Sergej Banadysev, doktor poljoprivrednih nauka, voditelj odgajivačkog programa Doka-Gene Technologies LLC
Štetnost virusnih bolesti krompira neprestano se povećava. Posljednjih godina šteta od njih ne izražava se samo smanjenjem prinosa, već i pogoršanjem komercijalne kvalitete gomolja. Nekrotični sojevi virusa YBK, VLK, mop-top i zvečke čine krumpir nestandardnim, dok su simptomi novih sojeva na lišću sve manje izraženi. Virus Y postaje posebno problematičan (slika 1-4). Ne postoje geni otpornosti na njegove nekrotične sojeve; nemoguće je stvoriti sorte s visokom rezistencijom klasičnim metodama selekcije. Razmatranje biologije i karakteristika patogena virusnih bolesti nije predmet ovog članka (o ovoj temi ima više nego dovoljno podataka), usredotočit ćemo se na analizu dostupnih mogućnosti za dobivanje visokokvalitetnog sjemenskog materijala za virusne bolesti.
Prije svega, morate pojasniti sam pojam visokog kvaliteta. Zahtjevi standarda predviđaju stroga ograničenja na vanjsko ispoljavanje virusnih bolesti, a u nizu zemalja, uključujući Rusku Federaciju, unutarnja, latentna infekcija gomolja je dodatno ograničena. Istovremeno, postoje mnoge nijanse regulacije tolerancija na virusne bolesti, a neke od njih su značajne (Tabela 1). Otkrijmo detalje.
Na prvi pogled, nizozemski standardi za latentnu infekciju djeluju vrlo strogo: samo 1,4% tolerancije u eliti. Ali priručnik za interne analize NAK-a ovo objašnjava i jasno daje do znanja. Obavezna je kontrola latentne infekcije superelitske kategorije i više. Analiza se vrši pomoću PCR-a i to samo na Y-virusu. 50 gomolja je kombinovano u jednom PCR uzorku. Šarža se smatra standardnom ako više od jednog uzorka od četiri, ili ne više od dva uzorka od osam, ili tri od 12 uzoraka pokazuje pozitivnu reakciju, ovisno o ukupnom broju gomolja u uzorku koji se analizira. Tolerancija od 0,6% dobiva se iz pretpostavke da u uzorku od 50 gomolja postoji samo jedan zaraženi. Ali to je u idealnom slučaju, teoretski, svih 50 gomolja u kombiniranom uzorku od 50 gomolja može biti inficirano. I tada bi broj stvarne skrivene zaraze stranke trebao biti 25%, a ne 0,6%.
Realisti u proceni latentne infekcije su Škoti i Amerikanci. Škotska je dom jednog od pet područja sa visokim semenom krumpira EU koje je zakon odobrio. Odnosno, ovo je zona proizvodnje najkvalitetnijeg materijala. Međutim, tamošnja pravila certificiranja ne zahtijevaju obaveznu provjeru latentne infekcije. Da, preporučuje se to učiniti, ali nivo latentne infekcije ne utječe na rezultate certifikacije. U Sjedinjenim Državama infekcije gomoljem procjenjuju se klasičnom metodom kontrole tla. Na jesen se uzorci uzimaju iz svih serija koji podliježu certificiranju i isporučuju se na Havaje ili Floridu. Nema zime, gomolji se odmah saduju u tlo i ocjenjuju vizualnom manifestacijom virusnih bolesti tokom vegetacijske sezone. I s pravom se, ne svaka skrivena infekcija ogleda u lišću i usjevima, ponekad ostane u latentnom obliku dugi niz godina, a da ne nanese bilo kakvu štetu. Do februara se dobivaju rezultati sa specifičnom stvarnom manifestacijom postojećih virusnih bolesti na biljkama potomaka. Kupci sjemena imat će istu sliku, ali kasnije. Te informacije određuju konačni rezultat godišnje certifikacije, a glavna proljetna provedba provodi se uzimajući u obzir te podatke.
