Sergey Banadysev, doctor en ciències agrícoles, cap del programa de cria de Doka-Gene Technologies LLC
La nocivitat de les malalties víriques de la patata augmenta constantment. En els darrers anys, els seus danys s’expressen no només en una disminució del rendiment, sinó també en un deteriorament de la qualitat comercial dels tubercles. Les soques necròtiques de virus YBK, WLRK, mop-top i sonall fan que les patates no siguin estàndard, mentre que els símptomes de noves soques a les fulles són cada vegada menys acusats. El virus Y esdevé especialment problemàtic (Foto 1-4). No hi ha gens de resistència a les seves soques necròtiques; és impossible crear varietats amb alta resistència mitjançant mètodes de selecció clàssics. La consideració de la biologia i les característiques dels agents causants de les malalties víriques no és el tema d’aquest article (hi ha informació més que suficient sobre aquest tema), es prestarà la major atenció a l’anàlisi de les possibilitats disponibles per a l’obtenció de material de llavor d’alta qualitat per a malalties víriques.
En primer lloc, cal aclarir el concepte mateix d’alta qualitat. Els requisits de les normes preveuen restriccions estrictes a la manifestació externa de malalties víriques i, en diversos països, inclosa la Federació de Rússia, la infecció latent interna dels tubercles també és limitada. Al mateix temps, hi ha molts matisos en la regulació de les toleràncies a les malalties víriques, i algunes d’elles són significatives (taula 1). Esbrinem els detalls.
A primera vista, les normes holandeses per a la infecció latent semblen ser molt estrictes: només l’1,4% de la tolerància a l’elit. Però a les instruccions internes de NAK sobre el procediment d’anàlisi, això s’aclareix i queda clar. És imprescindible controlar la infecció latent de la categoria superelita o superior. L'anàlisi es realitza per PCR i només per al virus Y. Es combinen 50 tubercles en una mostra de PCR. Un lot es considera estàndard si es mostra una reacció positiva no més d’una mostra de cada quatre, ni més de dues mostres de vuit o tres mostres de 12, segons el nombre total de tubercles de la mostra analitzada. S'obté una tolerància del 0,6% suposant que només hi ha un tubercle infectat de cada 50 tubercles. Però, en el cas ideal, teòricament es poden infectar els 50 tubercles d’una mostra combinada de 50 tubercles. I després, la xifra de la infecció latent real del partit hauria de ser del 25%, no del 0,6%.
Els escocesos i els nord-americans són realistes per avaluar la infecció latent. Escòcia alberga una de les cinc àrees reglamentàries europees de producció de llavors de patata d’alt grau (HG) a la UE. És a dir, aquesta és la zona per a la producció de material de la més alta qualitat. Tot i això, les normes de certificació allà no requereixen la verificació obligatòria de la contaminació oculta. Sí, es recomana, però el nivell d'infecció latent no afecta els resultats de la certificació. Als EUA, la infestació de tubercles s’avalua mitjançant el mètode clàssic de control del sòl. A la tardor, es prenen mostres de tots els lots subjectes a certificació i s’envien a Hawaii o Florida. No hi ha hivern, els tubercles es planten immediatament al sòl i s’avaluen mitjançant la manifestació visual de malalties virals durant la temporada de creixement. I això és correcte, no totes les infeccions latents es reflecteixen a les fulles i cultius, de vegades roman en forma latent durant molts anys sense causar cap dany. Al febrer s’obtenen resultats amb una manifestació real específica de les malalties víriques existents a les plantes descendents. La mateixa imatge serà per als compradors de llavors, però més endavant. Aquesta informació determina el resultat final de la certificació anual i la principal implementació de primavera es basa en aquesta informació.
A les normes S-1 de la UNECE, Alemanya, França, també s’ofereix i s’utilitza l’avaluació dels virus en descendència directa. Després de la collita, cal prendre mostres de 100 tubercles, créixer en un hivernacle i avaluar la manifestació de malalties virals a les fulles. En essència, això també és un control de terra, només en terreny tancat, una opció més cara. Les proves de laboratori només es realitzen en casos controvertits. Però en el mateix estàndard S-1 hi ha una contradicció, ja que a la secció sobre el procediment d’avaluació s’esmenta la possibilitat d’utilitzar no només el mètode visual, sinó també el de laboratori. Per als experts en la matèria, és clar que ELISA o PCR detecten diverses vegades més plantes virals que visualment.
