سيرجي باناديسيف ، دكتور في العلوم الزراعية ، رئيس برنامج تربية شركة Doka-Gene Technologies LLC
تتزايد أضرار الأمراض الفيروسية للبطاطس باستمرار. في السنوات الأخيرة ، تم التعبير عن الضرر الناجم عنها ليس فقط في انخفاض المحصول ، ولكن أيضًا في تدهور الجودة التجارية للدرنات. سلالات نخرية من فيروسات YBK و VLK و mop-top و rattle تجعل البطاطس غير قياسية ، بينما أصبحت أعراض السلالات الجديدة على الأوراق أقل وضوحًا. يصبح فيروس Y مشكلة بشكل خاص (الصورة 1-4). لا توجد جينات مقاومة لسلالاتها النخرية ؛ من المستحيل إنشاء أصناف ذات مقاومة عالية باستخدام طرق الاختيار الكلاسيكية. إن دراسة بيولوجيا وخصائص مسببات الأمراض الفيروسية ليست موضوع هذه المقالة (هناك أكثر من معلومات كافية حول هذا الموضوع) ، سنركز على تحليل الفرص المتاحة للحصول على مادة بذور عالية الجودة للأمراض الفيروسية.
بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى توضيح مفهوم الجودة العالية. تنص متطلبات المعايير على قيود صارمة على المظهر الخارجي للأمراض الفيروسية ، وفي عدد من البلدان ، بما في ذلك الاتحاد الروسي ، فإن العدوى الداخلية الكامنة للدرنات محدودة بالإضافة إلى ذلك. في الوقت نفسه ، هناك العديد من الفروق الدقيقة لتنظيم التحمل للأمراض الفيروسية ، وبعضها مهم (الجدول 1). لنكتشف التفاصيل.
للوهلة الأولى ، تبدو المعايير الهولندية للعدوى الكامنة شديدة الصرامة: فقط 1,4٪ في النخبة. لكن دليل إجراء التحليل الداخلي لـ NAK يشرح هذا ويوضحه. إلزامي هو السيطرة على العدوى الكامنة من فئة superelite وما فوقها. يتم إجراء التحليل بواسطة PCR وفقط على Y- الفيروس. يتم دمج 50 درنات في عينة PCR واحدة. تعتبر الدفعة قياسية إذا لم يكن هناك أكثر من عينة واحدة من أربعة ، أو لا يزيد عن عينتين من أصل ثمانية ، أو أظهرت ثلاث عينات من أصل 12 تفاعلًا إيجابيًا ، اعتمادًا على إجمالي عدد الدرنات في العينة التي يتم تحليلها. يتم الحصول على تفاوت بنسبة 0,6٪ من افتراض أنه في عينة من 50 درنًا ، يوجد مصاب واحد فقط. ولكن هذا في الحالة المثالية ، نظريًا ، يمكن أن تصاب جميع الدرنات الخمسين في عينة مشتركة من 50 درنات. ثم يجب أن يكون رقم الإصابة الخفية الفعلية للحزب 50 ٪ ، وليس 25 ٪.
الواقعيون في تقييم العدوى الكامنة هم الاسكتلنديون والأمريكيون. تعد اسكتلندا موطناً لواحدة من المناطق الخمس المحمية من بذور البطاطس عالية الجودة (HG) المعتمدة من الاتحاد الأوروبي. أي أن هذه منطقة إنتاج من مواد عالية الجودة. ومع ذلك ، لا تتطلب قواعد الاعتماد هناك التحقق الإلزامي من العدوى الكامنة. نعم ، من المستحسن القيام بذلك ، ولكن مستوى العدوى الكامنة لا يؤثر على نتائج الشهادة. في الولايات المتحدة ، يتم تقييم التهابات الدرنة باستخدام الطريقة التقليدية للتحكم في التربة. في الخريف ، يتم أخذ عينات من جميع الدفعات الخاضعة للشهادة وشحنها إلى هاواي أو فلوريدا. لا يوجد شتاء ، تزرع الدرنات على الفور في التربة ويتم تقييمها من خلال المظهر المرئي للأمراض الفيروسية خلال موسم النمو. وهذا صحيح ، لا تنعكس كل إصابة خفية في الأوراق والمحاصيل ، وأحيانًا تظل في شكل كامن لسنوات عديدة ، دون التسبب في أي ضرر. بحلول شهر فبراير ، يتم الحصول على النتائج مع مظهر فعلي محدد للأمراض الفيروسية الموجودة على نباتات النسل. سيكون لدى مشتري البذور نفس الصورة ، ولكن لاحقًا. تحدد هذه المعلومات النتيجة النهائية للشهادة السنوية ، ويتم تنفيذ الربيع الرئيسي مع مراعاة هذه المعلومات.
