סרגיי בנדישוב, דוקטור למדעי החקלאות, ראש תכנית הרבייה של חברת Doka-Gene Technologies LLC
המזיקות של מחלות ויראליות של תפוחי אדמה גוברת בעקביות. בשנים האחרונות הנזק מהם מתבטא לא רק בירידה בתשואה, אלא גם בהידרדרות האיכות המסחרית של הפקעות. זנים נמקיים של נגיפי YBK, VLK, סמרטוטים וראפלים הופכים את תפוחי האדמה ללא סטנדרטיים, בעוד שהתסמינים של זנים חדשים בעלים הופכים פחות ופחות בולטים. נגיף Y הופך לבעייתי במיוחד (תמונה 1-4). אין גנים עמידים לזנים הנמקיים שלה; אי אפשר ליצור זנים בעלי עמידות גבוהה בשיטות סלקציה קלאסיות. התחשבות בביולוגיה ובמאפיינים של הגורמים הסיבתיים למחלות נגיפיות אינן נושא מאמר זה (יש די והותר מידע בנושא זה), תשומת הלב העיקרית תוקדש לניתוח האפשרויות הקיימות להשגת חומר זרעים איכותי למחלות נגיפיות.
קודם כל, אתה צריך להבהיר את הרעיון של איכות גבוהה. דרישות התקנים קובעות הגבלות קפדניות על הביטוי החיצוני של מחלות ויראליות, ובמספר מדינות, כולל הפדרציה הרוסית, הזיהום הפנימי והסמוי של פקעות מוגבל בנוסף. יחד עם זאת, ישנם ניואנסים רבים של ויסות סובלנות למחלות ויראליות, וחלקם משמעותיים (טבלה 1). בואו להבין את הפרטים.
במבט ראשון נראה כי הנורמות ההולנדיות לזיהום סמוי נוקשות מאוד: רק 1,4% מהסובלנות באליטה. אך בהוראות ה- NAK הפנימיות על הליך הניתוח, הדבר מובהר ומתברר. חובה לשלוט על הזיהום הסמוי בקטגוריית הסופר-לייט ומעלה. הניתוח מתבצע על ידי PCR ורק עבור נגיף Y. 50 פקעות משולבות בדגימת PCR אחת. אצווה נחשבת סטנדרטית אם תגובה חיובית מוצגת על ידי לא יותר מדגימה אחת מתוך ארבע, או לא יותר משתי דגימות מתוך שמונה, או שלוש דגימות מתוך 12, בהתאם למספר הפקעות הכולל במדגם הניתוח. סובלנות של 0,6% מתקבלת מתוך ההנחה שיש רק פקעת נגועה אחת מתוך 50 פקעות. אבל זה במקרה האידיאלי, תיאורטית כל 50 הפקעות במדגם משולב של 50 פקעות יכולות להידבק. ואז נתון הזיהום הסמוי בפועל של המפלגה צריך להיות 25% ולא 0,6%.
סקוטים ואמריקאים הם ריאליסטים בהערכת זיהום סמוי. בסקוטלנד נמצא אחד מחמשת אזורי ייצור זרעי תפוחי אדמה אירופיים בדרגה גבוהה (HG) האיחוד האירופי. כלומר, זהו האזור לייצור החומר האיכותי ביותר. עם זאת, כללי ההסמכה שם אינם דורשים אימות חובה של זיהום נסתר. כן, מומלץ, אך רמת ההדבקה הסמויה אינה משפיעה על תוצאות ההסמכה. בארה"ב, הערכת נגיעות פקעות נעשית בשיטת בקרת האדמה הקלאסית. בסתיו, דגימות נלקחות מכל המנות הכפופות להסמכה ונשלחות להוואי או לפלורידה. אין חורף, הפקעות נטועות מיד באדמה ומוערכות על ידי הביטוי החזותי של מחלות נגיפיות בעונת הגידול. וזה נכון, לא כל זיהום סמוי משתקף בעלים ובגידולים, לפעמים הוא נשאר בצורה סמויה במשך שנים רבות מבלי לגרום נזק. עד פברואר מתקבלות תוצאות עם ביטוי ממשי ספציפי למחלות הנגיפיות הקיימות בצמחי הצאצאים. אותה תמונה תהיה עבור רוכשי זרעים, אך בהמשך. מידע זה קובע את התוצאה הסופית של ההסמכה השנתית, ויישום האביב העיקרי מבוסס על מידע זה.