Pel que fa a les normes d’infecció latent, introduïdes per GOST 33996-2016 des del 2018 a la Federació de Rússia, preveuen proves de laboratori, sense una avaluació visual de la descendència cultivada, i són úniques en termes de clarificació. Segons la nova norma, només és obligatòria una avaluació de la infecció latent del material original de llavors: SSE i superior. Però la nota obre grans oportunitats per a la improvisació i la improvisació: “Nota. Per a enviaments de patates de llavor superelit, elit i reproductives que es comercialitzen en països que han adoptat la norma, es realitzen proves de laboratori a petició del fabricant o proveïdor de patates de llavor. Les normes màximes admissibles per limitar la infecció vírica i / o bacteriana basades en els resultats de les proves de laboratori de mostres de tubercles es poden establir en acords (contractes) per al subministrament de patates de llavor per acord de les parts. Per a les parts de la categoria ES, el nivell limitant de restricció de VLR basat en els resultats de les proves de laboratori no hauria de superar el 10%. " Aquestes tres propostes van convertir l'estàndard d'un document estricte i inequívoc en un disbarat legal, una font d'aclariment de les relacions entre fabricants i compradors, una eina per a reclamacions. Com es pot admetre (substituir bàsicament l’estàndard) i confiar en els acords de les parts en matèria de qualitat, perquè els interessos del venedor i del comprador no poden coincidir aquí. Com es poden establir els mateixos estàndards per a diferents categories, perquè és inevitable una disminució de la qualitat i la reproducció. I es pot dur a terme una disposició més de l’estàndard 33996-2016, l’avaluació de la infecció latent amb malalties virals, tant pel mètode ELISA com per PCR. Tenint en compte que la sensibilitat d’aquests mètodes difereix per un ordre de magnitud. Però la norma es va aprovar i es va aplicar, el compliment de les seves normes i requisits és obligatori per a totes les empreses de llavors.
Actualment, la producció de llavors de patata es duu a terme a tots els països on la patata desenvolupada creix sobre una base anomenada lliure de virus. El cultiu de cèl·lules i teixits en combinació amb termo-quimioteràpia i propagació microclonal permet obtenir material inicial de llavors amb zero contingut de virus a les cèl·lules de la patata. Però cal entendre dos punts: zero no significa una absència completa, sinó la possibilitat de ser present en una quantitat inferior al llindar de sensibilitat dels mètodes de diagnòstic molecular disponibles. I desfer-se dels virus no vol dir que les patates siguin resistents als virus. Sense una protecció fiable contra la reinfecció amb malalties víriques, la llavor de patata curada es converteix en un tipus d’híbrids F-1, en què només la primera generació dóna excel·lents resultats i, amb la reproducció posterior, es produeix una forta disminució del rendiment. La compra de patates de llavor durant un any de cultiu en regions amb un clima estressant i un alt nivell infecciós es practica àmpliament, inclòs al sud de la Federació Russa. Però amb aquest esquema de subministrar material de llavors, les llavors haurien de ser en quantitat suficient i a un preu raonable i assequible. L’objectiu principal de la fase de camp de la producció de llavors de patata és maximitzar els volums de llavors assequibles mentre conté una forta infestació. Gairebé totes les mesures i operacions organitzatives, metodològiques i tecnològiques obligatòries i especials estan dirigides a això. És impossible curar una planta i tubercles infectats amb un virus i la lluita contra les malalties víriques s’expressa en la prevenció de la infecció de plantes per pugons i de forma mecànica. Considerem alguns dels aspectes més importants de la gestió de les malalties virals que cal abordar al màxim nivell.
1. Comptabilitat i resposta a la dinàmica i composició d'espècies dels pugons que porten virus. La transferència de virus per pugons de plantes malaltes a plantes sanes, juntament amb la infecció inicial del material de plantació i la transferència mecànica, és el motiu principal de la reinfecció de patates de llavor. La majoria dels virus romanen virulents i romanen a la boca dels pugons durant diverses hores. Durant aquest temps, els pugons poden volar desenes de quilòmetres des del jardí, l’abocador, la sembra de baixa qualitat i poden acabar en vivers de llavors. Cal observar aquest procés en camps de cultiu de llavors pràcticament contínuament, des de la sembra fins a l'assecat complet de les capçades. Cal assenyalar que en tots els països de cultiu de patates desenvolupats, es realitza un seguiment de pugons amb una participació important del finançament pressupostari i la participació d’instituts de recerca líders. Els resultats del seguiment i la resposta a les empreses de llavors han de tenir-se en compte en el curs de la certificació. El servei estatal de protecció vegetal solia funcionar així al nostre país. Actualment, per alguna raó, el seguiment de patates a la Federació de Rússia només es realitza per a l’escarabat de la patata de Colorado, cosa que no és un problema en el cultiu comercial de patates. Per tant, qualsevol empresa professional de llavors ha de controlar independentment els vectors de pugons mitjançant tècniques estàndard. I és bastant transparent i unificat, només cal conèixer els detalls importants. La base del sistema de control de pugons són les trampes grogues de Merike (foto 5). S’han d’instal·lar just per sobre de l’alçada de les plantes, en una zona neta de totes les plantes a les immediacions properes al camp de patates. (Els professionals de la protecció de les plantes poden obtenir una estimació raonablement precisa del nombre de pugons veient directament les 100 fulles superiors, mitjanes i inferiors al llarg de la diagonal del camp.)