كما أن معايير اللجنة الاقتصادية لأوروبا ، ألمانيا ، فرنسا ، S-1 تنص أيضًا على تقييم الفيروسات واستخدامها في النسل المباشر. بعد الحصاد ، من الضروري أخذ عينات من 100 درنات ، والنمو في دفيئة وتقييم مظهر الأمراض الفيروسية على الأوراق. في الجوهر ، هذا أيضًا التحكم في التربة ، فقط في الأرض المغلقة ، وهو خيار أكثر تكلفة. يتم إجراء الاختبارات المعملية فقط في الحالات المثيرة للجدل. ولكن هناك تناقض في نفس معيار S-1 ، حيث أن إمكانية استخدام ليس فقط البصري ، ولكن أيضًا الطريقة المختبرية مذكورة في القسم الخاص بإجراء التقييم. يفهم المتخصصون أنه عن طريق ELISA أو PCR يتم اكتشاف نباتات فيروسية عدة مرات أكثر مما يتم اكتشافه بصريًا.
أما بالنسبة لمعايير العدوى الخفية التي أدخلتها GOST 33996-2016 في عام 2018 في الاتحاد الروسي ، فهي توفر الاختبارات المعملية ، دون تقييم مرئي للنسل المزروع ، وهي فريدة من حيث الشرح. وفقًا للمعيار الجديد ، لا يلزم سوى إجراء تقييم للتلوث الكامن لمواد البذور الأصلية: SSE وأعلى. لكن المذكرة تفتح فرصًا هائلة للارتجال والارتجال:ملحوظة. بالنسبة للكثير من بطاطس بذور النخبة الفائقة والنخبة والتكاثر التي يتم تداولها في البلدان التي اعتمدت المعيار ، يتم إجراء الاختبارات المعملية بناءً على طلب منتج أو مورد بطاطس البذور. يمكن تحديد المعايير القصوى المسموح بها للحد من العدوى الفيروسية و / أو البكتيرية وفقًا لنتائج الاختبارات المعملية لعينات الدرنة في اتفاقيات (عقود) لتوريد بطاطس البذور باتفاق الأطراف. بالنسبة لدفعات فئة ES ، يجب ألا يتجاوز المستوى الأقصى لتقييد الأشعة فوق البنفسجية وفقًا لنتائج الاختبارات المعملية 10٪. " حولت هذه المقترحات الثلاثة المعيار من وثيقة صارمة لا لبس فيها إلى هراء قانوني ، مصدر لتوضيح علاقات المنتجين والعملاء ، أداة للشكاوى. كيف يمكن للمرء السماح (استبدال المعيار بشكل أساسي) والاعتماد على اتفاقية الطرفين بشأن قضايا الجودة ، لأن مصالح البائع والمشتري لا يمكن أن تتطابق هنا. كيف يمكن وضع نفس المعايير لفئات مختلفة ، لانخفاض الجودة لأنها تتكاثر لا محالة. ويسمح بإجراء ELISA و PCR حكم آخر من المعيار 33996-2016 - تقييم العدوى الكامنة مع الأمراض الفيروسية. على الرغم من حقيقة أن حساسية هذه الأساليب تختلف حسب الحجم. ولكن تمت الموافقة على المعيار ووضعه موضع التنفيذ ، والامتثال لقواعده ومتطلباته إلزامي لجميع شركات البذور.
