Sergei Elansky
Kartuli ja tomati üks ohtlikumaid haigusi on oomütseedist põhjustatud hilispõletik Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. See fütopatogeen on väga kahjulik, kuna sobivate ilmastikutingimuste korral on see võimeline massiliselt arenema ja põhjustama suuri saagikadu, samuti tugevat varieeruvust, mis võimaldab kiiresti ületada sortide vastupidavust ja fungitsiidsete preparaatide toksilist toimet. Siiani pole loodud kartuli- ja tomatisorte, mis oleksid nende patogeenide suhtes täielikult vastupidavad.
Ainus võimalus hilispõletiku eest kaitsmiseks on taimekaitsekemikaalide kasutamine. Hilise haavandi epifütoosi algatab esmane inokulaat. Euroopas peetakse esmast inokulaati nakkuseks, mis sattus mulda haigete seemnemugulatega, mis olid üle talvitanud mulla oosporites P. infestlased), samuti eelmise aasta põldudel üle talvitunud mugulatest ("vabatahtlikud" taimed) kasvatatud taimede tuultest ("vabatahtlikud") saadud zoosporangiad või mugulakuhjad, mis ladustamiseks ladustamisel ära visati. Neist visatud mugulate hunnikutel kasvatatud taimi peetakse kõige ohtlikumaks nakkusallikaks. seal on tärganud mugulate arv sageli märkimisväärne ja zoosporangiat saab neist kanda pikki vahemaid. Ülejäänud allikad (oosporid, "vabatahtlikud" taimed) pole nii ohtlikud, sest samadel põldudel ei ole kombeks taimi kasvatada sagedamini kui üks kord 3-4 aasta jooksul. Haigestunud seemnemugulate nakatumine on samuti hea seemnekontrollisüsteemi tõttu minimaalne.
Üldiselt on primaarse inokulaadi kogus Euroopa populatsioonides piiratud ja seetõttu on epideemia suurenemine üsna aeglane ja seda saab edukalt kontrollida keemiliste fungitsiidsete preparaatide abil.
Venemaal on olukord radikaalselt erinev. Suurem osa kartuli- ja tomatisaagist kasvatatakse väikestes eraaedades; kaitsemeetmeid kas ei tehta neile üldse või tehakse fungitsiidseid ravimeetodeid ebapiisavas koguses ja need algavad pärast hilise leotuse ilmumist tippudele. Selle tulemusel toimivad erasektori köögiviljaaiad peamise nakkusallikana, kust tuul viib zoosporangia kommertstaimedele. Seda kinnitavad meie otsesed vaatlused Moskvas, Brjanskis, Kostromas, Rjazani piirkondades: eraaedade taimede kahjustusi täheldati enne kaubanduslike istanduste fungitsiididega töötlemise algust. Järgnevalt piirab epideemia suurtes põldudes fungitsiidsete preparaatide kasutamine, samas kui eraaedades on hilispõletik kiiresti arenenud.
Kaubanduslike istanduste ebaõige või "väikese eelarvega" töötlemise korral ilmuvad põldudele hiljapõletiku kolded; tulevikus arenevad nad aktiivselt, haarates üha suuremaid alasid.
Eraaedade nakatumisel on märkimisväärne mõju kaubanduspindade epideemiatele. Kõigis Venemaa kartulikasvatuspiirkondades on eraaedades kartulite pindala mitu korda suurem kui suurte tootjaorganisatsioonide põldude kogupindala. Sellises keskkonnas võib eraviisilisi köögiviljaaedasid vaadelda kui ülemaailmset inokulaadi ressurssi kaubanduspõldude jaoks.
