E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
Hilangnya kentang dan tomato yang disebabkan oleh organisma seperti jamur, oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary, sering terjadi di hampir semua kawasan di dunia di mana tanaman ini ditanam. Di bawah keadaan epifitotik, kehilangan hasil kentang dari penyakit akhir dapat mencapai 10-30% atau lebih, dan tomato, hingga 100% (Ivanyuk et al., 2005).
Salah satu sumber utama inokulum utama Ph. infestan, yang membawa kepada jangkitan tumbuhan, adalah struktur pembiakan berehat berdinding tebal - oospora. Oospora hibrida yang terbentuk sebagai hasil penyebaran strain ibu bapa yang berbeza secara genetik menyumbang kepada peningkatan kepelbagaian genotip pada populasi, akibatnya proses penyesuaian strain ke varietas baru dan racun kulat yang digunakan dipercepat. Pembentukan Oospore Ph. infestan di lapangan terkenal di banyak negara di dunia: Rusia (Smirnov et al., 2003), Norway (Hermansen et al., 2002), Sweden (Strömberg et al., 2001), Belanda (Kessel et al., 2002) dan wilayah lain. Terdapat bukti bahawa oospora agen penyebab penyakit kembung dapat bertahan lebih dari 2 tahun di dalam tanah dalam keadaan yang layak (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006) dan menyebabkan jangkitan tumbuhan setelah musim sejuk (Lehtinen et al., 2002; Ulanova et al., 2010).
Hari ini kaedah utama untuk memerangi penyakit akhir adalah perlindungan kimia, yang terdiri dalam merawat penanaman dengan penyediaan racun kulat. Pembentukan oospora sangat dihambat oleh banyak bahan kimia yang digunakan untuk melindungi kentang dan tomato dari penyakit akhir (Kessel et al., 2002; Kuznetsov, 2013). Walau bagaimanapun, ubat lain banyak digunakan pada kentang yang tidak langsung mempengaruhi Ph. infestan, dan kesannya terhadap pembentukan oospore tidak diketahui. Oleh itu, tujuan kerja ini adalah untuk mengkaji kesan pembentukan oospora beberapa ubat yang banyak digunakan pada kentang, tetapi tidak didaftarkan terhadap penyakit akhir.
Kami menggunakan 9 Ph. bayi dari pelbagai jenis kawin, diasingkan oleh kami dari daun kentang yang dijangkiti di wilayah Moscow, Leningrad, Ryazan. Untuk mengkaji kesan pertumbuhan miselium dan pembentukan oospora, ubat berikut digunakan: racun kulat Maxim (bahan aktif fludioxonil dari kelas phenylpyrroles) dan Skor (difenoconazole, triazoles), racun serangga Aktara (thiamethoxam, neonicotinoids) dan Tanrek (imidaclopididid, neidaclididinidididididididididididididididididinididididimididididididididididididididididididididididididitiditiditiditidididididپپپپپپپتيني) , triazin). Semua racun perosak didaftarkan dalam "State Catalog of Pesticides and Agrochemicals" untuk tahun 2014. Untuk mengkaji kesan kepekatan racun perosak terhadap pertumbuhan koloni oomycete, setiap strain diinokulasi dengan blok agar di tengah-tengah piring Petri dengan medium oat padat. Racun perosak ujian ditambahkan pada medium pada kepekatan 0.1, 1.0, 10.0, dan 100.0 mg / L (dari segi bahan aktif - DV). Sebagai kawalan, kami menggunakan medium tanpa racun perosak tambahan. Inokulasi diinkubasi pada suhu 18 ° C selama 12-15 hari sehingga diameter koloni kawalan bebas racun perosak adalah 70-80% dari diameter piring Petri, setelah itu diameter koloni diukur dalam varian kawalan dan eksperimen.
Eksperimen dijalankan dalam 3 ulangan. Kajian pembentukan oospora dilakukan pada medium oat agar (30 ml dalam piring Petri) dengan penambahan fungisida pada kepekatan 0.1, 1.0, 10.0, dan 100.0 mg / L dan pada medium tanpa fungisida (kawalan). Untuk ini, blok agar dengan isolasi jenis kawin A1 dan A2 diletakkan berpasangan di permukaan medium nutrien pada jarak 5 cm antara satu sama lain. Inokulasi diinkubasi pada ph optimum untuk pertumbuhan. Infestan pada suhu 18 ° C selama 20 hari. Setelah penanaman, medium nutrien dengan spora disuspensikan kembali dengan pengadun dalam 30 ml air suling, dan persiapan untuk mikroskopi dibuat dari suspensi yang dihasilkan. Dalam setiap varian, 180 bidang pandang diperiksa (3 ulangan, 60 bidang pandangan). Kemudian kepekatan oospora dikira semula (pcs / μl medium).
