Sergey Elansky
Một trong những bệnh nguy hiểm của khoai tây và cà chua là bệnh mốc sương do oomycete. Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. Phytopathogen này rất có hại, bởi vì trong điều kiện thời tiết thích hợp có khả năng phát triển ồ ạt gây mất mùa lớn, khả năng biến đổi mạnh nên nhanh chóng khắc phục được khả năng chống chịu của giống và tác dụng độc hại của các chế phẩm trừ bệnh. Cho đến nay, chưa có giống khoai tây và cà chua nào được tạo ra có khả năng kháng hoàn toàn các mầm bệnh này.
Lựa chọn duy nhất để bảo vệ chống lại bệnh mốc sương là sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật. Sự biểu sinh của bệnh mốc sương được bắt đầu bởi chất cấy sơ cấp. Ở Châu Âu, chất cấy sơ cấp được coi là một bệnh lây nhiễm vào đất với củ giống bị bệnh, bào tử trứng (cấu trúc sinh sản có vách dày P. kẻ phá hoại), cũng như động vật bào thai do gió mang đến từ những cây trồng từ những củ bị ngập úng trên cánh đồng năm ngoái (những cây "tình nguyện"), hoặc trên những đống củ bị bỏ đi khi cất giữ để bảo quản. Trong số này, cây trồng trên đống củ bỏ đi được coi là nguồn lây nhiễm nguy hiểm nhất. ở đó, số lượng củ nảy mầm thường đáng kể, và động vật bào tử có thể được mang đi từ chúng trong một khoảng cách dài. Các nguồn còn lại (bào tử, thực vật "tình nguyện") không quá nguy hiểm, bởi vì Không có thói quen trồng cây trên cùng một cánh đồng thường xuyên hơn 3-4 năm một lần. Sự lây nhiễm từ củ giống bị bệnh cũng rất ít do hệ thống kiểm soát hạt giống tốt.
Nhìn chung, số lượng vi khuẩn ban đầu trong các quần thể châu Âu là hạn chế, và do đó sự phát triển của dịch bệnh khá chậm và có thể được kiểm soát thành công bằng cách sử dụng các chế phẩm diệt nấm hóa học.
Ở Nga, tình hình hoàn toàn khác. Hầu hết khoai tây và cà chua được trồng trong các khu vườn tư nhân nhỏ; Các biện pháp bảo vệ hoặc không được thực hiện đối với chúng, hoặc các biện pháp xử lý diệt nấm được thực hiện với số lượng không đủ và bắt đầu sau khi xuất hiện bệnh mốc sương trên ngọn. Kết quả là, các vườn rau tư nhân đóng vai trò là nguồn lây nhiễm chính, từ đó động vật bào thai được gió mang sang rừng trồng thương mại. Điều này được xác nhận bởi các quan sát trực tiếp của chúng tôi tại các vùng Moscow, Bryansk, Kostroma, Ryazan: thiệt hại đối với cây trồng trong các khu vườn tư nhân đã được quan sát thấy trước khi bắt đầu xử lý thuốc diệt nấm trên rừng trồng thương mại. Sau đó, dịch bệnh trên các cánh đồng lớn được kiềm chế bằng cách sử dụng các chế phẩm diệt nấm, trong khi ở các vườn tư nhân có sự phát triển nhanh chóng của bệnh mốc sương.
Trong trường hợp các biện pháp xử lý rừng trồng thương mại không đúng cách hoặc “ít kinh phí”, các ổ bệnh mốc sương xuất hiện trên đồng ruộng; trong tương lai họ đang tích cực phát triển, chiếm lĩnh những khu vực rộng lớn hơn bao giờ hết.
Sự lây nhiễm trong vườn tư nhân có ảnh hưởng đáng kể đến dịch bệnh trên ruộng thương phẩm. Ở tất cả các vùng trồng khoai tây của Nga, diện tích khoai tây trong vườn tư nhân lớn hơn nhiều lần so với tổng diện tích ruộng của các tổ chức sản xuất lớn. Trong môi trường như vậy, các vườn rau tư nhân có thể được xem như một nguồn cung cấp chất cấy toàn cầu cho các cánh đồng thương mại.
