Сергій Єланський
Одним із найнебезпечніших захворювань картоплі та томату є фітофтороз, що викликається ооміцетом. Phytophthora infestans (Mont.) de Bary. Цей фітопатогени відрізняються високою шкідливістю, т.к. при відповідних погодних умовах здатний масово розвиватися та викликати великі втрати врожаю, а також сильною мінливістю, що дозволяє йому швидко долати стійкість сортів та токсичну дію фунгіцидних препаратів. На цей час не створено сортів картоплі та томату, повністю стійких до цих патогенів.
Єдиним варіантом захисту від фітофторозу є використання хімічних засобів захисту рослин. Епіфітотія фітофторозу ініціюється первинним інокулюмом. У Європі як первинний інокулюм розглядають інфекцію, що потрапила в ґрунт з хворими насіннєвими бульбами, що перезимували в ґрунті ооспори (товстостінні статеві структури P. інфестани), а також зооспорангії, принесені вітром з рослин, що виросли з бульб, що перезимували, на торішніх полях («волонтерні» рослини), або на купах відбракованих при закладці на зберігання бульб. З-поміж них найбільш небезпечним джерелом інфекції вважаються рослини, що виросли на купах відбракованих бульб, т.к. там кількість пророслих бульб часто значно, і зооспорангії можуть із них розноситися великі відстані. Інші джерела (ооспори, «волонтерні» рослини) менш небезпечні, т.к. рослини на тих самих полях не прийнято вирощувати частіше, ніж один раз на 3-4 роки. Інфекція від хворих насіннєвих бульб також мінімальна у зв'язку з гарною системою контролю над насіннєвим матеріалом.
Загалом кількість первинного інокулюму в європейських популяціях обмежена, у зв'язку з чим наростання епідемії відбувається досить повільно і успішно контролюється за допомогою хімічних фунгіцидних препаратів.
У Росії ситуація кардинально інша. Більшість урожаю картоплі та томату вирощується на невеликих приватних городах; захисні заходи на них або взагалі не проводяться, або фунгіцидні обробки проводяться в недостатньому числі і починаються вже після появи фітофторозу на бадиллі. В результаті приватні городи виступають як основне джерело інфекції, з них зооспорангії вітром переносяться на комерційні посадки. Це підтверджується нашими прямими спостереженнями у Московській, Брянській, Костромській, Рязанській областях: поразка рослин приватних городах спостерігалося на початок обробок фунгіцидами комерційних посадок. Згодом епідемія на великих полях стримується застосуванням фунгіцидних препаратів, тоді як у приватних городах спостерігається бурхливий розвиток фітофторозу.
У разі неправильних або «малобюджетних» обробок комерційних посадок вогнища фітофторозу з'являються і на полях; надалі вони активно розвиваються, захоплюючи дедалі більші площі.
Інфекція, що розвивається на приватних городах, істотно впливає на епідемії на комерційних полях. У всіх картоплярських регіонах Росії площа, зайнята картоплею на приватних городах, у рази перевищує сумарну площу полів великих виробляючих організацій. У разі приватні городи можна як глобальний ресурс інокулюма для комерційних полів.