يتم حاليًا إنتاج بذور البطاطس في جميع البلدان التي تنمو فيها البطاطس المتقدمة على أساس ما يسمى خالية من الفيروسات. تتيح زراعة الخلايا والأنسجة جنبًا إلى جنب مع العلاج الكيميائي الحراري والتكاثر الميكروكلوني الحصول على مادة البذور الأولية مع محتوى صفر من الفيروسات في خلايا البطاطس. لكنك تحتاج إلى فهم نقطتين: الصفر لا يعني الغياب التام ، ولكن إمكانية التواجد بكمية أقل من عتبة الحساسية لطرق التشخيص الجزيئي المتاحة. والتخلص من الفيروسات لا يعني جعل البطاطس مقاومة للفيروسات. بدون حماية موثوقة ضد إعادة العدوى بالأمراض الفيروسية ، تصبح بذور البطاطس الصحية نوعًا من أنواع الهجينة من النوع F-1 ، حيث يعطي الجيل الأول فقط نتائج ممتازة ، ومع التكاثر اللاحق ، يحدث انخفاض حاد في الأداء. يُمارس على نطاق واسع شراء بذور البطاطس لمدة عام واحد للزراعة في المناطق ذات المناخ المجهد وخلفية العدوى العالية ، بما في ذلك في جنوب الاتحاد الروسي. ولكن مع مثل هذا المخطط لتوفير مادة البذور ، يجب أن تكون البذور بكميات كافية وبسعر معقول ومعقول. الهدف الكامل من المرحلة الميدانية لإنتاج بذور البطاطس هو زيادة إنتاج البذور بأسعار معقولة مع احتواء إعادة الإصابة. تهدف جميع التدابير والعمليات التنظيمية والمنهجية والتكنولوجية الإلزامية والخاصة تقريبًا إلى تحقيق ذلك. لا يمكن علاج النبات والدرنات المصابة بفيروس ، ويتم التعبير عن مكافحة الأمراض الفيروسية في الوقاية من عدوى النبات بواسطة حشرات المن وبشكل ميكانيكي. دعونا نفكر في بعض أهم جوانب إدارة الأمراض الفيروسية التي يجب معالجتها على أعلى مستوى.
1. المحاسبة والاستجابة لديناميات وتركيب أنواع حشرات المن. يعد نقل الفيروسات بواسطة حشرات المن من النباتات المريضة إلى النباتات الصحية ، إلى جانب العدوى الأولية لمواد الزراعة والنقل الميكانيكي ، السبب الرئيسي لإعادة إصابة بذور البطاطس. تظل معظم الفيروسات خبيثة وتبقى على فم حشرات المن لعدة ساعات. خلال هذا الوقت ، يمكن أن تطير حشرات المن على بعد عشرات الكيلومترات من الحديقة ، ومكب النفايات ، والبذر منخفض الجودة ، وينتهي بها الأمر في مشاتل البذور. من الضروري مراقبة هذه العملية في حقول زراعة البذور عمليًا بشكل مستمر - من الزراعة إلى التجفيف الكامل للقمم. وتجدر الإشارة إلى أنه في جميع بلدان زراعة البطاطس المتقدمة ، يتم إجراء رصد حشرات المن بمشاركة كبيرة من تمويل الميزانية ومشاركة معاهد البحوث الرائدة. يجب أن تؤخذ نتائج المراقبة والاستجابة لها من قبل مؤسسات البذور في الاعتبار أثناء عملية الاعتماد. اعتادت خدمة حماية النبات الحكومية أن تعمل مثل هذا في بلدنا. في الوقت الحالي ، لسبب ما ، يتم إجراء المراقبة في الاتحاد الروسي للبطاطس فقط لخنفساء البطاطس في كولورادو ، وهي ليست مشكلة في زراعة البطاطس التجارية. لذلك ، يجب أن يتحكم أي عمل متخصص في البذور بشكل مستقل في نواقل المن باستخدام التقنيات القياسية. وهي شفافة وموحدة تمامًا ، ما عليك سوى معرفة التفاصيل المهمة. أساس نظام مراقبة المن هو مصائد Merike الصفراء (الصورة 5). يجب تركيبها فوق ارتفاع النباتات مباشرة ، في منطقة خالية من جميع النباتات في المنطقة المجاورة مباشرة لحقل البطاطس. (يمكن لمتخصصي حماية المحاصيل الحصول على تقدير دقيق إلى حد ما لعدد حشرات المن من خلال عرض 100 ورقة مباشرة من الطبقة العليا والمتوسطة والسفلية على طول قطري الحقل.)