תקני ה- S-1 של UNECE, גרמניה, צרפת גם מספקים הערכה של נגיפים וצאצאים ישירים ומשתמשים בהם. לאחר הקציר, יש צורך לקחת דגימות של 100 פקעות, לגדול בחממה ולהעריך את הביטוי של מחלות נגיפיות על העלים. במהות זו גם בקרת קרקע, רק בקרקע סגורה, אפשרות יקרה יותר. בדיקות מעבדה מתבצעות רק במקרים שנויים במחלוקת. אך באותו תקן S-1 יש סתירה, מכיוון שבסעיף הליך ההערכה מוזכר האפשרות להשתמש לא רק בחזותית, אלא גם בשיטת המעבדה. למומחים ברור כי שיטת ELISA או PCR מגלה פי כמה יותר צמחים נגיפיים מאשר מבחינה ויזואלית.
באשר לנורמות של זיהום סמוי, שהוצגו על ידי GOST 33996-2016 מאז 2018 בפדרציה הרוסית, הן מספקות בדיקות מעבדה, ללא הערכה חזותית של הצאצאים הגדולים, והן ייחודיות מבחינת הבהרה. על פי התקן החדש, רק הערכה של זיהום סמוי של חומר הזרע המקורי היא חובה: SSE ומעלה. אבל הפתק פותח אפשרויות בלתי מוגבלות לאלתור ואלתור: "הערה. עבור משלוחים של תפוחי אדמה זרעיים עלית, עלית ורבייה המשווקים במדינות שאימצו את התקן, בדיקות המעבדה מתבצעות לבקשת היצרן או הספק של תפוחי אדמה. הנורמות המרביות המותרות להגבלת זיהום נגיפי ו / או חיידקי על סמך תוצאות בדיקות מעבדה של דגימות פקעת עשויות להיקבע בהסכמים (חוזים) לאספקת תפוחי אדמה בהסכמת הצדדים. עבור צדדים בקטגוריית ES, הרמה המגבילה של הגבלת ה- VLR על סמך תוצאות בדיקות המעבדה לא תעלה על 10%. שלוש ההצעות הללו הפכו את התקן ממסמך קפדני וחד משמעי לשטות משפטית, מקור לבירור היחסים בין יצרנים לקונים, כלי לתביעות. כיצד ניתן להודות (בעצם להחליף את התקן) ולהסתמך על הסכמי הצדדים בענייני איכות, מכיוון שהאינטרסים של המוכר והקונה לא יכולים לחול כאן. איך אתה יכול לקבוע את אותם סטנדרטים עבור קטגוריות שונות, מכיוון שבלתי נמנע ירידה באיכות כמו רבייה. הוראה נוספת בתקן 33996-2016 - הערכת זיהום סמוי במחלות ויראליות - מותר לבצע הן בשיטת ELISA והן ב- PCR. בהתחשב בכך שרגישותן של שיטות אלה שונה בסדר גודל. אך התקן אושר והוצא לפועל, עמידה בנורמות ובדרישותיו היא חובה עבור כל מפעלי הזרע.
ייצור זרעי תפוחי אדמה מתבצע כיום בכל המדינות עם גידול תפוחי אדמה מפותח על בסיס שנקרא ללא וירוסים. תרבית תאים ורקמות בשילוב עם תרמו-כימותרפיה והתרבות מיקרו-קלונאלית מאפשרים קבלת חומר זרעים ראשוני ללא תכולת וירוס בתאי תפוחי אדמה. אבל אתה צריך להבין שתי נקודות: אפס פירושו לא היעדרות מוחלטת, אלא האפשרות להיות נוכח בכמות מתחת לסף הרגישות של שיטות האבחון המולקולריות הקיימות. ולהיפטר מנגיפים אין פירושו להפוך תפוחי אדמה עמידים בפני וירוסים. ללא הגנה מהימנה מפני זיהום חוזר במחלות ויראליות, זרעי תפוחי אדמה בריאים הופכים לסוג של כלאיים F-1, בהם רק הדור הראשון נותן תוצאות מצוינות, ועם רבייה שלאחר מכן מתרחשת ירידה חדה בביצועים. רכישה של תפוחי אדמה זרעים לשנת טיפוח אחת באזורים עם אקלים מלחיץ ורקע זיהומי גבוה נהוגה באופן נרחב, כולל בדרום הפדרציה הרוסית. אך עם תוכנית כזו של אספקת חומר זרעים, הזרעים חייבים להיות בכמות מספקת ובמחיר סביר ומשתלם. כל העניין בשלב השדה בייצור זרעי תפוחי אדמה הוא למקסם את ייצור הזרעים במחיר סביר תוך שהוא מכיל היטב הדבקה חוזרת. כמעט כל האמצעים והמבצעים הארגוניים, המתודולוגיים והטכנולוגיים המחייבים ומיוחדים מכוונים לכך. אי אפשר לרפא צמח ופקעות הנגועות בנגיף, והמאבק במחלות נגיפיות מתבטא במניעת זיהום בצמח על ידי כנימות ובאופן מכני. שקול כמה היבטים קריטיים של ניהול מחלות ויראליות שיש לטפל בהם ברמה הגבוהה ביותר.