Спробуємо виявити властивості, характерні для популяцій P. infestans на приватних городах. Посадка не пройшов насіннєвий та карантинний контроль продовольчої картоплі, насіння томату, отриманого від сумнівних зарубіжних виробників, багаторічне вирощування картоплі та томату на одних і тих же площах, неправильні обробки фунгіцидами або їх повна відсутність ведуть до тяжких епіфітотій у приватному секторі. схрещування, гібридизація та ооспороутворення на приватних городах. В результаті спостерігається дуже висока генотипна різноманітність, коли практично кожен штам унікальний за своїм генотипом (Elansky et al., 2001), а розподіл генотипів у популяціях задовольняє співвідношенню Харді-Вайнберга (Аматханова та ін., 2004), що свідчить у популяціях. У уражених органах рослин активно відбувається утворення ооспор (Смирнов, Єланський, 1999). Посадка насіннєвої картоплі різного генетичного походження робить малоймовірною появу клональних ліній, спеціалізованих до ураження будь-якого сорту. Штами, що селектуються в подібному випадку, відрізняються універсальністю по відношенню до уражених сортів, більшість з них мають близьку до максимальної кількості генів вірулентності (Аматханова та ін., 2004, Шеїн та ін., 2009). Це дуже відрізняється від системи «клональних ліній», типових великих полів сільгоспорганізацій з правильно поставленої системою захисту від фітофторозу. «Клональні лінії» (коли всі штами збудника фітофторозу на полі представлені одним або декількома генотипами) повсюдно поширені в країнах, де картоплярство ведеться виключно великими господарствами: США, Нідерланди, Данія та ін. 1994, Cooke та ін., 2007). "Клональні лінії" наприкінці 2006 століття були широко поширені в Азіатській і Далекосхідній частинах Росії (Elansky et al., 20), що, мабуть, пов'язано з використанням для посадки виключно картоплі власного виробництва тих самих сортів. Останнім часом ситуація у цих регіонах також почала змінюватися у бік підвищення генотипного розмаїття популяцій (С.Н. Єланський, неопубліковані дані).
Відсутність інтенсивних обробок фунгіцидними препаратами має й інший, прямий результат – на городах немає накопичення стійких штамів. Справді, наші результати показують, що на приватних городах рідше, ніж на комерційних посадках, виявляються стійкі до металаксилу штами (Єланський та ін., 2007).
Найближчі посадки картоплі та томату на городах полегшують міграцію штамів між цими культурами, внаслідок чого в останнє десятиліття серед штамів, що виділяються з картоплі, підвищилася частка несучих ген стійкості до сортів вишнеподібного томату Т1, раніше характерного лише для «томатних» штамів. Штами з геном Т1 у більшості випадків високоагресивні як до картоплі, так і до томату.
В останні роки фітофтороз на томаті став виявлятися у багатьох випадках раніше, ніж на картоплі. Джерелом зараження розсади томату можуть бути ооспори, що знаходяться в ґрунті, або ооспори, присутні в насінні томату, або прилипли до них (Rubin et al., 2001). З кінця 20 століття в магазинах з'явилася велика кількість недорогого фасованого насіння, переважно імпортного виробництва, на використання якого і перейшла більша частина дрібних виробників. З насінням можуть приходити штами з генотипами, типовими для регіонів їхнього вирощування. Надалі ці генотипи включаються у статевий процес на приватних городах, що веде до появи абсолютно нових генотипів.
Таким чином, приватні городи є глобальним "плавильним котлом", в якому в результаті обміну генетичним матеріалом переробляються генотипи і з'являються абсолютно нові. При цьому їх селекція проходить в умовах, що сильно відрізняються від створюваних для картоплі у великих господарствах: відсутність фунгіцидного преса, сортової вирівняності посадок, переважання рослин, уражених різними формами вірусної та бактеріальної інфекції, сусідство з томатами та дикими пасльоновими, активне схрещування та оо для ооспор викликати поновлення захворювання на наступний рік. Все це призводить до дуже високого генотипного розмаїття присадибних популяцій. В умовах епіфітотії на городах відбувається дуже швидке поширення фітофторозу і викид величезних кількостей суперечок, що перелітають на навколишні комерційні посадки. Однак, потрапивши на комерційні поля з правильною системою агротехніки їхімзахисту, спори, що прилетіли, практично не мають можливості ініціювати важку епідемію на полі, що пов'язано з відсутністю стійких до 10 фунгіцидів і спеціалізованих до вирощуваного сорту клональних ліній.
Іншим джерелом первинного інокулюму можуть бути уражені бульби, що потрапили в комерційні посадки з насіннєвим матеріалом. Ці бульби були вирощені, як правило, на полях з гарною агротехнікою та інтенсивним хімзахистом. Генотипи ізолятів, що вразили бульби, пристосовані до розвитку на своєму сорті. Ці штами значно небезпечніші для комерційних посадок порівняно з інокулюмом, що походить з приватних городів. На користь цього припущення свідчать і результати наших досліджень. Популяції, виділені з великих полів з правильно проведеним хімзахистом і гарною агротехнікою, не відрізняються високою генотипною різноманітністю. Часто це кілька клональних ліній, що відрізняються високою агресивністю та переважанням стійких до фунгіцидів штамів.
