Нематода, поражающая корневую систему, представляет собой крошечного вредителя длиной около одного миллиметра. Но у него есть огромная способность повреждать картофель в Канаде. Причина? Он является частью комплекса вредителей, вызывающих болезнь раннего отмирания картофеля (PED), которая ежегодно приводит к крупным экономическим потерям картофеля в Канаде.
Канадская сеть раннего отмирания картофеля (CanPEDNet) представляет собой программу, включающую 12 различных исследовательских проектов, направленных на снижение заболеваемости и последствий болезни раннего отмирания картофеля в Канаде. Программа, начавшаяся в конце осени 2019 года, реализуется в рамках Кластера проектов «Садоводство 3» в рамках программы AgriScience Канадского сельскохозяйственного партнерства, возглавляемой Канадским советом по садоводству при поддержке большого числа отраслевых партнеров. Несколько проектов сосредоточены на выявлении видов вредителей, ответственных за ЭДС, и борьбе с ними.
В верхней части списка находится вертициллезное увядание, серьезное грибковое заболевание, вызываемое возбудителем Вертициллий георгины – а также как минимум один вид нематоды корневого поражения. В настоящее время о первом известно больше, чем о втором, главным образом потому, что проблему с нематодами трудно диагностировать самостоятельно. Доктор Марио Тенута — профессор кафедры почвоведения Университета Манитобы и главный исследователь CanPEDNet.
«Когда мы думаем о ЭДС, мы часто думаем о нем как о «комплексе», потому что да, у вас может быть проблема с одним патогеном — в первую очередь это В. георгины – но в других местах, таких как Онтарио и Приморье, у вас есть и Вертициллез и корневая нематода. А когда эти два фактора сочетаются [в поле], возникает серьезная болезнь», — говорит Тенута.
Тенута отмечает, что нематоды, поражающие корни, питаются картофелем, прокалывая крошечные отверстия в корнях, проникая в них и питаясь клетками внутри. В конце концов, они покидают корень и откладывают яйца внутри или снаружи корня в почве. Высокий уровень повреждения нематодами выглядит как «нездоровая корневая система», говорит он, с задержкой роста, хлорозом растения и повышенной уязвимостью к засухе. По его словам, повреждение нематодами может проявляться в виде обесцвечивания корней, а поражения могут развиваться на более толстых корнях. Раны, вызванные нематодами, могут позволить патогенам проникнуть в растение, усугубив его проблемы.
В Канаде обитает много видов нематод, поражающих корни, но известно, что один вид, в частности, вызывает проблемы у картофелеводов: Пратиленх пенетранс. «С картофелем этот конкретный вид взаимодействует с В. георгины усугубить ЭДС», — объясняет Тенута. «Иными словами, ущерб от В. георгины увеличивается, и вам не нужно слишком много нематод в корнях, чтобы вызвать проблемы».
П. пенетранс не был найден за пределами Восточной Канады или Британской Колумбии — пока. Другой вид нематод, Пратиленх пренебрежительный, обычно встречается в прериях и может быть проблемой для рапса и пшеницы, говорит Тенута. Но пока неизвестно, будет ли П. пренебрежительный с картофелем проблематично. Тенута говорит, что Канада «далеко отстает» в понимании проблемы нематод. «Нам нужно проделать фундаментальную работу — какие виды существуют, где они находятся и их уровни. Это важный первый шаг здесь», — говорит он.
CanPEDNet делает этот шаг. Доктор Бенджамин Мими — нематолог из Министерства сельского хозяйства и агропродовольствия Канады в Центре исследований и разработок Сен-Жан-сюр-Ришелье в Квебеке. Он возглавляет усилия по секвенированию нематод, обнаруженных в образцах почвы, собранных по всей Канаде, чтобы определить, какие виды могут взаимодействовать с ними. В. георгины чтобы показать синергетические эффекты в картофеле.
