Повышение сопротивляемости растений играет большую роль в борьбе с мучнистой росой

Петер Виссер  (Peter Visser) , Groenten &Fruit, 15/2015

перевод мой.

ЛЕДы влияют на развитие мучнистой росы

Нехимическая борьба с заболеваниями все больше направлена в сторону профилактических мероприятий. Сопротивляемость растений имеет большое значение, но пока недостаточно знаний о возможностях и способах ее повышения. В университете в Вагенингене исследуют мучнистую росу.

Количество доступных фунгицидов становится все меньше, кроме того, все строже становятся требования сетей супермаркетов относительно ПДК (МГ: сети устанавливают собственные ПДК, которые значительно ниже официальных). Это затрудняет эффективную борьбу с мучнистой росой. Появляется все больше биологических средств защиты растений и дезинфицирующих средств. В испытаниях, проведенных в университете в Вагенингене, эффективность новых «зеленых» продуктов оказалась сравнима с химическими фунгицидами. Однако официальная регистрация этих средств бюрократически сложна и довольно дорого обходится, что затрудняет их выведение на рынок.

Возможность «встроить» генетическую устойчивость (резистентность) к отдельным заболеваниям в процессе классической селекции новых гибридов пока еще ограничена.

В значительной степени обеспечение здоровья растений сводится к управлению микроклиматом. В том числе к управлению взаимодействием патогена, климата и растения. Кроме того, большой вклад в ограничение заболеваний вносит повышение сопротивляемости самого растения.

Системный подход

Исследователь университета в Вагенингене фитопатолог Джантинеке Хофланд в своих исследованиях, среди всего прочего, обратила внимание на интегрированный подход к борьбе с мучнистой росой. Поскольку целенаправленная борьба с использованием отдельных приемов недостаточно эффективна, она занялась поисками более действенного метода.

В систему защиты растений входят генетически устойчивый материал, санитарно-гигиенические мероприятия (в том числе, очистка воздуха теплицы от спор возбудителя), оптимальное управление микроклиматом, свойства субстратов и схема питания (в том числе, обеспечивающая прочные клеточные стенки), сопротивляющееся растение и, только как самая последняя возможность, применение фунгицидов. До сих пор борьба с мучнистой росой была направлена, главным образом, на правильное применение фунгицидов.

Крепкое растение

По словам Хофланд, до сих пор агрономы пытались воздействовать на мучнистую росу извне, изменяя условия микроклимата таким образом, чтобы затруднить рост мицелия и развитие патогена. Она же пытается повлиять на реакцию растения. Ею ставится задача получить сильное растение с высокой сопротивляемостью, поскольку такое растение в относительно меньшей степени зависит от условий климата теплицы. Имея такие растения, можно управлять ростом растения в направлении максимальной продуктивности и качества продукции, не оглядываясь на профилактику заболеваний.

Преимуществом высокой сопротивляемости растений является то, что растение «включает» сопротивляемость только в момент, когда это действительно необходимо, чтобы противостоять давлению инфекции. Такая борьба с заболеваниями требует меньше энергии по сравнению с генетической устойчивостью (резистентностью или толерантностью), которая «включена» все время на определенном уровне и постоянно потребляет энергию в ущерб урожаю.

Различные способы обороны

Растение имеет несколько различных способов обороны. Растение способно «опознать» тип (МГ: «тип» гриба - слово неудачное, пожалуйста, помогите подобрать более подходящее) атаковавшего его гриба и на этом основании «выбрать» подходящее противодействие. Среди всего прочего, растение может начать синтез салициловой кислоты (в том числе, против мучнистой росы), известной, как действующее вещество аспирина. При опознании других патогенов растение вырабатывает жасмоновую кислоту. Это происходит, например, при инфицировании растения некротрофными грибами, убивающими клетки растений, в том числе Botrytis.