1. חשבונאות ותגובה לדינמיקה ולהרכב המינים של כנימות הנושאות נגיפים. העברת נגיפים על ידי כנימות מצמחים חולים לבריאים, יחד עם הזיהום הראשוני של חומר השתילה והעברה מכנית, הם הסיבה העיקרית להדבקה חוזרת של תפוחי אדמה. מרבית הנגיפים נותרים ארסיים ונשארים על פי כנימות מספר שעות. במהלך תקופה זו כנימות יכולות לעוף עשרות קילומטרים מהגן, להטמנה, לזרוע באיכות נמוכה ולהגיע למשתלות זרעים. יש צורך להתבונן בתהליך זה בשדות גידול זרעים באופן כמעט רציף - משתילה ועד ייבוש מלא של הצמרות. יש לציין כי בכל מדינות גידול תפוחי האדמה המפותח, מתבצע ניטור כנימות תוך השתתפות משמעותית במימון התקציב ובמעורבות מכוני מחקר מובילים. במהלך ההסמכה יש לקחת בחשבון את תוצאות הניטור ותגובתם על ידי ארגוני זרעים. שירות הגנת הצומח הממלכתי פעל בעבר כך בארצנו. נכון לעכשיו, משום מה, הפיקוח על תפוחי אדמה בפדרציה הרוסית מתבצע רק עבור חיפושית תפוחי האדמה של קולורדו, שאינה מהווה בעיה בגידול תפוחי אדמה מסחרי. לכן, כל עסק זרעים מקצועי חייב לשלוט באופן עצמאי על וקטורי כנימות בטכניקות סטנדרטיות. וזה די שקוף ומאוחד, אתה רק צריך לדעת את הפרטים החשובים. הבסיס למערכת ניטור הכנימות הוא המלכודות הצהובות של מריקה (תמונה 5). יש להתקין אותם בדיוק מעל גובה הצמחים, באזור שמפונה מכל הצמחים בסביבה הקרובה של שדה תפוחי האדמה. (אנשי מקצוע להגנת הצומח יכולים לקבל הערכה מדויקת למדי של מספר הכנימות על ידי צפייה ישירה בחלק העליון, האמצעי והתחתון של 100 העלים לאורך אלכסון השדה.)
יש לאסוף כנימות מכונפות שנפלו במלכודות מדי שבוע ולקבוע את הרכב המינים. היכולת להעביר נגיפים במין כנימות שונה שונה משמעותית. לכנימת האפרסק הירוקה המזיקה ביותר (תמונה 6,7) יעילות שווה לאחת, לכל האחרים יש מקדמים נמוכים בהרבה (טבלה 2,3). שיעורי החומרה של מיני כנימות הוצעו על ידי מדענים בריטיים (Felton B. et al., 2013) והם משמשים בכל מקום. הם נבדלים ביחס לנגיף Y ו- VLVK, כלומר למנגנוני העברה נגיפיים שונים. מינים מסוכנים במיוחד המתיישבים בתפוחי אדמה מודגשים בצהוב, כלומר אלה שמתייצבים על תפוחי אדמה יוצרים צורות חסרות כנפיים הנושאות גם נגיפים. אלה כוללים אפרסק, תפוח אדמה, תפוח אדמה גדול, אשחר, כנימות אשחר. שאר המינים הנחשבים אינם מיישבים תפוחי אדמה, אלא מעבירים נגיפים במעבר, בתהליך של זריקות בדיקה בעת חיפוש גידולי מספוא מוכרים. קביעת הרכב המינים של כנימות מכונפות דורשת כישורים גבוהים ומיקרוסקופ. מזהים בסיסיים לכנימות פורסמו לפני 40-50 שנה וכיום הם נדיר ביבליוגרפי. אטלס הצבעים המלאים האחרונים של גרמניה (2000) והולנד (2008) זמין בחנויות המקוונות של מפרסמים. ישנם גם אתרים מיוחדים על כנימות, למשל, aphid.aphidnet.org, אך עליהם מוגשים מיני תפוחי אדמה באופן מקוטע. בעת ניתוח תוכן המלכודות, אין לאבד מעיניהם את האפשרות של קפיצי עלים ופסיכולוגים ליפול לתוכם (תמונה 8,9), המפיצים את השטולבור ונגיף שבבי הזברה שכבר חדר לאירופה.