Standardi S-1 UNECE-a, Njemačke i Francuske također predviđaju i koriste procjenu virusa u neposrednom potomstvu. Nakon žetve potrebno je uzeti uzorke od 100 gomolja, uzgajati u stakleniku i procijeniti manifestaciju virusnih bolesti na lišću. U suštini, ovo je i kontrola tla, samo u zatvorenom tlu, skuplja opcija. Laboratorijska ispitivanja provode se samo u kontroverznim slučajevima. Ali postoji oprečnost u istom S-1 standardu, jer je mogućnost korištenja ne samo vizualne, već i laboratorijske metode spomenuta u odjeljku o postupku ocjenjivanja. Stručnjaci razumiju da se ELISA ili PCR otkriva nekoliko puta više virusnih biljaka nego vizuelno.
Što se tiče normi skrivene infekcije koje je u GO 33996. godine u Ruskoj Federaciji uveo GOST 2016-2018, one predviđaju laboratorijsko ispitivanje, bez vizuelne procjene odraslog potomstva i jedinstvene su u smislu objašnjenja. Prema novom standardu obavezna je samo procjena latentne kontaminacije izvornog sjemenskog materijala: SSE i viša. Ali nota otvara ogromne mogućnosti za improvizaciju i improvizaciju: “Bilješka. Za puno superelita, elitnog i reprodukcijskog sjemenskog krumpira koji dolazi u promet u zemljama koje su usvojile standard, laboratorijsko ispitivanje se provodi na zahtjev proizvođača ili dobavljača sjemenskog krumpira. Najveće dopuštene norme za ograničavanje virusne i / ili bakterijske infekcije prema rezultatima laboratorijskog ispitivanja uzoraka gomolja mogu se utvrditi sporazumima (ugovorima) za isporuku sjemenskog krumpira prema dogovoru stranaka. Za stranke kategorije ES, maksimalna razina ograničenja UVK prema rezultatima laboratorijskih ispitivanja ne smije biti veća od 10%. " Ova tri prijedloga su pretvorila standard iz strogog i nedvosmislenog dokumenta u pravnu glupost, izvor za razjašnjenje odnosa proizvođača i kupaca, alat za žalbe. Kako se može dopustiti (u osnovi zamijeniti standard) i osloniti se na dogovor stranaka o pitanjima kvaliteta, jer se interesi prodavača i kupca ovdje ne mogu podudarati. Kako se mogu uspostaviti isti standardi za različite kategorije, jer neminovno opada smanjenje kvalitete, što se ponavlja. I još jedna odredba standarda 33996-2016 - procena latentne infekcije virusnim bolestima - dopuštena je da se obavlja i ELISA i PCR. Uprkos činjenici da osjetljivost ovih metoda varira redoslijedom veličine. Ali standard je odobren i stavljen na snagu, poštivanje njegovih normi i zahtjeva obvezno je za sva poduzeća koja se bave sjemenom.
Proizvodnja sjemena krumpira trenutno se obavlja u svim zemljama s razvijenim uzgojem krumpira na takozvanoj osnovi bez virusa. Kultura ćelija i tkiva u kombinaciji s termo-hemoterapijom i mikroklonskim razmnožavanjem omogućava dobivanje izvornog sjemenskog materijala sa nultim sadržajem virusa u ćelijama krompira. Ali morate razumjeti dvije točke: nula ne znači potpuno odsustvo, već mogućnost prisutnosti u količini ispod praga osjetljivosti dostupnih molekularnih dijagnostičkih metoda. A riješiti se virusa ne znači učiniti krompir otpornim na viruse. Bez pouzdane zaštite od ponovne infekcije virusnim bolestima, zdravo sjeme krompira postaje vrsta F-1 hibrida, u kojem samo prva generacija daje izvrsne rezultate, a s naknadnom reprodukcijom dolazi do naglog smanjenja performansi. Kupnja sjemenskog krompira za godinu dana uzgoja u regijama sa stresnom klimom i visokom zaraznom pozadinom široko se praktikuje, uključujući i na jugu Ruske Federacije. Ali uz takvu shemu davanja sjemenskog materijala, sjeme mora biti u dovoljnoj količini i po razumnoj, pristupačnoj cijeni. Čitava poanta faze proizvodnje poljskog sjemena krompira je maksimiziranje pristupačnih količina sjemena uz čvrsto zadržavanje ponovne zaraze. Na to su usmjerene gotovo sve obavezne i posebne organizacione, metodološke i tehnološke mjere i operacije. Biljka i gomolji zaraženi virusom ne mogu se izliječiti, a borba protiv virusnih bolesti izražava se u prevenciji biljnih infekcija ušima i mehaničkim putem. Razmotrimo neke od najvažnijih aspekata upravljanja virusnim bolestima kojima se treba pozabaviti na najvišem nivou.
1. Računovodstvo i odgovor na dinamiku i sastav vrsta virusnih lisnih uši. Prijenos virusa ušima s bolesnih biljaka na zdrave, uz početnu zarazu sadnog materijala i mehanički prijenos, glavni je razlog ponovne infekcije sjemenskog krompira. Većina virusa ostaje virulentna i ostaje na ustima lisnih uši nekoliko sati. Za to vrijeme lisne uši mogu letjeti desecima kilometara od vrta, deponije, nekvalitetne sjetve i završiti u rasadnicima sjemena. Ovaj proces je potrebno promatrati na poljima za uzgoj sjemena praktično kontinuirano - od sadnje do potpunog sušenja vrhova. Treba napomenuti da se u svim zemljama razvijenog uzgoja krumpira nadgledanje lisnih uši provodi uz značajno učešće budžetskih sredstava i uključivanje vodećih istraživačkih instituta. Rezultati praćenja i odgovor na njih od strane semenskih preduzeća moraju se uzeti u obzir tokom certifikacije. Državna služba za zaštitu bilja nekada je tako radila kod nas. Trenutno se iz nekog razloga nadzor nad krompirom u Ruskoj Federaciji provodi samo za koloradsku zlaticu, što nije problem u komercijalnom uzgoju krumpira. Stoga bilo koje profesionalno sjemensko poduzeće mora samostalno kontrolirati vektore lisnih uši koristeći standardne tehnike. I to je prilično transparentno i jedinstveno, samo trebate znati važne detalje. Osnova sistema za nadzor nad ušima su Merikeine žute zamke (fotografija 5). Moraju se instalirati neposredno iznad visine biljaka, na prostoru očišćenom od svih biljaka u neposrednoj blizini polja krompira. (Stručnjaci za zaštitu usjeva mogu dobiti prilično preciznu procjenu broja lisnih uši izravnim pregledom 100 listova gornjeg, srednjeg i donjeg sloja duž dijagonale polja.)
Zarobljene krilate ušiju treba sakupljati tjedno i odrediti sastav vrsta. Sposobnost prenošenja virusa kod različitih vrsta lisnih ušiju znatno se razlikuje. Najoštetnija - zelena breskvasta lisnata (fotografija 6,7) ima koeficijent efikasnosti jednak, svi ostali imaju mnogo niže koeficijente (Tabela 2,3). Faktori štetnosti vrsta lisnih uši predložili su engleski naučnici (Felton B. i sur., 2013.) i koriste se svuda. Razlikuju se za Y-virus i VLK, odnosno za različite mehanizme prenošenja virusa. Posebno su opasne vrste koje koloniziraju krumpir, tj. oni koji naseljavaju krumpir formiraju bezkrvne oblike koji takođe nose viruse. Tu spadaju breskve, krompir, krupni krumpir, heljda, lisne uši. Preostale razmatrane vrste ne koloniziraju krumpir, već nose viruse u tranzitu, u procesu testnih injekcija u potrazi za uobičajenim krmnim kulturama. Određivanje sastava vrste krilatih lisnih uši zahtijeva visoku kvalifikaciju i prisustvo mikroskopa. Temeljni identifikatori lisnih uši objavljeni su prije 40-50 godina i sada su bibliografska rijetkost. Najnoviji cjeloviti atleti Njemačke (2000) i Holandije (2008) mogu se kupiti u internetskim trgovinama izdavača. Postoje posebna mjesta za lisne uši, na primjer, aphid.aphidnet.org, ali na njima su čisto krumpirove vrste predstavljene fragmentarno. Kada analizirate sadržaj zamki, ne treba izgubiti iz vida mogućnost upada u njih cicade i psyllidda (fotografija 8,9), koji nose stup i virus Zebra čipsa koji je već prodro u Europu.