Kesan racun perosak terhadap pertumbuhan koloni radial. Difenoconazole, thiamethoxam, dan imidacloprid tidak mempunyai kesan yang signifikan secara statistik terhadap pertumbuhan radial Ph. infestan (Jadual 1). Metribuzin herbisida menyebabkan sedikit penundaan pertumbuhan pada tempoh awal (5-7 hari pertumbuhan); namun, pada hari ke-10, ukuran diameter koloni menjadi serupa. Fludioxonil secara statistik menghambat perkembangan Ph. infestan pada kepekatan dalam medium lebih daripada 10 mg / l.
Jadual 1
Kesan racun perosak terhadap pertumbuhan radikal koloni Phytophthora infestans
Fungisida-DV (ubat) | Diameter koloni pada kepekatan yang berbeza (mg / L) DW dalam medium, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiamethoxam (ubat Aktara) | 82 6 ± | 81 7 ± (99%) | 82 6 ± (100%) | 81 6 ± (99%) | - |
Imidacloprid (Tanrek) | 792 6 ± | - | 76 9 ± (96%) | 77 8 ± (97%) | 76 5 ± (96%) |
Fludioxonil (Maksim) | 82 6 ± | - | 74 12 ± (90%) | 56 10 ± (68%) | 46 3 ± (56%) |
Metribuzin (Zenkor) | 88 12 ± | - | 85 12 ± (97%) | 86 9 ± (98%) | 80 5 ± (91%) |
Difenoconazole (Skor) | 82 7 ± | - | 76 9 ± (93%) | 84 4 ± (102%) | 81 6 ± (99%) |
Catatan. Tanda “±” diikuti oleh selang keyakinan untuk tahap kepentingan 0.05. Nilai dalam kurungan menyatakan nisbah diameter koloni dalam varian eksperimen dengan yang ada dalam kawalan tanpa racun perosak. Tanda “-” bermaksud bahawa tidak ada penyelidikan yang dilakukan.
Jadual 2
Kesan racun perosak terhadap pembentukan oospore Phytophthora infestans di persekitaran agar
Fungisida-DV (ubat) | Bilangan oospora dalam medium pada kepekatan yang berbeza (mg / l) DV, pcs / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiamethoxam (ubat Aktara) | 79.6 3.6 ± | 79.8 3.8 ± (100%) | 79.1 3.9 ± (100%) | 71.4 3.7 ± (90%) | - |
Imidacloprid (Tanrek) | 79.6 3.6 ± | - | 70.0 3.4 ± (88%) | 66.0 3.1 ± (83%) | 35.8 2.8 ± (45%) |
Fludioxonil (Maksim) | 112.7 6.9 ± | - | 98.4 8.6 ± (87%) | 73.6 5.4 ± (65%) | 42.3 3.7 ± (36%) |
Metribuzin (Zenkor) | 135.0 9.5 ± | - | 103.0 9.8 ± (70%) | 118.2 9.3 ± (88%) | 74.8 8.1 ± (55%) |
Difenoconazole (Skor) | 79.6 3.6 ± | 72.5 3.6 ± (91%) | 82.2 3.7 ± (103%) | 54.9 2.8 ± (69%) | 35.8 2.3 ± (45%) |
Kajian mengenai kesan racun perosak terhadap pembentukan oospora Ph. infestan dalam medium nutrien. Didapati bahawa penurunan yang signifikan secara statistik dalam jumlah oospora pada kepekatan tertentu disebabkan oleh semua ubat yang disiasat (Jadual 2). Pada kepekatan bahan aktif 1.0 mg / l, semua racun perosak, kecuali persiapan Aktara dan Skor, menyebabkan penurunan ketara dalam jumlah oospora terbentuk (sebanyak 12-24% berbanding dengan kawalan). Peningkatan kepekatan bahan aktif dalam medium selanjutnya menyebabkan peningkatan kesan penghambatan. Persediaan berdasarkan thiamethoxam dan difenoconazole menyebabkan penurunan secara signifikan dalam jumlah oospora apabila kepekatan bahan aktif dalam medium melebihi 10 mg / l.
Perbincangan dan kesimpulan. Kajian mengenai kesan racun perosak yang tidak terdaftar terhadap larutan kentang pada pertumbuhan radikal miselium menunjukkan, seperti yang diharapkan, perencatan pertumbuhan yang lemah (fludioxonil) atau tidak ada kesan terhadap pertumbuhan (racun perosak lain yang dikaji).