Els pugons amb ales que han caigut a les trampes s’han de recollir setmanalment i s’ha de determinar la composició de les espècies. La capacitat de transmetre virus en diferents espècies de pugons difereix significativament. El pugó de préssec verd més nociu (foto 6,7) té una eficiència igual a un, tots els altres tenen uns coeficients molt més baixos (taula 2,3). Els índexs de gravetat de les espècies de pugons han estat proposats per científics britànics (Felton B. et al., 2013) i s’utilitzen a tot arreu. Es diferencien pel virus Y i el VLVK, és a dir, pels diferents mecanismes de transmissió de virus. Les espècies particularment perilloses que colonitzen patates es destaquen en groc, és a dir, els que s’instal·len a les patates formen formes sense ales que també porten virus. Aquests inclouen préssec, patata, patata gran, aladern, pugons d’aladern. La resta d’espècies considerades no colonitzen patates, sinó que transmeten virus en trànsit en el procés d’injeccions de prova quan es busquen cultius de farratge familiars. La determinació de la composició d’espècies dels pugons amb ales requereix altes qualificacions i un microscopi. Els identificadors fonamentals dels pugons es van publicar fa 40-50 anys i ara són una raresa bibliogràfica. Els darrers atles a tot color d’Alemanya (2000) i els Països Baixos (2008) estan disponibles a les botigues en línia dels editors. També hi ha llocs especialitzats en pugons, per exemple, aphid.aphidnet.org, però en ells es presenten fragmentàriament espècies purament de patates. Quan s’analitza el contingut de les trampes, no s’ha de perdre de vista la possibilitat que hi caiguin saltamolls i psíl·lids (foto 8,9), que estenguin l’estolbur i el virus Zebra Chips que ja ha penetrat a Europa.
Foto 8. Cigales Foto 9. Psyllida
El nombre de pugons capturats es converteix en un índex de pressió vectorial (VDP). Els pugons del préssec es comptabilitzen en unitats reals, totes les altres espècies es multipliquen pel coeficient de nocivitat. De fet, es tradueixen en una unitat de mesura, el format de la nocivitat del pugó del préssec. Per tant, si s’agafen 20 trossos de pugons de la patata, aleshores per calcular l’índex el seu nombre serà de 20x0,2 = 4 unitats. La quantitat total en termes de pugó de préssec és l'índex de pressió vectorial. És més lògic considerar la IVD per a les espècies de pugons no persistents com la més problemàtica. Un índex de menys de dues unitats és absolutament segur, verd. De 2 a 10: estat groc, llest, prenent mesures de protecció a criteri de l'empresa. IVD superior a 10 requereix l’ús obligatori d’equips de protecció contra els pugons. L'autoritat de certificació ho verifica. La manca de mesures de protecció és la base per degradar la classe de llavors o emetre una ordre per destruir el fullatge. El llindar de nocivitat dels pugons (10 unitats de pugons del préssec) es va establir en el curs d’estudis especials sobre el grau d’infecció del material de llavors a diferents pressions vectorials. La infecció per virus augmenta significativament si el nombre de pugons supera el llindar; amb un nombre menor, la diferència entre els nivells d’infecció és insignificant. En conseqüència, amb un nivell verd i groc de PDI, les mesures de protecció no tenen cap efecte, no afecten el nivell d’infecció i no té sentit dur-les a terme.