يجب جمع حشرات المن المجنحة أسبوعيًا وتحديد تركيبة الأنواع. تختلف القدرة على حمل الفيروسات في أنواع مختلفة من حشرات المن بشكل كبير. الأكثر حرجًا - منقار الخوخ الأخضر (الصورة 6,7) لديه كفاءة تساوي الوحدة ، وجميع الآخرين لديهم معاملات أقل بكثير (الجدول 2,3). اقترح علماء اللغة الإنجليزية (Felton B. et al.، 2013) عوامل ضرر أنواع المن ويتم استخدامها في كل مكان. وهي تختلف بالنسبة لفيروس Y و VLK ، أي بالنسبة لآليات مختلفة لانتقال الفيروس. الأنواع الخطرة بشكل خاص التي تستعمر البطاطس ، أي تلك التي تعيش في البطاطس تشكل أشكالًا غير مجنحة تحمل أيضًا الفيروسات. وتشمل هذه الخوخ والبطاطس والبطاطا الكبيرة والنبق والمن. الأنواع المتبقية التي تم النظر فيها لا تستعمر البطاطس ، ولكنها تحمل الفيروسات العابرة ، في عملية حقن الاختبار بحثًا عن محاصيل الأعلاف المعتادة. يتطلب تحديد تكوين الأنواع من المن المجنح تأهيلًا عاليًا ووجود مجهر. تم نشر المعرفات الأساسية لحشرات المن قبل 40-50 سنة وهي الآن نادرة ببليوغرافية. يمكن شراء أحدث أطالس الألوان الكاملة لألمانيا (2000) وهولندا (2008) من متاجر الناشرين عبر الإنترنت. هناك مواقع متخصصة على حشرات المن ، على سبيل المثال ، aphid.aphidnet.org ، ولكن يتم تقديم أنواع البطاطس البحتة بشكل مجزأ. عند تحليل محتويات الفخاخ ، لا ينبغي للمرء أن يغيب عن بالنا إمكانية الدخول إليها من السيكادا والسيلبيد (الصورة 8,9) ، التي تحمل العمود وفيروس رقائق Zebra الذي اخترق بالفعل أوروبا.
صورة 8. السيكادا صورة 9. Psillida
يتم تحويل عدد حشرات المن إلى مؤشر ضغط النواقل (IVD). تؤخذ حشرات المن في الاعتبار في الوحدات الحقيقية ، وتتكاثر جميع الأنواع الأخرى في معامل الضرر. في الواقع ، يتم تحويلها إلى وحدة قياس واحدة ، شكل ضرر حشرات المن الخوخ. لذلك ، إذا تم القبض على 20 قطعة من حشرة البطاطس ، فعندئذٍ لحساب المؤشر ، سيكون عددها 20x0,2 = 4 وحدات. المبلغ الإجمالي من حيث الخوخ هو مؤشر ضغط النواقل. من المنطقي أكثر اعتبار IVD لأنواع المن غير الثابتة هي الأكثر إشكالية. فهرس أقل من وحدتين آمن تمامًا وأخضر. من 2 إلى 10 - اللون الأصفر ، حالة الاستعداد ، واتخاذ تدابير وقائية حسب تقدير المؤسسة. يتطلب عبوة ناسفة فوق 10 استخدام معدات واقية ضد حشرات المن. يتم التحقق من ذلك من قبل المرجع المصدق. الفشل في اتخاذ تدابير وقائية هو الأساس لخفض فئة البذور أو إصدار أوامر لتدمير قمم. تم تحديد عتبة ضرر المن (10 وحدات من المن الخوخ) في سياق دراسات خاصة لدرجة الإصابة بمواد البذور عند ضغوط ناقلات مختلفة. تزداد العدوى بالفيروسات بشكل كبير إذا تجاوز عدد حشرات المن العتبة ، مع وجود كميات أقل ، فإن الفرق بين مستويات العدوى ليس كبيرا. وفقًا لذلك ، مع وجود مستوى أخضر وأصفر من IVD ، فإن التدابير الوقائية لا تعطي تأثيرًا ، ولا تؤثر على مستوى العدوى ولا توجد فائدة في إجرائها.
