Резистентність грибів – патогенів рослин. Управління ризиками

199
Резистентність грибів патогенів рослин

З кожним роком з’являється дедалі більше інформації про недостатню ефективність тих чи інших фунгіцидів проти патогенів рослин у світі. Це можуть викликати різні чинники, такі як використання фунгіцидів з неналежним обприскуванням, знесення вітром або ж застосування неякісних продуктів тощо. Однак причина може полягати і в іншому. Так, на сьогодні одним із важливих питань, що привертає увагу наукового співтовариства у сфері захисту рослин, є розвиток резистентності патогенів рослин до фунгіцидів.

ІСТОРІЯ ПИТАННЯ

В науковій сфері нині поширене побоювання, що контроль збудників хвороб рослин за допомогою доступних агрохімікатів може незабаром стати неефективним, як це ми спостерігаємо в ситуації з дією антибіотиків на хвороби людини. У 1887 р. М. Г. Косякова (Логінова, 1951) відкрила явище пристосування хвороботворних для людини і тварин мікробів до хімічних речовин. Виникнення резистентності збудників до фунгіцидів є окремим випадком природного процесу біологічної еволюції організмів, здатних адаптуватися до мінливих умов зовнішнього середовища.

У 60-х роках минулого століття було виділено штами фітопатогенних грибів, стійких до мідного купоросу, каптану і його аналогів, тираму, циклогексаміду, додіну, фталану, цинебу, диклорану, квінтоцену, кітацину, родану, дахлону, сірки, ртутьвмісних препаратів тощо. Стали з’являтися повідомлення про зниження ефективності низки фунгіцидів внаслідок виникнення стійких до них форм грибів. Так, на Атлантичному узбережжі США, починаючи з кінця минулого століття, для захисту картоплі від фітофторозу достатньо було провести 2–3 обприскування бордоською рідиною. Після 60-річного використання препарату потрібно вже 10 обробок (Horsfall, 1956). Аналогічні дані отримано в Угорщині й колишньому СРСР (Дунін, 1959). У 1964 році було зафіксовано резистентність Pyrenophora spp. зернових до цілої низки органо-ртутних сполук, що існували на ринку вже 40 років. Починаючи з 1970-х років, у грибів Cercospora betae, Phytophtora infestance та інших було відмічено резистентність при використанні бензимідазолів, у борошнистої роси огірків та ячменю виявлено стійкість до 2-амінопіримідинів. У 80–90-х роках минулого століття зафіксовано десятки випадків резистентності грибів – патогенів рослин до хімічних фунгіцидів:

  • збудника сірої гнилі Botrytis cinerea на винограді до хімічних сполук дитіокарбаматів;
  • збудників борошнистої роси огірка Podosphaera fuliginea і ячменю Blumeria graminis до інгібіторів біосинтезу стеролу – триазолів;
  • у 1985 р. виявлено резистентність збудника летючої сажки ячменю Ustilago nuda до карбоксанілідинів;
  • у 1998 р. зафіксовано резистентність до QoL-фунгіцидів – стробілуринів на частині культур у різних патогенів, наприклад, Cercospora betae на цукровому буряку;
  • у Франції та Німеччині в 2016 р. виявлено резистентність деяких збудників хвороб рослин до фунгіцидів відносно нового класу SDHI – карбоксамідів; Sclerotinia sclerotiorum на ріпаку – до боскаліду, помірно резистентні форми Pyrenophora teres ячменю до низки діючих речовин.

ЩО ЗУМОВЛЮЄ РЕЗИСТЕНТНІСТЬ, ЯКІ НАСЛІДКИ ЦЕ МОЖЕ СПРИЧИНИТИ ТА ЯКИХ ЗАХОДІВ ПОТРІБНО ВЖИВАТИ?

Саме на ці запитання світова наукова спільнота намагається відповісти вже не одне десятиліття. Однією з організацій у світі, яка займається виявленням, вивченням резистентності грибів – патогенів рослин та уникненням пов’язаних із цим ризиків, є FRAC (Fungicide Resistance Action Committee).

FRAC – це спеціалізована технічна група, яку було засновано у 1980 р. академіками, виробниками засобів захисту рослин, урядовими науковцями європейських країн з метою вивчення феномену резистентності та протидії їй. Спілка вивчає ефективність фунгіцидів, розробляє та обґрунтовує рекомендації для уникнення виникнення резистентності грибів і обмеження втрат урожаю в разі її виникнення.

Резистентність грибів патогенів рослин3Основними цілями FRAC є:

  1. Визначення наявних і потенційних проблем резистентності;
  2. Дослідження фунгіцидів, розроблення їх класифікації, реєстрації та використання;
  3. Надання рекомендацій щодо застосування фунгіцидів для зниження ризику розвитку резистентності та управління ним у разі її виникнення;
  4. Розробка і впровадження науково обґрунтованих методик у дослідження стійкості до фунгіцидів;
  5. Стимуляція відкритих зв’язків і співпраця з університетами, урядовими установами, радниками, хімічними компаніями, дистриб’юторами й фермерами.