Обе эти защитные реакции селективны и совместно работают далеко не у всех растений. Обычно «включается» только одна, таким образом, если растение борется с мучнистой росой и вырабатывает салициловую кислоту, оно оказывается в большей степени уязвимо для других инфекций, в том числе, серой гнили. В этом заключается основная трудность получения высокой сопротивляемости растений.

Эффект красного света

Подбирая определенный спектр света, можно влиять на развитие мучнистой росы. Обработки ультрафиолетом дают положительный эффект, но недостатком этого способа является то, что свет должен попасть непосредственно на патоген, чтобы убить его. В загущенных посадках, где листья растений закрывают друг друга, добиться этого не удается. Кроме того, при высокой интенсивности ультрафиолета возникает риск обжечь растения.

Эксперименты со светодиодами показали, что споры мучнистой росы хуже прорастают, если ночью светит красный свет. Красный свет стимулирует синтез салициловой кислоты. Увеличение дозы красного света усиливало эффект, но при этом начинались отклонения в росте и развитии растения. Избыток красного света в ночное время вызывает морфологические изменения растения, в результате чего растения останавливаются в росте и засыхают. Увеличение доли дальнего красного света в спектре вызывает вытягивание растений в направлении источника этого света.

Зелень листа, как индикатор

В прошлых экспериментах с красными светодиодами было установлено, что на развитие мучнистой росы влияет соотношение красного/дальнего красного света в спектре. Чем меньше доля дальнего красного света в этом соотношении, тем больше противодействующих инфекции белков образуется в листьях. Добавление химических средств, стимулирующих образование салициловой кислоты, в еще большей степени усилило сопротивляемость растений мучнистой росе. Ученая считает, что есть смысл заняться поисками коммерчески доступных средств, усиливающих синтез салициловой кислоты, что позволит в еще большей степени повысить сопротивляемость растений.

На основании экспериментов с соотношениями красного/дальнего красного света было сделано предположение, что следует поддерживать долю дальнего красного света на возможно низком уровне. однако оказалось, что восприимчивость листьев к мучнистой росе возрастала с увеличением соотношения красный/дальний красный свет. Мучнистая роса лучше развивалась и сильнее роса при относительно большей доле красного света. Красный свет обеспечивал более темно-зеленую окраску листа, чем увеличение доли дальнего красного в спектре. Количество зеленого цвета листа коррелирует с ростом грибной инфекции. Чем более зеленый лист, тем сильнее растет мучнистая роса.

Благодаря этой корреляции, степень зеленого цвета листа (так называемая величина SPAD) является хорошим индикатором степени развития мучнистой росы (МГ: звучит не слишком убедительно, но это же всего лишь пересказ, возможно, в полном тексте исследования такое утверждение обосновано.) Благодаря оценке величины SPAD, возможно определить начало инфицирования мучнистой росой на две недели раньше, чем на листьях появляются первые визуально заметные пятна инфекции. Существует положительная корреляция между измеренной степенью зеленой окраски листа и пятнами болезни, которые появляются спустя 10-18 дней. Таким образом, этот индикатор может быть эффективным подспорьем для агронома в своевременном определении начала инфекции.

Тонкая настройка

 Для возбудителя серой гнили (Botrytis) существует отрицательная корреляция между степенью зеленой окраски и степенью развития инфекции. Чем зеленее лист, тем меньше серой гнили. В этом случае обратный эффект дает и освещение светодиодами. В противоположность мучнистой росе  более низкое соотношение красный/дальний красный стимулирует восприимчивость растений к серой гнили и рост инфекции.

Испытания в Центре развития и инноваций ( Improvement Centre) показали, что при высокой густоте стояния растения иначе реагируют на соотношение красный/дальний красный свет, чем при более редком размещении. Так, развитие серой гнили затормаживается при 4 ч освещении интенсивностью 50 мкмоль красного света и при высокой густоте стояния этот эффект еще больше усиливается, что предоставляет дополнительный рычаг управления. С помощью комбинации красный/дальний красный и густоты стояния растений можно еще больше управлять сопротивляемостью растений и одновременно получить желаемую форму и строение растения.