Jadual 3. Kepekatan bahan aktif dalam cecair kerja
Penyediaan (fungisida-DV) | Digunakan dalam kerja kepekatan DV dalam medium nutrien, mg / l | Kepekatan DW dalam cecair kerja semasa pemprosesan kentang, mg / l |
---|---|---|
Aktara (thiamethoxam) | 0.1, 1, 10 | 37-75 * |
Tanrek (imidacloprid) | 1, 10, 100 | 50-100 |
Maxim (fludioxonil) | 1, 10, 100 | 1000 |
Zenkor (metribuzin) | 1, 10, 100 | 1630-4900 |
Skor (difenokonazol) | 0.1, 1, 10, 100 | 188-625 |
* Nilai ditunjukkan menurut "Katalog negeri racun perosak dan agrokimia" untuk tahun 2014.
Semua racun perosak yang dikaji menyebabkan penurunan pembentukan oospora dalam medium nutrien. Kepekatan racun perosak yang diuji dalam medium lebih rendah atau kira-kira sesuai (untuk imidacloprid) dengan kepekatan yang dibenarkan dalam cecair kerja (Jadual 3). Dalam eksperimen kami, penekanan pembentukan oospora semakin meningkat apabila dos ubat meningkat, yang menunjukkan peningkatan kesan apabila bersentuhan dengan cecair kerja yang lebih pekat. Difenoconazole menyebabkan penurunan kepekatan oospora yang ketara bukan hanya dalam eksperimen pada medium nutrien, tetapi juga dalam ujian pada daun kentang yang dipotong yang diletakkan di dalam cairan yang mengandung racun kulat. Oleh itu, dalam Vectar Belorussian varietas, 32 oospora per 1 mm2 luas daun diperhatikan dalam kontrol, pada kepekatan difenokonazol dalam air 10 mg / l - 24, dan pada 100 mg / l - 12 oospora / mm2. Perbezaan kepekatan oospora pada 100 mg / l fungisida dan dalam kawalan adalah signifikan secara statistik (Elansky, Mytsa, tidak diterbitkan).
Racun perosak boleh mempengaruhi pelbagai proses dalam sel-sel kulat. Dalam kesusasteraan, kami tidak dapat mencari maklumat yang hingga tahap tertentu menjelaskan kemungkinan kesan ubat yang dikaji terhadap pembentukan oospora. Mari cuba membuat beberapa andaian mengenai tindakan difenokonazol. Mekanisme tindakan fungisida adalah penghambatan enzim C14-dimethylase, yang memainkan peranan penting dalam biosintesis sterol. Sterol disintesis oleh kulat, tumbuhan dan organisma lain dan merupakan sebahagian daripada membran sel mereka. Oomycetes genus Phytophthora, dengan ketiadaan sterol, hanya mampu tumbuh secara vegetatif; pembentukan oospora sepenuhnya ditekan (Elliott et al., 1966).
Oomycetes tidak dapat mensintesis sterol sendiri; mereka memasukkan ke dalam membran mereka sterol yang diperoleh dari tanaman inang, mengubahnya. Dalam eksperimen kami, kami menggunakan medium agar oat yang kaya dengan â-sitosterol dan isofucosterol (Knights, 1965), iaitu bahan yang merangsang pembentukan oospora. Ada kemungkinan bahawa difenoconazole menghalang kerja enzim yang terlibat dalam pengubahsuaian atau penggunaan sebatian sterol yang diperoleh dari tumbuhan. Ini seterusnya dapat mengurangkan intensiti pembentukan oospore.
Dalam kepekatan kecil, seperti yang ditunjukkan dalam karya kami, difenoconazole mempunyai kesan merangsang yang lemah terhadap pertumbuhan miselium dan pembentukan oospora.
Penindasan pembentukan oospora dalam medium nutrien sebelumnya telah ditunjukkan untuk racun kulat anti-phytophthora. Oleh itu, dalam karya Kessel et al. (2002) menyiasat lebih daripada 10 ubat komersial antiphitofluoroids. Fluazinam, dimethomorph, dan cymoxanil dalam kepekatan bukan maut sepenuhnya menekan pembentukan oospora dalam medium agar; metalaxil, maneb dan propamocarb menunjukkan keberkesanan sederhana; mancozeb dan chlorothalonil secara praktikalnya tidak mempengaruhi pembentukan oospore. Dalam karya S.A. Kuznetsov (Kuznetsov, 2013), perencatan pembentukan oospore pada medium nutrien oleh kepekatan metalaxil yang tidak mematikan ditunjukkan.
Eksperimen kami menunjukkan bahawa penyediaan racun perosak yang digunakan pada kentang, yang bahkan tidak mempunyai kesan penghambatan langsung terhadap pertumbuhan patogen penyakit akhir, menekan pembentukan oospora. Oleh itu, perlindungan kimia kentang yang dilakukan dengan betul menggunakan racun kulat, racun serangga dan racun herba mengurangkan kemungkinan pembentukan oospora pada daun tumbuhan.
Karya ini disokong oleh Yayasan Sains Rusia (projek No. 14-50-00029).
Artikel itu diterbitkan dalam jurnal "Mycology and Phytopathology" (Jilid 50, Isu 1, 2016).