Fotografija 8. Cicadas Fotografija 9. Psillida
Broj uhvaćenih lisnih uši pretvara se u indeks vektorskog tlaka (IVD). Breskve uši se uzimaju u obzir u stvarnim jedinicama, a sve ostale vrste množe se s koeficijentom štetnosti. U stvari se pretvaraju u jednu mjernu jedinicu, format štetnosti breskvenih lisnih uši. Dakle, ako se uhvati 20 komada krompirove lisne uši, za izračunavanje indeksa njihov broj će biti 20x0,2 = 4 jedinice. Ukupna količina u vidu breskve u odnosu na indeks vektorskog pritiska. Logičnije je smatrati IVD za nepostojeća vrsta lisne uši kao najproblematičniju. Indeks manji od dvije jedinice potpuno je siguran, zelene je boje. Od 2 do 10 - žuta boja, stanje pripravnosti, poduzimanje zaštitnih mjera po nahođenju preduzeća. IED iznad 10 zahtijeva upotrebu zaštitne opreme protiv lisnih uši. Ovo potvrđuje autoritet za dobijanje certifikata. Nepoštivanje zaštitnih mjera je temelj za spuštanje klasa sjemena ili izdavanje naloga za uništavanje vrhova. Prag štetnosti lisne uši (10 jedinica breskve) se utvrđuje tokom posebnih studija o stepenu zaraženosti sjemenskog materijala pri različitim vektorskim pritiscima. Infekcija virusima značajno se povećava ako broj lisnih uši prelazi prag, s manjim količinama razlika između nivoa infekcije nije značajna. Prema tome, sa zelenom i žutom razinom IVD, zaštitne mjere ne daju efekte, ne utječu na nivo infekcije i nema smisla provoditi ih.
U nekim evropskim zemljama, za sve tačke praćenja, vrši se izračunavanje ukupnog (akumuliranog) IRA od početka sezone rasta (slika 1). Utvrđene su granične vrijednosti ukupnog IWD, nakon čega služba za izdavanje certifikata izdaje nalog za košnju i sušenje vrhova na sjemenskim parcelama. Koja je ovo granična vrijednost? U Holandiji, IWD trenutno - 80 jedinica lisne uši od breskve (Haverkort A., 2018). Ovi pokazatelji nisu navedeni u nacionalnim službenim pravilima o certificiranju. Ali naglašava se da se pri izdavanju naloga za košnju vrhova uzima u obzir ne samo akumulirani vektorski indeks pritiska, već i otpornost sorti na virusnu infekciju (postoji službena gradacija uzgajanih sorti prema ovoj karakteristici), broj biljaka sa simptomima virusa otkrivenih tokom terenskog pregleda, provođenja zaštitnih mjere protiv lisnih uši. Poljoprivrednici imaju dva (Holandija) do tri (Škotska) dana da ispune narudžbu. Nepridržavanje propisa dovodi do uskraćivanja certifikata ili smanjenja klase sjemena.
Kvalificirano kontinuirano praćenje lisnih uši koje prenose virusne bolesti pruža operativno razumijevanje nivoa zarazne pozadine i omogućava vam da poduzimate zaštitne mjere ne rutinski, već po potrebi, čime štedite značajna sredstva na sredstvima za zaštitu bilja. Uz to, uzgajivači sjemena iz EU pružaju uslugu upozoravanja na lisne uši. U sistemu budžetskih istraživačkih instituta funkcionira nekoliko usisavača (slika 10), koji otkrivaju nosače u zraku na velikim visinama. Jedna usisna zamka daje tačnu prognozu u krugu od 100 km. O takvoj usluzi možete samo sanjati, ali pruženi podaci omogućavaju vam ispravno vršenje kontrole na nivou pojedinačnog preduzeća, pretvarajući dobivene informacije u operativne mjere za kontrolu virusnih bolesti, uzimajući u obzir situaciju koja se razvila u određenoj godini i na određenim poljima. Popis ovih mjera uključuje razne tehnike za izolaciju i zaštitu sjemenskih ploha.