תמונה 8. ציקדות תמונה 9. פסילידה
מספר הכנימות שנתפסו מומר לאינדקס לחץ וקטורי (VDP). כנימות האפרסק נספרות ביחידות אמיתיות, כל שאר המינים מוכפלים במזיק. למעשה, הם מתורגמים ליחידת מדידה אחת, פורמט המזיק של כנימת האפרסק. לכן, אם נתפסים 20 חתיכות כנימות תפוחי אדמה, אז לחישוב המדד מספרם יהיה 20x0,2 = 4 יחידות. הכמות הכוללת לכנימת אפרסק היא מדד הלחץ הווקטורי. זה הגיוני יותר לראות IVD עבור מינים כנימות שאינם מתמידים כבעייתי ביותר. אינדקס של פחות משתי יחידות הוא בטוח לחלוטין, ירוק. מ 2 עד 10 - מצב צהוב ומוכן, נקיטת אמצעי הגנה על פי שיקול דעתו של הארגון. IVD מעל 10 מחייב שימוש חובה בציוד מגן מפני כנימות. זה מאומת על ידי רשות האישורים. אי נקיטת אמצעי הגנה היא הבסיס להורדת דרגת סוג הזרעים או הוצאת צו להשמדת העלווה. סף המזיק של כנימות (10 יחידות כנימות אפרסק) נקבע במהלך מחקרים מיוחדים על מידת ההדבקה של חומר הזרע בלחצים וקטוריים שונים. ההדבקה בנגיפים עולה באופן משמעותי אם מספר הכנימות חורג מהסף; עם מספרים קטנים יותר, ההבדל בין רמות ההדבקה אינו משמעותי. לפיכך, ברמה הירוקה והצהובה של IWD, אמצעי המגן אינם משפיעים, אינם משפיעים על רמת ההדבקה ואין טעם לבצע אותם.
בחלק ממדינות אירופה, על כל נקודות הניטור, מתבצע חישוב ה- IIA הכולל (שנצבר) מתחילת עונת הגידול (איור 1). נקבעו ערכי הגבול של ה- IWD הכולל, ולאחר מכן שירות ההסמכה מוציא צו לכיסוח ולייבוש צמרות בחלקות זרעים. מה ערך הגבול הזה? בהולנד, IWD כיום - 80 יחידות של כנימת אפרסק (Haverkort A., 2018). אינדיקטורים אלה אינם מפורטים בכללי ההסמכה הרשמיים הלאומיים. אך מודגש כי בעת מתן צו לכיסוח צמרות, לא נלקח בחשבון רק מדד לחץ הווקטור המצטבר, אלא גם עמידות הזנים לזיהום נגיפי (יש דרג רשמי של זנים מעובדים על פי מאפיין זה), מספר הצמחים עם תסמיני נגיפים שזוהו במהלך בדיקת שדה, המבצעים הגנה. אמצעים נגד כנימות. לחקלאים מותר ליומיים (הולנד) לשלושה (סקוטלנד) למלא את המרשם. אי עמידה במרשם מוביל לשלילת הסמכה או הורדת דרגת דרגת זרע.
ניטור רציף מוסמך של כנימות-וקטורים של מחלות ויראליות נותן הבנה תפעולית של רמת הרקע המדבק ומאפשר לנקוט באמצעי הגנה לא באופן שגרתי, אלא לפי הצורך, ובכך לחסוך כספים משמעותיים בתכשירים להגנת הצומח. בנוסף, שירות אזהרת כנימות בתחילת הקיץ ניתן למגדלי זרעי האיחוד האירופי. במערכת מכוני המחקר התקציביים פועלות כמה מלכודות יניקה (תמונה 10), המזהות נשאים באוויר בגבהים גדולים. מלכודת יניקה אחת נותנת תחזית מדויקת ברדיוס של 100 ק"מ. אתה יכול רק לחלום על שירות כזה, אך המידע הניתן מאפשר לך לבצע שליטה נכונה ברמה של מיזם בודד, ולהפוך את המידע המתקבל לאמצעים מבצעיים לשליטה במחלות ויראליות, תוך התחשבות במצב שהתפתח בשנה מסוימת ובתחומים ספציפיים. רשימת האמצעים הללו כוללת טכניקות שונות לבידוד והגנה של חלקות זרעים.