Proovime tuvastada need omadused, mis on iseloomulikud P. infestansi populatsioonidele eraaedades. Toidukartuli, kahtlastelt välismaistelt tootjatelt saadud tomatiseemnete seemneta ja karantiinikontrolli istutamine, kartuli ja tomati pikaajaline kasvatamine samadele aladele, ebaõige fungitsiidne töötlemine või nende täielik puudumine põhjustab erasektoris tõsiseid epifütooteid, mille tulemus on tasuta ristumine, hübridisatsioon ja oospore moodustumine eraaedades. Selle tulemusena täheldatakse väga suurt genotüübilist mitmekesisust, kui praktiliselt iga tüvi on oma genotüübis ainulaadne (Elansky et al., 2001) ja genotüüpide levik populatsioonides rahuldab Hardy-Weinbergi suhet (Amatkhanova et al., 2004), mis on tõend vaba ristumise kasuks. populatsioonides. Mõjutatud taimeorganites moodustuvad aktiivselt oosporid (Smirnov, Elansky 1999). Erineva geneetilise päritoluga seemnekartuli istutamine muudab ebatõenäoliseks, et mis tahes sordi ründamiseks spetsialiseerunud kloonjooned tekiksid. Sel juhul valitud tüvesid eristatakse nende mitmekülgsuse poolest mõjutatud sortide suhtes, enamikul neist on peaaegu maksimaalne virulentsusgeenide arv (Amatkhanova et al., 2004; Shein et al., 2009). See erineb suuresti põllumajandusettevõtete suurtele põldudele omasest "kloonjoonte" süsteemist, kus on korralikult paigaldatud hilispõletuse vastane kaitse süsteem. "Kloonjooned" (kui kõiki hilispõletiku patogeeni tüvesid esindavad üks või mitu genotüüpi) on kõikjal levinud riikides, kus kartulikasvatust teostavad eranditult suured põllumajandusettevõtted: USA, Holland, Taani jt (Goodwin et al., 1994, Dyakov, Elansky, 2007, Cooke et al., 2006). 20. sajandi lõpus olid Venemaa Aasia ja Kaug-Ida piirkondades laialdaselt levinud "kloonjooned" (Elansky et al., 2001), mis on ilmselt tingitud samade kartulisortide kasutamisest ainult istutamiseks. Viimasel ajal on olukord neis piirkondades hakanud muutuma ka populatsioonide genotüübilise mitmekesisuse suurenemise suunas (S. N. Elansky, avaldamata andmed).
Fungitsiidsete preparaatidega intensiivravi puudumisel on teine otsene tulemus - resistentsete tüvede kogunemine aedades puudub. Tõepoolest, meie tulemused näitavad, et metalaksüülresistentseid tüvesid avastatakse eraaedades vähem kui kommertstaimedes (Elansky et al., 2007).
Lähedal asuv aedade kartulite ja tomatite istutamine hõlbustab tüvede rännet nende põllukultuuride vahel, mille tagajärjel on viimasel kümnendil kartulist eraldatud tüvede hulgas suurenenud nende osakaal, kes kannavad varem ainult "tomati" tüvedele omase kirsstomat T1 sortide suhtes resistentsust. T1 geeniga tüved on enamikul juhtudel nii kartuli kui ka tomati suhtes väga agressiivsed.
Viimastel aastatel hakkas hiline lõhe tomatil paljudel juhtudel ilmnema varem kui kartulil. Tomatiseemned võivad nakatuda mullas olevate oosporidega või tomatiseemnetes esinevate või neist kinni jäävate oosporidega (Rubin et al., 2001). Alates 20. sajandi lõpust on poodidesse ilmunud suur hulk peamiselt imporditud odavaid pakendatud seemneid, mille kasutusele on läinud enamik väiketootjaid. Seemned võivad sisaldada tüvesid, mille genotüübid on tüüpilised nende kasvatamise piirkondadele. Tulevikus kaasatakse need genotüübid eraaedade seksuaalprotsessi, mis viib täiesti uute genotüüpide tekkimiseni.
Seega on eraaiad ülemaailmne „sulatusahi“, kus geneetilise materjali vahetamise tulemusena töödeldakse olemasolevaid genotüüpe ja ilmuvad täiesti uued. Samal ajal toimub nende valik tingimustes, mis erinevad väga suurtes põllumajandusettevõtetes kartulite jaoks loodud tingimustest: fungitsiidse pressi puudumine, istandike sordi ühtlus, viiruslike ja bakteriaalsete nakkuste mitmesuguste vormide poolt mõjutatud taimede ülekaal, tomatite ja metsikute öövarjude lähedus, aktiivne ristumine ja oosori moodustumine, võimalus et oosporid põhjustaksid järgmisel aastal haiguse taastekke. Kõik see toob kaasa tagaaia populatsioonide väga kõrge genotüübilise mitmekesisuse. Köögiviljaaedade epifütootiliste ainete tingimustes levib hiline puhang väga kiiresti ja vabaneb tohutul hulgal eoseid, mis lendavad lähedal asuvatele kommertstaimedele. Õige põllumajandustehnoloogia ja -kaitsesüsteemiga kaubanduspõldudele sisenedes ei ole sisse lennanud eosed praktiliselt võimelised põhjustama põllul tõsist epideemiat, kuna puuduvad 10 fungitsiidile vastupidavad ja kultiveeritud sordile spetsialiseerunud kloonjooned.
Teiseks esmase inokulaadi allikaks võivad olla haiged mugulad, mis on püütud kaubanduslikesse seemikutesse. Neid mugulaid kasvatati reeglina hea põllumajandustehnika ja intensiivse keemilise kaitsega põldudel. Mugulaid mõjutanud isolaatide genotüübid on kohandatud nende enda sordi arengule. Need tüved on kommertskasutusse istutamiseks oluliselt ohtlikumad kui eraaedadest pärit inokulaadid. Ka meie uuringute tulemused toetavad seda oletust. Korralikult läbi viidud keemilise kaitse ja hea põllumajandustehnoloogiaga suurtelt põldudelt eraldatud populatsioonid ei erine suure genotüübilise mitmekesisuse poolest. Sageli on tegemist mitme kloonjoonega, mida iseloomustab kõrge agressiivsus ja fungitsiididele resistentsete tüvede ülekaal.
Kaubandusliku seemnematerjali tüved võivad siseneda köögiviljaaedade populatsioonidesse ja olla seotud neis toimuvate protsessidega. Köögiviljaaias on nende konkurentsivõime palju madalam kui kaubanduslikul alal ja varsti lakkavad nad kloonjoone kujul olemast, kuid nende geene saab kasutada aiapopulatsioonis.
"Vabatahtlikel" taimedel ja tapetud mugulate hunnikutel koristamise ajal tekkiv nakkus ei ole Venemaa jaoks nii asjakohane, sest Venemaa peamistes kartulikasvatuspiirkondades täheldatakse sügavat talvist mulla külmumist ja mullas talvinud mugulatest pärit taimed arenevad harva.
Pealegi, nagu meie katsed näitavad, ei ela hilise leotise patogeen reeglina negatiivsel temperatuuril üle isegi mugulates, mis on oma elujõulisuse säilitanud. Kuivvööndis, kus harrastatakse varajase kartuli kasvatamist, on hiljapõletik kuiva ja kuuma kasvuperioodi tõttu üsna haruldane.
Seega jälgime praegu P. infestansi populatsioonide jagunemist põllu- ja aiapopulatsioonideks. Kuid viimastel aastatel on täheldatud protsesse, mis viivad nende populatsioonide genotüüpide lähenemise ja läbitungimiseni.
Nende seas võib märkida väiketootjate üldise kirjaoskuse kasvu, taskukohaste väikeste seemnekartulipakkide tekkimist, fungitsiidsete preparaatide levikut väikestes pakendites ja elanikkonna hirmu kadumist "keemia" ees.
Olukorrad tekivad siis, kui tänu ühe tarnija jõulisele tegevusele istutatakse terved külad sama sorti seemnemugulatega ja neile pakutakse samade pestitsiidide väikepakendeid. Võib eeldada, et sama sordi kartuleid leidub läheduses asuvatel kaubanduslikel istandustel.
Teiselt poolt propageerivad mõned pestitsiididega tegelevad ettevõtted "eelarvelisi" keemilise töötlemise skeeme. Sellisel juhul vähendatakse töötluste arvu ja pakutakse odavaimaid fungitsiide ning rõhk ei ole hilise rasu tekkimise ennetamisel kuni ladvade niitmiseni, vaid saagi suurendamiseks epifütotüübi teataval viivitamisel. Sellised skeemid on majanduslikult õigustatud toidukartuli kasvatamisel madala kvaliteediga seemnematerjalist, kui põhimõtteliselt pole küsimus kõrge saagi saavutamises. Kuid sel juhul võimaldab erinevalt aiapopulatsioonidest kartuli tasandatud geneetiline taust valida konkreetseid fütopatogeenide rasse, mis on selle sordi jaoks väga ohtlikud.
Kartulitootmise "aia" ja "põllu" meetodite lähenemise tendentsid tunduvad meile üsna ohtlikud. Nende negatiivsete tagajärgede vältimiseks nii kodu- kui ka kaubandussektoris on vaja kontrollida nii seemnekartuli sortimenti kui ka eraomanikele pakendatud fungitsiidide valikut väikestes pakendites, samuti kartulikaitsesüsteemide jälitamist ja fungitsiidide kasutamist kaubandussektoris.
Seemnetootmise nõrga arengu tõttu Venemaal imporditakse suurel hulgal seemnekartuleid välismaalt. Koos sellega imporditakse uusi, tõenäoliselt kõrge patogeensusega ja fungitsiididele vastupidavaid patogeenitüvesid, sh. hiline puhang.
Venemaal osaleb nende geenivaramu uute, meie tingimustele vastavate genotüüpide aretamise loomulikus protsessis ja Venemaal kasvatatavate sortide kaotamises.
Erasektori valdkondades on intensiivne areng mitte ainult hilispõletik, vaid ka Alternaria. Enamik eramajapidamiskruntide omanikke ei võta Alternaria eest kaitsmiseks erimeetmeid, eksitades Alternaria arengut tippude loodusliku närbumise või hilispõletiku tekkega. Seetõttu võivad Alternaria tohutult arenenud vastuvõtlikud sordid olla kodumajapidamiste maatükkide jaoks inokulaadi allikaks kaubanduslikel istutustel.
See töö viidi läbi Vene Teadusfondi osalise toetusega (projekt N 14-50-00029).
Artikkel ilmus ajakirjas "Potato Protection" (nr 1, 2015)