Chúng ta hãy cố gắng xác định những đặc tính đó là đặc trưng của quần thể P. infestans trong các khu vườn riêng. Trồng khoai tây không hạt và kiểm dịch kiểm dịch, hạt cà chua thu được từ các nhà sản xuất nước ngoài đáng ngờ, trồng khoai tây và cà chua lâu dài trên cùng một khu vực, xử lý thuốc diệt nấm không đúng cách hoặc hoàn toàn không có chúng dẫn đến bệnh biểu sinh nghiêm trọng trong khu vực tư nhân, kết quả là miễn phí lai, lai và hình thành bào tử trong vườn riêng. Kết quả là, sự đa dạng về kiểu gen rất cao được quan sát thấy, khi thực tế mỗi dòng là duy nhất về kiểu gen của nó (Elansky và cộng sự, 2001), và sự phân bố của các kiểu gen trong quần thể thỏa mãn tỷ lệ Hardy-Weinberg (Amatkhanova và cộng sự, 2004), đây là bằng chứng ủng hộ việc lai tự do trong quần thể. Bào tử được hình thành tích cực trong các cơ quan thực vật bị ảnh hưởng (Smirnov, Elansky 1999). Trồng khoai tây giống có nguồn gốc di truyền khác nhau sẽ không làm xuất hiện các dòng vô tính chuyên tấn công một giống cụ thể. Các chủng được chọn trong trường hợp này được phân biệt bởi tính linh hoạt của chúng liên quan đến các giống bị ảnh hưởng, hầu hết chúng có số lượng gen độc lực gần như tối đa (Amatkhanova và cộng sự, 2004; Shein và cộng sự, 2009). Điều này rất khác so với hệ thống “dòng vô tính” đặc trưng cho cánh đồng lớn của các doanh nghiệp nông nghiệp với hệ thống phòng trừ bệnh mốc sương được lắp đặt hợp lý. "Dòng vô tính" (khi tất cả các chủng mầm bệnh mốc sương trên đồng ruộng được đại diện bởi một hoặc một số kiểu gen) có mặt khắp nơi ở các nước mà việc trồng khoai tây chỉ được thực hiện bởi các trang trại lớn: Hoa Kỳ, Hà Lan, Đan Mạch, v.v. (Goodwin và cộng sự, 1994, Dyakov, Elansky, 2007, Cooke và cộng sự, 2006). Vào cuối thế kỷ 20, "dòng vô tính" đã phổ biến ở các khu vực châu Á và Viễn Đông của Nga (Elansky và cộng sự, 2001), điều này rõ ràng là do việc sử dụng các giống khoai tây giống riêng để trồng. Gần đây, tình hình ở những vùng này cũng bắt đầu thay đổi theo hướng gia tăng sự đa dạng về kiểu gen của các quần thể (S.N. Elansky, dữ liệu chưa được công bố).
Việc không có các biện pháp xử lý thâm canh bằng các chế phẩm diệt nấm có một kết quả khác, trực tiếp - không có sự tích tụ của các chủng kháng thuốc trong vườn. Thật vậy, kết quả của chúng tôi cho thấy rằng các chủng kháng metalaxyl được phát hiện ít thường xuyên hơn trong các khu vườn tư nhân so với các vườn trồng thương mại (Elansky et al., 2007).
Việc trồng khoai tây và cà chua trong vườn gần đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự di chuyển của các chủng giữa các loại cây trồng này, do đó, trong thập kỷ qua, trong số các chủng được phân lập từ khoai tây, tỷ lệ những chủng mang gen kháng giống cà chua bi T1, trước đây chỉ đặc trưng cho các chủng "cà chua", đã tăng lên. Các chủng mang gen T1 trong hầu hết các trường hợp đều có tính hung hăng cao đối với cả khoai tây và cà chua.