2. בידוד מרחבי... מיקום ייצור תפוחי האדמה בזרמים עם רקע זיהומי מינימלי של וקטורי מחלות נגיפיות נהוג בכל מדינות גידול תפוחי האדמה המפותחים. לדוגמא, בהולנד, ייצור הזרעים מתרכז בפולדות החוף הצפוניות (איור 2).
תצפיות ארוכות טווח אישרו כי הרקע המדבק באזור זה נמוך פי וחצי, והרמה העונתית הקריטית של IWD מתרחשת בממוצע ב -26 ביולי, שבועיים מאוחר יותר מאשר בדרום המדינה. (Haverkort A., 2018). זה נראה בבירור באיור 1: בצפון IVD הוא ירוק, בדרום אדום. ניתן להסיק שבדרום הולנד ייצור זרעי תפוחי האדמה הוא מסוכן ביותר, אך אין מה לומר על המדינות הדרומיות יותר. אבל אל תשכח מתורת היחסות. אם אתה לא נתקל בגבול הולנד, אלא מסיע את כל בלגיה דרומה, אז בצפון צרפת, באזור החוף של התעלה האנגלית, יש אזור גידול זרעי תפוחי אדמה של המדינה הזו. בצרפת יש הייצוא השני בגודלו בתפוחי האדמה בעולם. זה מרמז על מוצרים באיכות גבוהה, ואילו אזור הזרעים הצרפתי ממוקם 700 ק"מ מדרום לקולפנים ההולנדים. מגדלי זרעים, בגלל הרמה הגבוהה של הטכנולוגיה והארגון, מייצרים מוצר ראוי, אם כי מסיבות ברורות לא ניתן לראות את התוצאות של ניטור כנימות באזור זה ברשות הרבים.
אזור זרעי תפוחי האדמה הסקוטי מרוכז בצפון מזרח, על חוף הים (איור 3). אם מסתכלים על המעקב האנגלי אחר כנימות בשנים האחרונות, אז באזור זה הרקע המדבק נמוך פי שניים מאשר במרכז אנגליה. אך מתברר שבסקוטלנד עצמה ישנם אזורים עם כנימות אפילו פחותות, בדרום-מזרח, הגבול עם צפון אירלנד. מדוע לא מגדלים שם תפוחי אדמה?
ברור, בגלל ההתאמה הפחותה של אדמות מבחינת הרכב מכני וסלעי. אם נתמקד רק בכנימות, יהיה זה הגיוני למקם את כל ייצור זרעי תפוחי האדמה באיחוד האירופי בסקנדינביה. צעדים מסוימים ננקטו בכיוון זה. ממש 200 ק"מ לפני חוג הקוטב הצפוני, במקביל ה -64 יש פינית, אחת מחמשת אזור גידול זרעי תפוחי האדמה האירופיים, (תמונה 14). עד 1000 אלף טונות של תפוחי אדמה מגדלים שם מדי שנה בשטח של 30 דונם. תנאי האקלים מספיקים מינימאלית: עונת הגידול היא ממאי עד אוקטובר, שעות אור יום ארוכות מאוד בתחילת עונת הגידול, קריר ומספיק משקעים - עד 300 מ"מ (איור 4).
הרקע המדבק של כנימות נחקר ביסודיות על ידי חוקרים עצמאיים (Kirchner S. et al., 2013) באמצעות מלכודות צהובות ויניקה. בין 20 ל 3000 כנימות נופלות בפח בשבוע (איור 5). אך יש רק 10-20% מנשאי הנגיף ביניהם, השאר הם מיני עצים ושיחים לא ספציפיים. כנימות אפרסק כמעט ולא מופיעות בצפון, כנימות תפוחי אדמה נמצאות מדי פעם.
המשך המאמר יפורסם בכתב העת "מערכת תפוחי אדמה" מספר 3, 2020.
השוטר