في بعض البلدان الأوروبية ، بالنسبة لجميع نقاط المراقبة ، يتم حساب إجمالي IIA (المتراكم) من بداية موسم النمو (الشكل 1). تم تحديد القيم الحدية لمجموع IWD ، وبعد ذلك تصدر خدمة التصديق أمرًا لقص وتجفيف القمم في قطع الأرض. ما هي هذه القيمة الحدية؟ في هولندا ، IWD حاليًا - 80 وحدة من المن الخوخ (Haverkort A. ، 2018). لم يتم تحديد هذه المؤشرات في قواعد الاعتماد الرسمية الوطنية. ولكن يتم التأكيد على أنه عند إصدار أمر لقص القمم ، لا يؤخذ فقط مؤشر ضغط الناقل المتراكم في الاعتبار ، ولكن أيضًا مقاومة الأصناف للعدوى الفيروسية (هناك تصنيف رسمي للأصناف المزروعة وفقًا لهذه الخاصية) ، وعدد النباتات التي تظهر عليها أعراض الفيروسات المكتشفة أثناء التفتيش الميداني ، وتنفيذ الحماية تدابير ضد حشرات المن. يتم إعطاء المزارعين من يومين (هولندا) إلى ثلاثة أيام (اسكتلندا) للوفاء بالوصفة الطبية. يؤدي عدم الامتثال للوصفة الطبية إلى رفض الشهادة أو خفض تصنيف البذور.
توفر المراقبة المستمرة المؤهلة لنواقل المن للأمراض الفيروسية فهمًا تشغيليًا لمستوى الخلفية المعدية وتسمح لك باتخاذ تدابير وقائية ليس بشكل روتيني ، ولكن حسب الحاجة ، وبالتالي توفير أموال كبيرة على منتجات وقاية النبات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير خدمة الإنذار المبكر في الصيف المن لمزارعي البذور في الاتحاد الأوروبي. في نظام معاهد أبحاث الميزانية ، تعمل عدة مصائد شفط (الصورة 10) ، والتي تكتشف الناقلات في الهواء على ارتفاعات عالية. يعطي مصيدة شفط واحدة تنبؤًا دقيقًا داخل دائرة نصف قطرها 100 كم. يمكنك فقط أن تحلم بمثل هذه الخدمة ، لكن المعلومات المقدمة تسمح لك بممارسة التحكم بشكل صحيح على مستوى المؤسسة الفردية ، وتحويل المعلومات الواردة إلى إجراءات تشغيلية للسيطرة على الأمراض الفيروسية ، مع مراعاة الوضع الذي تطور في عام معين وفي مجالات محددة. تتضمن قائمة هذه الإجراءات تقنيات مختلفة لعزل قطع البذور وحمايتها.
2. العزلة المكانية. يُمارس توزيع إنتاج البطاطس في المناطق ذات الخلفية المعدية الدنيا من نواقل الأمراض الفيروسية في جميع بلدان زراعة البطاطس المتقدمة. لذا ، في هولندا ، يتركز إنتاج البذور على الأعمدة الساحلية الشمالية (الشكل 2).
