, доктор на селскостопанските науки, ръководител на развъдната програма на Doka-Gene Technologies LLC
Вредността на картофените вирусни заболявания постоянно се увеличава. През последните години щетите от тях се изразяват не само в намаляване на добива, но и в влошаване на продаваемостта на клубените. Некротичните щамове на вируси YBK, WLRK, mop-top и дрънкалки правят картофите нестандартни, докато симптомите на нови щамове по листата стават все по-слабо изразени. Вирусът Y става особено проблематичен (Снимка 1-4). Няма гени за устойчивост към неговите некротични щамове; невъзможно е да се създадат сортове с висока устойчивост, използвайки класически методи за селекция. Разглеждането на биологията и характеристиките на причинителите на вирусни заболявания не е предмет на тази статия (има повече от достатъчно информация по тази тема), основното внимание ще бъде обърнато на анализа на наличните възможности за получаване на висококачествен семенен материал за вирусни заболявания.
На първо място, трябва да изясните самата концепция за високо качество. Изискванията на стандартите предвиждат строги ограничения за външната проява на вирусни заболявания, а в редица страни, включително Руската федерация, вътрешната, скрита инфекция на клубените е допълнително ограничена. В същото време има много нюанси за регулиране на толерантността към вирусни заболявания и някои от тях са значителни (Таблица 1). Нека разберем подробностите.
На пръв поглед холандските стандарти за латентна инфекция изглеждат много строги: само 1,4% толерантност в елита. Но в ръководството за процедурата за вътрешен анализ на НАК това е изяснено и ясно. Задължителен е контролът на латентната инфекция от категорията на суперелитите и по-горе. Анализът се извършва чрез PCR и само върху Y-вирус. 50 клубена се комбинират в една PCR проба. Една партида се счита за стандартна, ако не повече от една проба от четири, или не повече от две проби от осем или три от 12 проби показва положителна реакция в зависимост от общия брой грудки в пробата, която се анализира. Допуск от 0,6% се получава от предположението, че в проба от 50 клубена има само един заразен. Но това е в идеалния случай, теоретично всички 50 клубена в комбинирана проба от 50 грудки могат да бъдат заразени. И тогава цифрата на действителната скрита зараза на партията трябва да бъде 25%, а не 0,6%.
Реалистите в оценката на латентната инфекция са шотландците и американците. Шотландия е дом на една от петте защитени райони със семена от картофи с високо качество (HG) в ЕС. Тоест, това е зона на производство на материал с най-високо качество. Правилата за сертифициране обаче не изискват задължителна проверка на латентната инфекция. Да, препоръчително е да го направите, но нивото на латентна инфекция не влияе на резултатите от сертифицирането. В Съединените щати туберкулозните инфекции се оценяват по класическия метод за контрол на почвата. През есента се вземат проби от всички партиди, подлежащи на сертифициране, и се изпращат до Хаваите или Флорида. Няма зима, клубените веднага се засаждат в почвата и се оценяват чрез визуалната проява на вирусни заболявания през вегетационния период. И правилно е, че не всяка скрита инфекция се отразява в листата и посевите, понякога тя остава в латентна форма в продължение на много години, без да причинява никаква вреда. До февруари се получават резултати с конкретна реална проява на съществуващите вирусни заболявания на потомствените растения. Купувачите на семена ще имат същата картина, но по-късно. Тази информация определя крайния резултат от годишното сертифициране, а основното изпълнение на пролетта се осъществява, като се вземе предвид тази информация.
Стандартите S-1 на ИКЕ на ООН, Германия, Франция също предвиждат и използват оценката на вирусите в пряко потомство. След прибирането на реколтата е необходимо да вземете проби от 100 клубена, да отглеждате в оранжерия и да оцените проявата на вирусни заболявания по листата. По същество това е и контрол на почвата, само в затворена земя, по-скъп вариант. Лабораторното тестване се провежда само в спорни случаи. Но има противоречие в същия стандарт S-1, тъй като възможността за използване не само на визуалния, но и на лабораторния метод е спомената в раздела за процедурата за оценка. Специалистите разбират, че чрез ELISA или PCR се откриват няколко пъти повече вирусни растения, отколкото визуално.