Những năm gần đây, bệnh mốc sương trên cà chua bắt đầu xuất hiện nhiều vụ sớm hơn trên khoai tây. Cây giống cà chua có thể bị nhiễm bào tử trong đất, hoặc bào tử có trong hạt cà chua hoặc bám vào chúng (Rubin và cộng sự, 2001). Từ cuối thế kỷ 20, một số lượng lớn hạt giống đóng gói rẻ tiền, chủ yếu là nhập khẩu, đã xuất hiện trong các cửa hàng, và hầu hết các nhà sản xuất nhỏ đã chuyển sang sử dụng. Hạt có thể chứa các chủng có kiểu gen đặc trưng cho các vùng trồng của chúng. Trong tương lai, những kiểu gen này được đưa vào quá trình hữu tính trong vườn tư nhân, điều này dẫn đến sự xuất hiện của những kiểu gen hoàn toàn mới.
Vì vậy, vườn tư nhân là một "nồi nấu chảy" toàn cầu, trong đó, là kết quả của quá trình trao đổi vật chất di truyền, các kiểu gen hiện có được xử lý và những kiểu gen hoàn toàn mới xuất hiện. Hơn nữa, việc lựa chọn chúng diễn ra trong những điều kiện rất khác so với những điều kiện được tạo ra cho khoai tây trong các trang trại lớn: không có máy ép thuốc diệt nấm, sự đồng đều về chủng loại của các cây trồng, sự chiếm ưu thế của các cây bị ảnh hưởng bởi các dạng nhiễm vi rút và vi khuẩn khác nhau, gần với cà chua và bọ đêm, khả năng lai giống tích cực và hình thành bào tử cho bào tử trứng để gây tái phát bệnh vào năm sau. Tất cả những điều này dẫn đến sự đa dạng về kiểu gen rất cao của các quần thể hộ gia đình. Trong điều kiện biểu sinh trong vườn rau, bệnh mốc sương lây lan rất nhanh và lượng bào tử khổng lồ được giải phóng, bay đến các vườn trồng thương mại gần đó. Tuy nhiên, khi đến các cánh đồng thương mại với hệ thống công nghệ và bảo vệ nông nghiệp phù hợp, các bào tử bay vào thực tế không thể gây ra một vụ dịch nghiêm trọng trên đồng ruộng, do không có các dòng vô tính kháng 10 loại thuốc trừ nấm và chuyên biệt đối với giống cây trồng.
Một nguồn khác của chất cấy sơ cấp có thể là củ bị bệnh bị mắc kẹt trong cây con thương mại. Theo quy luật, những củ này được trồng trên những cánh đồng có công nghệ nông nghiệp tốt và được bảo vệ bằng hóa chất thâm canh. Các kiểu gen của các dòng phân lập đã ảnh hưởng đến củ giống thích nghi với sự phát triển của giống của chúng. Những chủng này nguy hiểm hơn đáng kể khi trồng đại trà so với chủng có nguồn gốc từ vườn tư nhân. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng ủng hộ giả định này. Các quần thể được phân lập từ các cánh đồng lớn với biện pháp bảo vệ bằng hóa chất được tiến hành đúng cách và áp dụng công nghệ nông nghiệp tốt không có sự khác biệt về kiểu gen cao. Thông thường đây là một số dòng vô tính được đặc trưng bởi tính hiếu chiến cao và ưu thế của các dòng kháng thuốc diệt nấm.
Các chủng từ vật liệu hạt giống thương mại có thể xâm nhập vào quần thể trong vườn rau và tham gia vào các quá trình diễn ra trong đó. Tuy nhiên, trong vườn rau, khả năng cạnh tranh của chúng sẽ thấp hơn nhiều so với ruộng thương mại, và chúng sẽ sớm không còn tồn tại ở dạng dòng vô tính, nhưng gen của chúng có thể được sử dụng trong quần thể “vườn”.
Sự lây nhiễm phát triển trên cây "tình nguyện" và trên đống củ đã được tiêu hủy trong quá trình thu hoạch không liên quan đến Nga, bởi vì Tại các vùng trồng khoai tây chính của Nga, người ta quan sát thấy sự đóng băng sâu của đất vào mùa đông và cây trồng từ củ đã trú đông trong đất hiếm khi phát triển.
Hơn nữa, như các thí nghiệm của chúng tôi cho thấy, mầm bệnh mốc sương, theo quy luật, không tồn tại ở nhiệt độ âm ngay cả trên những củ vẫn còn khả năng tồn tại của chúng. Ở vùng khô hạn, nơi trồng khoai tây sớm, bệnh mốc sương là khá hiếm do mùa sinh trưởng khô và nóng.