أكدت الملاحظات طويلة المدى أن الخلفية المعدية في هذا المجال أقل مرة ونصف مرة ، والمستوى الموسمي الحرج من التهابات الجهاز التنفسي المؤقتة يحدث في المتوسط في 26 يوليو ، بعد أسبوعين مقارنة بجنوب البلاد. (Haverkort A. ، 2018). يمكن رؤية ذلك بوضوح في الشكل 1: في الشمال ، العبوة الناسفة خضراء ، في الجنوب حمراء. يمكن استنتاج أنه في جنوب هولندا ، يعد إنتاج بذور البطاطس محفوفًا بالمخاطر للغاية ، ولا يوجد ما يقال عن المزيد من البلدان الجنوبية. لكن لا تنسى النسبية. إذا كنت لا ترتاح ضد حدود هولندا ، وتذهب جنوب بلجيكا بالكامل ، فعندئذ في شمال فرنسا ، في المنطقة الساحلية من القناة الإنجليزية ، هناك منطقة لإنتاج بذور البطاطس في هذا البلد. تحتل فرنسا المرتبة الثانية في العالم من حيث صادرات بذور البطاطس. هذا يعني منتجًا عالي الجودة ، بينما تقع منطقة إنتاج البذور الفرنسية على بعد 700 كم جنوب الحجارة الهولندية. ينتج مزارعو البذور منتجًا جديرًا بالمستوى العالي من التكنولوجيا والتنظيم ، على الرغم من أنه لأسباب واضحة لا يمكن رؤية نتائج مراقبة المن في المجال العام.
تتركز منطقة بذور البطاطس الاسكتلندية في الشمال الشرقي على الساحل (الشكل 3). إذا نظرت إلى المراقبة الإنجليزية لحشرات المن في السنوات الأخيرة ، فإن الخلفية المعدية في هذه المنطقة أقل مرتين مقارنة بوسط إنجلترا. ولكن اتضح أنه في اسكتلندا نفسها توجد مناطق بها حشرات منقار أقل ، في الجنوب الشرقي ، على الحدود مع أيرلندا الشمالية. لماذا تزرع بذور البطاطس هناك؟
من الواضح أنه بسبب ملاءمة أقل للأرض للتكوين الميكانيكي والصخرية. إذا ركزنا فقط على حشرات المن ، فإن كل إنتاج بذور البطاطس في الاتحاد الأوروبي سيكون منطقيًا في الدول الاسكندنافية. وقد تم اتخاذ خطوات معينة في هذا الاتجاه. حرفيا على بعد 200 كيلومتر إلى الدائرة القطبية الشمالية ، على خط العرض 64 ، توجد فنلندية ، وهي واحدة من البلدان الخمس الأوروبية HG ، وهي منطقة لزراعة بذور البطاطس (الصورة 14). يزرع هناك ما يصل إلى 1000 ألف طن من بذور البطاطس سنويًا على مساحة 30 هكتار. الظروف المناخية كافية إلى الحد الأدنى: موسم النمو من مايو إلى أكتوبر ، ساعات النهار الطويلة جدًا في بداية موسم النمو ، إنه بارد وكمية كافية من هطول الأمطار تصل إلى 300 ملم (الشكل 4).
تمت دراسة الخلفية المعدية لحشرات المن بدقة من قبل باحثين مستقلين (Kirchner S. et al. ، 2013) باستخدام الفخاخ الصفراء والشفط. من 20 إلى 3000 حشرات المن تسقط في المصيدة أسبوعيا (الشكل 5). ولكن من بينهم 10-20٪ فقط من حاملي الفيروسات ، والباقي من أنواع الأشجار والشجيرات غير المحددة. لا توجد حشرات من الخوخ عمليًا في الشمال ، حيث توجد حشرات المن البطاطا في بعض الأحيان.
سيتم نشر استمرار المقال في مجلة نظام البطاطا رقم 3 ، 2020.
الشرطي