Що се отнася до нормите за скрита инфекция, въведени от GOST 33996-2016 през 2018 г. в Руската федерация, те предвиждат лабораторни изследвания, без визуална оценка на порасналото потомство и са уникални от гледна точка на обяснение. Според новия стандарт е задължителна само оценка на латентното замърсяване на оригиналния семенен материал: SSE и по-високи. Но бележката отваря огромни възможности за импровизация и импровизация: „Забележка. За много суперелитни, елитни и репродуктивни семена от картофи, които влизат в обращение в страни, които са приели стандарта, лабораторните изследвания се извършват по искане на производителя или доставчика на семенни картофи. Максимално допустимите норми за ограничаване на вирусна и / или бактериална инфекция според резултатите от лабораторни изследвания на проби от грудки могат да бъдат определени в споразумения (договори) за доставка на семена от картофи по споразумение на страните. За страните от категорията ES максималното ниво на ограничение на UVK според резултатите от лабораторните изследвания не трябва да надвишава 10%. " Тези три предложения превърнаха стандарта от строг и недвусмислен документ в правна глупост, източник за изясняване на отношенията на производители и клиенти и инструмент за оплаквания. Как човек може да позволи (по същество да замени стандарта) и да разчита на споразумението на страните по въпросите на качеството, защото интересите на продавача и купувача не могат да съвпадат тук. Как могат да бъдат установени едни и същи стандарти за различните категории, тъй като неизбежно е намаляването на качеството, което се възпроизвежда. И друга разпоредба на стандарт 33996-2016 - оценката на латентна инфекция с вирусни заболявания - е позволено да се извършва както от ELISA, така и от PCR. Въпреки факта, че чувствителността на тези методи варира с порядък. Но стандартът е одобрен и влязъл в сила, спазването на неговите норми и изисквания е задължително за всички предприятия за семена.
Понастоящем производството на картофени семена се извършва във всички страни с развито отглеждане на картофи на така наречената безвирусна основа. Културата на клетки и тъкани в комбинация с термохимиотерапия и микроклонално размножаване позволяват получаване на първоначален материал от семена с нулево съдържание на вируси в картофените клетки. Но трябва да разберете две точки: нулата означава не пълно отсъствие, а възможността да присъства в количество под прага на чувствителност на наличните молекулярни диагностични методи. И да се отървем от вируси не означава да правим картофи, устойчиви на вируси. Без надеждна защита срещу повторно заразяване с вирусни заболявания, здравите картофени семена се превръщат в тип F-1 хибриди, при които само първото поколение дава отлични резултати, а с последващо размножаване настъпва рязък спад в производителността. Покупката на семенни картофи за една година отглеждане в региони със стресиращ климат и висок инфекциозен произход е широко практикувана, включително в южната част на Руската федерация. Но при такава схема за осигуряване на семенен материал, семената трябва да бъдат в достатъчно количество и на разумна, достъпна цена. Целият смисъл на полевата фаза в производството на картофени семена е да се увеличат максимално достъпните количества семена, като същевременно се съдържа плътно повторно заразяване. Почти всички задължителни и специални организационни, методологични и технологични мерки и операции са насочени към това. Невъзможно е да се излекува растение и грудки, заразени с вирус, а борбата срещу вирусни заболявания се изразява в предотвратяване на инфекция на растенията от листни въшки и механично. Помислете за няколко критични аспекта на управлението на вирусни заболявания, които трябва да бъдат разгледани на най-високо ниво.
1. Отчитане и отговор на динамиката и видовия състав на вирусни листни въшки. Прехвърлянето на вируси от листни въшки от болни растения към здрави, заедно с първоначалното заразяване на посадъчния материал и механичното пренасяне, е основната причина за повторно заразяване на семенните картофи. Повечето вируси остават вирулентни и остават в устата на листни въшки в продължение на няколко часа. През това време листните въшки могат да летят на десетки километри от градината, сметището, нискокачествената сеитба и да се озоват в разсадници за семена. Необходимо е този процес да се наблюдава в семена за отглеждане на семена практически непрекъснато - от засаждане до пълно изсъхване на върховете. Следва да се отбележи, че във всички страни с развито отглеждане на картофи мониторингът на листни въшки се извършва със значително участие на бюджетно финансиране и участието на водещи изследователски институти. Резултатите от мониторинга и отговорът на тях от семепроизводителите трябва да бъдат взети предвид при сертифицирането. Държавната служба за растителна защита работеше по този начин у нас. В момента по някаква причина мониторингът в Руската федерация за картофи се извършва само за колорадския бръмбар, което не е проблем в търговското отглеждане на картофи. Следователно всеки професионален бизнес със семена трябва да контролира независимо вектори на листни въшки, използвайки стандартни техники. И е доста прозрачен и унифициран, просто трябва да знаете важните подробности. Основата на системата за наблюдение на листни въшки са жълтите капани на Мерике (снимка 5). Те трябва да се монтират точно над височината на растенията, върху площ, почистена от всички растения в непосредствена близост до картофеното поле. (Специалистите по защита на културите могат да получат сравнително точна оценка на броя на листните въшки, като директно разгледат горните, средните и долните 100 листа по диагонала на полето.)