Do đó, chúng tôi hiện đang quan sát sự phân chia các quần thể P. infestans thành các quần thể “ruộng” và “vườn”. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, người ta đã quan sát thấy các quá trình dẫn đến sự hội tụ và xâm nhập của các kiểu gen từ các quần thể này.
Trong số đó, người ta có thể ghi nhận sự gia tăng chung về trình độ hiểu biết của các hộ sản xuất nhỏ, sự xuất hiện của các gói khoai tây giống nhỏ với giá cả phải chăng, sự tràn lan của các chế phẩm diệt nấm trong các gói nhỏ và người dân không còn sợ "hóa chất".
Có những tình huống khi nhờ hoạt động tích cực của một nhà cung cấp, toàn bộ làng được trồng củ giống của cùng một giống và được cung cấp các gói nhỏ thuốc bảo vệ thực vật giống nhau. Có thể giả định rằng khoai tây cùng giống sẽ được tìm thấy trên các đồn điền thương mại gần đó.
Mặt khác, một số công ty kinh doanh thuốc bảo vệ thực vật đang xúc tiến các phương án xử lý hóa chất “ngân sách”. Trong trường hợp này, số lần xử lý được giảm xuống và cung cấp các loại thuốc trừ bệnh rẻ nhất, và không phải nhấn mạnh vào việc ngăn chặn sự phát triển của bệnh mốc sương cho đến khi cắt ngọn, mà là sự trì hoãn nhất định trong biểu sinh để tăng năng suất. Các kế hoạch như vậy là hợp lý về mặt kinh tế khi trồng khoai tây kho từ nguyên liệu hạt giống cấp thấp, khi về nguyên tắc không có vấn đề gì về việc thu được năng suất cao. Tuy nhiên, trong trường hợp này, ngược lại với các quần thể trong vườn, nền tảng di truyền đã được san bằng của khoai tây sẽ cho phép lựa chọn các chủng phytopathogens sinh lý cụ thể, rất nguy hiểm đối với giống này.
Đối với chúng tôi, xu hướng hội tụ của các phương pháp sản xuất khoai tây “vườn” và “ruộng” dường như khá nguy hiểm. Để ngăn chặn những hậu quả tiêu cực của chúng, cả trong lĩnh vực gia đình và thương mại, cần phải kiểm soát cả việc phân loại khoai tây giống và phạm vi thuốc diệt nấm được cung cấp cho các chủ sở hữu tư nhân đóng gói nhỏ, cũng như truy tìm các chương trình bảo vệ khoai tây và việc sử dụng thuốc diệt nấm trong lĩnh vực thương mại.
Do sự phát triển yếu kém của sản xuất giống ở Nga, một lượng lớn khoai tây giống được nhập khẩu từ nước ngoài. Cùng với nó, các chủng mầm bệnh mới, có khả năng gây bệnh cao và kháng thuốc diệt nấm, bao gồm. bệnh mốc sương.
Ở Nga, vốn gen của họ sẽ tham gia vào quá trình tự nhiên tạo ra các kiểu gen mới, thích nghi với điều kiện của chúng ta và đánh bại các giống được trồng ở Nga.
Trong các khu vực của khu vực tư nhân, không chỉ có bệnh mốc sương mà còn cả nấm Alternaria phát triển thâm canh. Hầu hết các chủ sở hữu của các mảnh đất tư nhân không thực hiện các biện pháp đặc biệt để bảo vệ chống lại Alternaria, nhầm lẫn sự phát triển của Alternaria với sự héo rũ tự nhiên của ngọn hoặc sự phát triển của bệnh mốc sương. Do đó, với sự phát triển ồ ạt của Alternaria trên các giống mẫn cảm, các mảnh đất hộ gia đình có thể đóng vai trò là nguồn cung cấp chất cấy cho rừng trồng thương mại.
Công trình này được thực hiện với sự hỗ trợ một phần của Quỹ Khoa học Nga (dự án N 14-50-00029).
Bài đã đăng trên tạp chí “Bảo vệ khoai tây” (số 1, 2015)