«В настоящее время мы протестировали более 2,500 нематод», — говорит Мими. «Мы идентифицировали их под микроскопом и путем секвенирования. После этого мы выращиваем колонии изолятов из каждой провинции и каждого вида; Зимой проверим их патогенность. «Среди идентифицированных изолятов мы знаем, что существуют огромные генетические различия и что два вида нематод имеют разные геномы. Мы посмотрим, как они взаимодействуют с Вертициллез и проверить, взаимодействуют ли они с Вертициллез разные. Мы хотим знать, какие виды [и подвиды для П. пенетранс] являются патогенными для картофеля и отражают реальный потенциальный ущерб, который присутствует на каждом поле».
Мими говорит, что ключом к способности производителей управлять PED будет идентификация видов. Виды в поле могут быть смешаны, или на полях может быть только один вид, но даже если в поле присутствует большое количество видов, если только этот вид не П. пенетранс, производители могут вообще не иметь проблем. В Альберте д-р Дмитрий Евтушенко, адъюнкт-профессор и руководитель научно-исследовательской лаборатории в Исследовательской лаборатории картофеля Университета Летбриджа, также работает над идентификацией видов нематод в рамках CanPEDNet.
«Конечная цель Альберты — установить пороговые уровни Вертициллез и нематоды, которые влияют на урожай», — говорит он, — надеюсь, к концу исследования в конце 2022 года. «ЭДС — одно из самых серьезных заболеваний в Канаде. Это, вероятно, более серьезное заболевание в Восточной Канаде, но все еще присутствует в Западной Канаде. Но, в отличие от Восточной Канады, у нас все еще очень неоднозначная картина ЭДС — мы даже не уверены в возбудителях», — говорит он.
«Мы подозреваем, что [возбудители ЭДС в Западной Канаде] могут отличаться от таковых в Восточной Канаде». Лаборатория Евтушенко обработала образцы тканей со всей области и подтвердила широкое присутствие В. георгины, даже на полях с низким PED. Они не нашли ни одного П. пенетранс, говорит он, хотя П. пренебрежительный настоящее. Его лаборатория надеется выяснить, несет ли последняя ответственность за экономический ущерб. В январе они настроят систему ПЦР в реальном времени, чтобы начать внутреннюю оценку образцов почвы и растений на наличие V.эртициллез а также другие фитопатогены. По его словам, производители должны иметь возможность быстро получать результаты испытаний.
По словам Тенуты, идентификация видов с помощью анализа почвы будет краеугольным камнем управления, когда речь идет о PED. Прямо сейчас это немного проблема для некоторых продюсеров. Первый вопрос, на который необходимо ответить, заключается в том, имеет ли производитель П. пенетранс в поле. «Если они это сделают, они должны быть обеспокоены», — говорит он. «Если у них есть другие виды, чем П. пенетранс, теперь дело за уровнями. Они должны быть действительно высокими, чтобы производители могли беспокоиться».
По его словам, тестирование почвы — это «лучший способ» для производителей понять, что влияет на их поля. Но не все тесты одинаковы. «Вы можете получить анализ корневых повреждений. Вы должны быть осторожны и просить П. пенетранс определение и убедитесь, что вы уверены, что лаборатория может хорошо справиться с этим определением», — предостерегает он. «Разные виды очень похожи друг на друга, поэтому лучше, если есть диагностика методом молекулярной ПЦР».
Как только присутствие этого вида будет подтверждено, у производителей появится возможность использовать нематициды, но они не эффективны на 100% и «не являются лучшим вариантом с точки зрения экологии почвы», — говорит Тенута.
Лучшим вариантом является использование культурного подхода к управлению, хотя многие культуры могут стать хозяевами нематод и, следовательно, не могут быть использованы для прерывания циклов вредителей. Производители могут использовать «культуры-ловушки», такие как суданская трава или фуражное просо, но должны тщательно изучить, что сажать в качестве севооборотных культур, поскольку Brassicas, кукуруза и даже кормовые бобовые могут быть хозяевами нематод. Лучшим вариантом, по словам Тенуты, часто являются хлопья.
По мере продвижения проектов CanPEDNet производители должны следить за результатами. «В течение следующего года с небольшим у нас появится много информации и знаний об этих видах», — говорит он.