Уловените крилати листни въшки трябва да се събират седмично и да се определя съставът на видовете. Способността за пренасяне на вируси в различни видове листни въшки се различава значително. Най-вредният - зелената праскова листна въшка (снимка 6,7) има ефективност равна на една, всички останали имат много по-ниски коефициенти (Таблица 2,3). Коефициентите за вредност на листните въшки са предложени от английски учени (Felton B. et al., 2013) и се използват навсякъде. Те се различават за Y-вируса и VLK, тоест за различни механизми на предаване на вируса. Особено опасни видове колонизират картофи, т.е. тези, които обитават картофи, образуват безкрилни форми, които също носят вируси. Те включват праскова, картоф, голям картоф, зърнастец, зърнастец листни въшки. Останалите разглеждани видове не колонизират картофите, но носят вируси в транзит, в процеса на тестови инжекции в търсене на обичайни фуражни култури. Определянето на видовия състав на крилатите листни въшки изисква висока квалификация и наличие на микроскоп. Основните идентификатори на листните въшки бяха публикувани преди 40-50 години и сега са библиографска рядкост. Последните пълноцветни атласи на Германия (2000 г.) и Холандия (2008 г.) могат да бъдат закупени в онлайн магазини на издателства. Има специализирани сайтове за листни въшки, например, aphid.aphidnet.org, но върху тях чисто картофените видове са представени фрагментарно. Когато анализирате съдържанието на капаните, не бива да се изпуска от поглед възможността да попаднете в тях на цикади и псилиди (снимка 8,9), които носят колоната и вируса на Zebra чипове, който вече е проникнал в Европа.
Снимка 8. Цикади Снимка 9. Псилида
Броят на уловените листни въшки се преобразува в индекс на векторното налягане (IVD). Прасковите листни въшки се вземат предвид в реални единици, всички останали видове се умножават по коефициента на вредност. Всъщност те се преобразуват в една мерна единица, форматът на вредността на прасковите листни въшки. Така че, ако се хванат 20 парчета картофена листна въшка, за да се изчисли индексът, техният брой ще бъде 20x0,2 = 4 единици. Общото количество по отношение на праскова листна въшка е индексът на векторното налягане. По-логично е IVD за непостоянните видове листна въшка като най-проблематичен. Индекс по-малък от две единици е напълно безопасен, зелен. От 2 до 10 - жълт цвят, състояние на готовност, предприемане на защитни мерки по преценка на предприятието. IED над 10 изисква използването на защитни средства срещу листни въшки. Това се проверява от сертифициращия орган. Неспазването на защитни мерки е основа за понижаване на класа на семената или издаване на заповеди за унищожаване на върховете. Прагът на вредност на листната въшка (10 единици праскова листна въшка) е установен в хода на специални проучвания за степента на заразяване на семенния материал при различни векторни налягания. Инфекцията с вируси се увеличава значително, ако броят на листните въшки надвишава прага, с по-малки количества разликата между нивата на инфекция не е значителна. Съответно, със зелено и жълто ниво на IVD защитните мерки не дават ефект, не влияят на нивото на инфекция и няма смисъл да се провеждат.
В някои европейски страни за всички точки за наблюдение се извършва изчисляването на общата (натрупана) ИРА от началото на вегетационния сезон (фиг. 1). Установени са пределни стойности на общия IWD, след което службата за сертифициране издава заповед за косене и изсушаване на върховете в парцелите със семена. Каква е тази гранична стойност? В Холандия понастоящем IWD - 80 единици прасковена листна въшка (Haverkort A., 2018). Тези показатели не са посочени в националните официални правила за сертифициране. Но се подчертава, че при издаване на заповед за косене на върхове се взема предвид не само натрупаният векторен индекс на налягане, но и устойчивостта на сортовете към вирусна инфекция (има официална градация на култивираните сортове според тази характеристика), броят на растенията със симптоми на вируси, открити при теренна проверка, извършване на защитни мерки срещу листни въшки. Земеделските производители имат право от два (Холандия) до три (Шотландия) дни, за да изпълнят предписанието. Неспазването на предписанието води до отказ на сертифициране или понижаване на класа на семената.