Штами з комерційного насіннєвого матеріалу можуть потрапити в популяції на городах і включитися в процеси, що йдуть в них. Однак в умовах городу їх конкурентоспроможність буде значно нижче, ніж на комерційному полі, і незабаром вони перестануть існувати у вигляді клональной лінії, але їх гени можуть бути використані в «городньої» популяції.
Інфекція, що розвивається на «волонтерних» рослинах і купах відбракованих при збиранні бульб для Росії менш актуальна, т.к. в основних картоплярських регіонах Росії спостерігається глибоке зимове промерзання грунту, і рослини з бульб, що перезимували в грунті, розвиваються рідко.
Більше того, як показують наші експерименти, збудник фітофторозу як правило не виживає при негативних температурах навіть на бульбах, що зберегли життєздатність. В аридній зоні, де практикується вирощування ранньої картоплі, фітофтороз зустрічається досить рідко через сухий та спекотний сезон вегетації.
Таким чином, в даний час ми спостерігаємо поділ популяцій P. infestans на «польові» і «городні». Однак останніми роками спостерігаються процеси, що ведуть до зближення і взаємопроникнення генотипів з цих популяцій.
Серед них можна відзначити загальне підвищення грамотності дрібних виробників, поява доступних дрібних фасовок насіннєвої картоплі, поширення фунгіцидних препаратів в дрібній фасовці, втрата населенням страху перед «хімією».
З'являються ситуації, коли завдяки активній діяльності одного постачальника цілі селища виявляються засадженими насіннєвими бульбами одного сорту та забезпечені дрібними фасуваннями тих самих пестицидів. Цілком можна припустити, що картопля того ж сорту виявиться і на комерційних посадках поблизу.
З іншого боку, деякі компанії, що торгують пестицидами, просувають «бюджетні» схеми хімобробок. У цьому випадку кількість обробок знижується і пропонуються найдешевші фунгіциди, причому акцент робиться не на недопущення розвитку фітофторозу аж до скошування бадилля, а на деяку затримку епіфітотії з метою збільшення виходу врожаю. Такі схеми економічно обґрунтовані при вирощуванні продовольчої картоплі з низькосортного насіннєвого матеріалу, коли про отримання високого врожаю не йдеться в принципі. Однак у цьому випадку, на відміну від городних популяцій, вирівняне генетичне тло картоплі дозволить відібратися специфічним фізіологічним расам фітопатогенів, дуже небезпечним для даного сорту.
Тенденції до зближення «городнього» і «польового» способів виробництва картоплі є досить небезпечними. Для запобігання їх негативним наслідкам як у присадибному, так і в комерційному секторі знадобиться як контроль сортименту насіннєвої картоплі та асортименту фунгіцидів, що пропонуються приватникам у дрібній фасуванні, так і відстеження схем захисту картоплі та застосування фунгіцидних препаратів у комерційному секторі.
Через слабкого розвитку насінництва у Росії великі обсяги насіннєвої картоплі завозяться з-за кордону. Разом з ним завозитимуть і нові, можливо високопатогенні та стійкі до фунгіцидів штами збудників хвороб, у т.ч. фітофторозу.
У Росії їх генофонд буде залучений у природний процес селекції нових генотипів, пристосованих до наших умов і поразки сортів, що виробляються в Росії.
На ділянках приватного сектора спостерігається інтенсивний розвиток не тільки фітофторозу, а й альтернаріозу. Більшість власників ЛПХ спеціальних заходів для захисту від альтернаріозу не роблять, приймаючи розвиток альтернаріозу за природне в'янення бадилля або розвиток фітофторозу. Тому при масовому розвитку альтернаріозу на сприйнятливих сортах присадибні ділянки можуть служити джерелом інокулюму і для комерційних посадок.
Роботу виконано за часткової підтримки Російського Наукового Фонду (проект N 14-50-00029).
Статтю було опубліковано у журналі «Захист картоплі» (№1, 2015 рік)