2. Prostorna izolacija. Raspodjela proizvodnje sjemenskog krumpira u regijama s minimalnom zaraznom pozadinom vektora virusnih bolesti primjenjuje se u svim zemljama razvijenog uzgoja krumpira. Dakle, u Holandiji je proizvodnja sjemena koncentrirana na sjevernim obalnim polderima (Sl. 2).
Dugotrajna zapažanja potvrdila su da je na ovom području zarazna pozadina jedan i pol puta niža, a kritična sezonska razina privremenih respiratornih infekcija javlja se u prosjeku 26. jula, dvije sedmice kasnije u odnosu na jug zemlje. (Haverkort A., 2018). To se jasno vidi na slici 1: na severu je IED zelena, na jugu crvena. Može se zaključiti da je na jugu Holandije sjemenska proizvodnja krumpira izuzetno rizična, a o južnijim zemljama nema se što reći. Ali ne zaboravite na relativnost. Ako se ne odmarate prema granici s Holandijom, a vozite prema jugu cijelu Belgiju, onda na sjeveru Francuske, u primorskom dijelu Engleskog kanala, postoji zona sjemenske proizvodnje krompira ove zemlje. Francuska je na drugom mjestu u svijetu po izvozu sjemenskog krumpira. To podrazumijeva visokokvalitetni proizvod, dok se francusko područje proizvodnje sjemena nalazi 700 km južno od holandskih poldera. Uzgajivači sjemena, s obzirom na visoku razinu tehnologije i organizacije, proizvode vrijednu robu, mada iz očitih razloga nije moguće vidjeti rezultate praćenja lisnih uši u javnom dobru.
Područje sjemena škotskog krompira koncentrirano je na sjeveroistoku, na obali (Sl. 3). Ako pogledate englesko nadgledanje lisnih uši posljednjih godina, onda je u ovoj zoni zarazna pozadina dva puta niža u odnosu na središnju Englesku. Ali ispada da u samoj Škotskoj postoje područja s još manje lisne uši, na jugoistoku granice s Sjevernom Irskom. Zašto se uzgaja semenski krompir?
Očito zbog manje pogodnosti zemljišta za mehanički sastav i stjenovitost. Ako se fokusiramo samo na lisne uši, onda bi svu sjemensku proizvodnju krumpira iz EU bilo logično smjestiti u Skandinaviju. Određeni koraci u tom pravcu preduzeti su. Bukvalno 200 km do Arktičkog kruga, na 64. paraleli, nalazi se finska, jedna od pet europskih HG-a, zona sjemenske proizvodnje krumpira (slika 14). Tamo se godišnje uzgaja do 1000 hiljada tona sjemenskog krumpira na površini od 30 hektara. Klimatski uvjeti su minimalno dovoljni: vegetacijska sezona je od maja do oktobra, vrlo dugo dnevno svjetlo na početku vegetacijske sezone, hladno je i dovoljno kiše do 300 mm (slika 4).
Nezavisni istraživači (Kirchner S. et al., 2013) temeljito su proučavali zaraznu pozadinu lisnih uši koristeći žute i usisne zamke. Tjedno u zamku padne od 20 do 3000 lisnih uši (slika 5). Ali među njima je samo 10-20% nosača virusa, ostalo su nespecifične vrste drveća i grmlja. Lisne uši praktički se ne javljaju na sjeveru, krumpirove uši se povremeno nađu.
Nastavak članka bit će objavljen u časopisu Potato System No. 3, 2020.
Policajac