Квалифицираното непрекъснато наблюдение на листни въшки-преносители на вирусни заболявания дава оперативно разбиране за нивото на инфекциозния фон и ви позволява да предприемате защитни мерки не рутинно, а при необходимост, като по този начин спестявате значителни средства за продукти за растителна защита. В допълнение, услугата за предупреждение за листни въшки в началото на лятото се предоставя на производителите на семена в ЕС. В системата на бюджетните изследователски институти функционират няколко смукателни капана (снимка 10), които идентифицират носители във въздуха на големи височини. Един засмукващ капан дава точна прогноза в радиус от 100 км. Можете само да мечтаете за такава услуга, но предоставената информация ви позволява правилно да упражнявате контрол на ниво отделно предприятие, трансформирайки получената информация в оперативни мерки за контрол на вирусни заболявания, като вземете предвид ситуацията, която се е развила през определена година и в конкретни области. Списъкът на тези мерки включва различни техники за изолиране и защита на парцелите със семена.
2. Пространствена изолация, Разпространението на производството на семена от картофи в региони с минимален инфекциозен произход на вектори на вирусни заболявания се практикува във всички страни на развито отглеждане на картофи. И така, в Холандия производството на семена е съсредоточено върху северните крайбрежни поледери (фиг. 2).
Дългосрочните наблюдения потвърдиха, че в тази област инфекциозният произход е един и половина пъти по-нисък, а критичното сезонно ниво на временните респираторни инфекции се проявява средно на 26 юли, две седмици по-късно в сравнение с юг на страната. (Haverkort A., 2018). Това ясно се вижда от фиг. 1: на север IED е зелен, на юг е червен. Може да се заключи, че в южната част на Холандия производството на семена от картофи е изключително рисковано и няма какво да се каже за по-южните страни. Но не забравяйте за относителността. Ако не почивате до границата на Холандия и шофирате на юг цяла Белгия, тогава в северната част на Франция, в крайбрежния регион на Ламанша, има зона за производство на семена от картофи на тази страна. Франция е на второ място в света по износ на семена от картофи. Това предполага висококачествен продукт, докато френският район за производство на семена е разположен на 700 км южно от холандските полдери. Производителите на семена, поради високото ниво на технология и организация, произвеждат достойни стоки, въпреки че по очевидни причини не е възможно да се видят резултатите от мониторинга на листната въшка в публичното пространство.
Регионът на семената от шотландски картофи е концентриран на североизток, на брега (фиг. 3). Ако погледнете английското наблюдение на листните въшки през последните години, тогава в тази зона инфекциозният произход е два пъти по-нисък в сравнение с централната Англия. Но се оказва, че в самата Шотландия има райони с още по-малко листни въшки, на югоизток границата със Северна Ирландия. Защо там се отглеждат семенни картофи?
Очевидно, поради по-малката пригодност на земята за механичен състав и скалист. Ако се съсредоточим само върху листни въшки, тогава цялото производство на семена от картофи в ЕС би било логично да се постави в Скандинавия. Направени са определени стъпки в тази посока. Буквално на 200 км от Арктическия кръг, на 64-ия паралел, има финландска, една от петте европейски HG, зона за производство на семена от картофи (снимка 14). Там ежегодно се отглеждат до 1000 хиляди тона семенни картофи на площ от 30 хектара. Климатичните условия са минимално достатъчни: вегетационният период е от май до октомври, много дълги дневни часове в началото на вегетационния сезон, прохладно е и достатъчно количество валежи е до 300 мм (фиг. 4).
Инфекциозният фон на листните въшки е проучен задълбочено от независими изследователи (Kirchner S. et al., 2013), използвайки жълти и смукателни капани. На седмица в капана попадат от 20 до 3000 листни въшки (фиг. 5). Но сред тях има само 10-20% вирусоносители, останалите са неспецифични дървесни и храстови видове. Прасковени листни въшки на практика не се срещат на север, картофени листни въшки се срещат от време на време.
Продължението на статията ще бъде публикувано в списание Potato System № 3, 2020.
Полицаят