Так, науковці, які входять до FRAC, довели, що при багаторазовій дії фунгіцидів, бактерицидів і антибіотиків з однотипним механізмом дії пригнічуються нормальні чутливі форми популяції й виживають поодинокі стійкі штами, що мають змінений обмін. Ці штами присутні у природній популяції або виникають спонтанно з частотою природних мутацій у грибів, а також під впливом речовин-мутагенів або інших мутагенних чинників. При ослабленні конкуренції з боку чутливих штамів резистентні форми отримують перевагу і стають домінуючою частиною популяції, як це зображено на рис. нижче.

При ослабленні конкуренції з боку чутливих штамів резистентні форми отримують перевагу і стають домінуючою частиною популяції
При ослабленні конкуренції з боку чутливих штамів резистентні форми отримують перевагу і стають домінуючою частиною популяції

За роки роботи спілки FRAC було виявлено феномен крос-резистентності. Тобто популяції збудників, які розвивають стійкість до одного фунгіциду, автоматично й одночасно стають резистентними до інших фунгіцидів цього класу, на які впливають однакові генні мутації й однаковий механізм дії. Як правило, вони виявлялися фунгіцидами, що мають, очевидно, хімічне відношення до першого фунгіциду або подібний механізм дії. Наприклад, штами патогену, які мають резистентність до беномілу, будуть майже завжди мати високу резистентність до карбендазиму. Цей феномен виявлено і для деяких триазолів, стробілуринів і  карбоксимідів. Зокрема, доведено, що одна мутація в мітохондріальному геномі викликає повну стійкість гриба-патогену не лише до однієї діючої речовини класу QoL (стробілурини), а й до всіх фунгіцидів цього класу (Fernandez-Ortuno D, Tores JA, de Vicente A, Perez-Garcia A., 2008).

Основні чинники, що впливають на розвиток резистентності:

  • постійне використання фунгіцидів з одним і тим самим механізмом дії;
  • неналежний обсяг розпилення (нерівномірний вилив робочого розчину та неправильні пропорції);
  • занижені норми використання продуктів.

ЯК ВИБУДОВУВАТИ СТРАТЕГІЮ ЗАХИСТУ БЕЗ РИЗИКІВ?

За результатами багаторічної роботи вчених  спілки FRAC було розроблено основні рекомендації щодо уникнення ризику резистентності грибів-патогенів до фунгіцидів.

Рекомендації FRAC щодо уникнення ризиків резистентності грибів – патогенів рослин:

  • Не слід використовувати продукт на основі однієї діючої речовини (з одним механізмом дії). Потрібно застосовувати суміші-формуляції діючих речовин з різним механізмом дії;
  • Слід використовувати офіційно зареєстровані дози продукту. Тобто не занижувати офіційно зареєстровану норму внесення, адже це може спричинити швидкий прояв резистентності, зокрема, для нових фунгіцидів, таких як SDHI;
  • Уникати використання спеціалізовано профілактичних продуктів при вже сильному зараженні патогенами;
  • Застосовувати комплексний підхід для боротьби з патогенами. Тобто не тільки боротися із хворобами хімічним методом, а й використовувати інтегрований захист рослин: толерантні гібриди чи сорти, брати до уваги сівозміну, управління рослинними рештками та обробіток ґрунту;
  • Застосовувати широке різноманіття фунгіцидів. Так, при підборі систем захисту пшениці доцільно обирати продукти на основі різних хімічних груп і механізмів дії.

Звісно, цей список відображає тільки загальні положення і не включає специфіки регіону чи конкретної хвороби, хімічної групи або ж культури. Наприклад, специфічними є рекомендації для SDHI (карбоксамідів) щодо використання (не більше ніж 2 обробки за сезон, включаючи протруювання), адже ця група міститься у високій зоні ризику з набуття резистентності.

Резистентність грибів патогенів рослин4Зі свого боку, компанія «Сингента», як повноправний учасник FRAC, повністю підтримує ці рекомендації й суворо дотримується їх не тільки при наданні своїх рекомендацій на вже перевірені роками продукти, а й при розробці нових. Скажімо, ефективність новітнього фунгіциду Елатус™ Ріа для контролю хвороб листя зернових культур було перевірено на відомих резистентних штамах збудників хвороб. Реєстрація Елатус™ Ріа не передбачає використання половинних норм і внесення більше ніж одного разу на тому самому полі.

Дотримання антирезистентної програми – це спільна робота всіх учасників ринку задля розкриття потенціалу рослин та ощадливого використання часу й ресурсів, які нам дарує природа.

Олександр Бортницький, маркетинг-менеджер із розвитку фунгіцидів на просапних
культурах Східної Європи компанії «Сингента», Валерій Дубровін, канд. с.-г. наук, менеджер з технічної підтримки, напрям «фунгіциди», компанія «Сингента»

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2020

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram