Вертициллезное увядание, обнаруженное во всех регионах выращивания картофеля в Соединенных Штатах, является серьезным заболеванием, которое снижает качество и вызывает значительную потерю урожая из-за уменьшения размера клубней.
Пока исследователи продолжают искать новые стратегии смягчения последствий, профилактика остается лучшим методом борьбы с этим потенциально серьезным заболеванием. У картофелеводов есть два инструмента для борьбы с вертициллезным увяданием. По словам Дэвида Уиллера, патологоанатома из Университета штата Вашингтон, обычно лучшим решением является фумигация. Другие производители пошли путем сопротивления. Однако, несмотря на то, что есть сорта, которые демонстрируют определенный уровень устойчивости, они не лучший выбор для многих производителей.
«Много времени они не обладают теми садовыми качествами, которые желают производители, поэтому их просто не высаживают в больших масштабах», - объяснил Уиллер.
Хотя фумигация и устойчивость остаются лучшими вариантами для производителей, исследователи надеются предложить более эффективные стратегии смягчения последствий в будущем. Например, текущие исследования направлены на изменение среды выращивания для смягчения или подавления вертициллеза, сказал Уиллер. «Например, исследования зеленых удобрений ведутся десятилетиями», - сказал он. «К сожалению, сейчас это не то место, где можно было бы сделать убедительные выводы».
Одним из сложных аспектов заболевания является то, что оно чрезвычайно изменчиво, что затрудняет специалистам по распространению знаний давать конкретные советы, когда дело доходит до ведения. Степень тяжести зависит от типа и количества вертициллеза в почве, а также от других факторов, включая погоду и плодородие.
Некоторые штаммы агрессивны или опасны по отношению к картофелю, а другие нет. У картофеля вертициллезное увядание вызывается одним из двух штаммов: Verticillium dahliae или Verticillium albo-atrum. Из двух видов Verticillium dahliae является более разрушительным. Оба выживают в почве и в инфицированных растительных остатках. Verticillium dahliae зимует в почве и, как сообщается, остается без урожая до семи лет.
Что делает вертициллез еще сложнее, так это то, что количество патогенов, похоже, не влияет на тяжесть заболевания. В поле может быть много вертициллий, но очень мало проблем. И наоборот, очень небольшое количество вертициллеза может стать серьезной проблемой.
«Этот узел очень сложно развязать, - сказал Уиллер.
Вариации почвы и влияние
Когда дело доходит до вспышки болезни, патогенная нагрузка - не единственная дикая карта. В некоторых случаях микробы, присутствующие в почве, подавляют вертициллез. В других случаях роль могут играть и плодородие, и погода. При высокой влажности почвы патоген довольно быстро растет и распространяется, но при низком уровне влажности почвы увядание может быть более серьезным. Там, где плодородие почвы низкое, увядание может быть еще более серьезным. Высокий уровень азота замедляет появление симптомов.
Интересно, что, по словам Уиллера, фермеры, выращивающие картофель на почвах, которые никогда ранее не подвергались воздействию картофеля, в некоторых случаях сообщают о повышении урожайности на 14-20%. Исследователи работают над тем, чтобы лучше понять влияние «целинных почв» на здоровье картофеля. Их первая цель - проверить утверждения. Для этого они проводят «обычный садовый эксперимент», где выращивают картофель на небольших участках, используя почву, которая никогда не подвергалась воздействию картофеля, и почву, которая подвергалась воздействию картофеля. Они планируют охарактеризовать почву путем количественной оценки всех микробов, присутствующих в обоих типах почвы.
«Мы ожидаем, что картофель, выращенный на целинной почве, будет работать лучше», - сказал Уиллер, главный исследователь проекта. Он работает в сотрудничестве с почвоведами и патологами. Используя данные последовательности ДНК, цель состоит в том, чтобы идентифицировать грибы, бактерии и нематоды, присутствующие в почве.
«Мы надеемся, что урожайность будет выше, а интенсивность болезней снизится», - сказал он. «Если это сработает, если мы действительно увидим этот эффект, мы попытаемся воспроизвести его в масштабе, возможно, найдя некоторые из микробов, которые очень связаны с целинной почвой, и, возможно, попытаемся привить их в почвы, которые не являются девственными. , Например."
Но процесс очень сложный, и на болезнь влияет множество факторов.
Уиллер также участвует в проекте по выявлению генов вертициллеза, связанных с болезнями картофеля, а также с инфекциями бессимптомных культур, таких как горчица.
«Причина, по которой это может иметь значение, заключается в том, что если мы сможем найти гены, связанные с генами картофеля, мы сможем передать эти данные селекционерам, и они могут помочь развить устойчивость», - сказал Уиллер.
Развитие сопротивления
В будущем есть надежда, что генетики смогут передавать устойчивость через РНК-интерференцию с использованием технологии редактирования генов.
«Преимущество этого в том, что нам не пришлось бы применять фунгициды, если бы это сработало», - сказал Уиллер. "Это было бы круто. Но мы должны убедить потребителей, что это безопасно, а это очень большое препятствие ».
Тем временем Стивен Джонсон, специалист по выращиванию культур из Университета штата Мэн, сказал, что лучший способ действий - это профилактика. По его словам, избегайте заноса патогена на незараженные поля, в том числе через грязное оборудование, и используйте чистые высококачественные семена.
Для тех фермеров, чьи поля уже имеют вертициллезное увядание, севооборот - лучшее долгосрочное решение. Успех этой стратегии управления был особенно очевиден в прошедший вегетационный период, когда большинство фермеров, выращивающих картофель в штате Мэн, столкнулись с серьезной засухой.
«Когда наступает засуха, вертициллезное увядание наступает быстрее, оно более обостряется, и растение, которое, вероятно, могло бы справиться с низким уровнем вертициллеза и не проявляло значительных симптомов, показывает это сейчас, потому что сосудистая система настолько напряжена, что не требуется много закупорки. с возбудителем », - сказал Джонсон.
«Люди, у которых были более длинные ротации ... это было очень заметно», - добавил он.
- Лучше всего трехлетняя ротация, - посоветовал Джонсон. И хотя в других штатах этого не хватит, в штате Мэн долгие холодные зимы, что помогает снизить количество патогенов весной.
«Но реальный результат здесь в том, что расширенная ротация действительно показала большую ценность», - заключил Джонсон.