En alguns països europeus, per a tots els punts de control, es realitza el càlcul de l'IRA total (acumulat) des del començament de la temporada de creixement (figura 1). S’han establert els valors límit de la PDI total, després dels quals el servei de certificació emet una ordre de sega i dessecació de les tapes a les parcel·les de llavors. Quin és aquest valor límit? Als Països Baixos, IWD actualment: 80 unitats de pugó de préssec (Haverkort A., 2018). Aquests indicadors no s’especifiquen a les normes oficials nacionals de certificació. Però es subratlla que a l’hora d’emetre una ordre de sega, es té en compte no només l’índex de pressió vectorial acumulat, sinó també la resistència de les varietats a la infecció vírica (hi ha una gradació oficial de varietats cultivades segons aquesta característica), el nombre de plantes amb símptomes de virus identificats durant una inspecció de camp, realitzant proteccions mesures contra els pugons. Els agricultors reben dos dies (Països Baixos) a tres (Escòcia) dies per complir la prescripció. L’incompliment de la prescripció comporta la denegació de la certificació o la degradació de la classe de llavors.
El seguiment continu qualificat de pugons-vectors de malalties virals proporciona una comprensió operativa del nivell del fons infecciós i us permet prendre mesures de protecció no de manera rutinària, sinó segons les necessitats, estalviant així fons significatius en productes fitosanitaris. A més, es proporciona un servei d’alerta de pugons a principis d’estiu als productors de llavors de la UE. Al sistema d’instituts d’investigació pressupostària, funcionen diverses trampes de succió (foto 10), que detecten portadors a l’aire a gran altitud. Una trampa de succió proporciona una previsió precisa en un radi de 100 km. Només es pot somiar amb aquest servei, però la informació proporcionada us permet exercir correctament el control a nivell d’una empresa individual, transformant la informació rebuda en mesures operatives per controlar les malalties víriques, tenint en compte la situació que s’ha desenvolupat en un any concret i en camps específics. La llista d’aquestes mesures inclou diverses tècniques per aïllar i protegir les parcel·les de llavors.
2. Aïllament espacial... La col·locació de la producció de patates de llavors en regions amb un fons infecciós mínim de vectors de malalties virals es practica a tots els països de cultiu de patata desenvolupat. Per exemple, als Països Baixos, la producció de llavors es concentra als polders costaners del nord (figura 2).
Les observacions a llarg termini han confirmat que els antecedents infecciosos d’aquesta zona són una vegada i mitja menors i que el nivell estacional crític de la PDI es produeix de mitjana el 26 de juliol, dues setmanes més tard que al sud del país. (Haverkort A., 2018). Això es veu clarament a la figura 1: al nord, l'IVD és verd, al sud, vermell. Es pot concloure que al sud dels Països Baixos la producció de llavors de patata és extremadament arriscada, però no hi ha res a dir sobre els països més meridionals. Però no us oblideu de la relativitat. Si no arribeu a la frontera dels Països Baixos, però aneu cap al sud de tota Bèlgica, al nord de França, a la regió costanera del Canal de la Mànega, hi ha una zona de producció de llavors de patata d’aquest país. França és el segon exportador de patates de llavor del món. Això implica productes d'alta qualitat, mentre que la zona de llavors francesa es troba a 700 km al sud dels polders holandesos. Els productors de llavors, a causa de l’elevat nivell de tecnologia i organització, produeixen un producte digne, tot i que per raons òbvies no és possible veure els resultats del control de pugons a l’accés obert d’aquesta zona.
La regió escocesa de llavors de patata es concentra al nord-est, a la vora del mar (figura 3). Si observem el seguiment anglès dels pugons en els darrers anys, en aquesta zona el fons infecciós és dues vegades inferior al del centre d’Anglaterra. Però resulta que a la mateixa Escòcia hi ha zones amb encara menys pugons, al sud-est, a la frontera amb Irlanda del Nord. Per què no s’hi cultiven patates de llavors?
Viouslybviament, a causa de la menor idoneïtat dels terrenys en termes de composició mecànica i rocosa. Si ens centrem només en els pugons, seria lògic situar tota la producció de llavors de patata de la UE a Escandinàvia. En aquest sentit s’han fet certes mesures. Literalment, 200 km abans del cercle polar àrtic, al 64è paral·lel, hi ha una zona de cultiu de llavors de patata finlandesa, una de les cinc HG europees (foto 14). S'hi cultiven fins a 1000 mil tones de patates de llavor anualment en una superfície de 30 hectàrees. Les condicions climàtiques són mínimament suficients: la temporada de creixement és de maig a octubre, hores de llum diürnes molt llargues al començament de la temporada de creixement, precipitacions fresques i suficients, fins a 300 mm (figura 4).
Investigadors independents van estudiar a fons els antecedents infecciosos dels pugons (Kirchner S. et al., 2013) mitjançant trampes grogues i de succió. Entre 20 i 3000 pugons cauen al parany per setmana (figura 5). Però, entre ells, només hi ha un 10-20% dels portadors de virus, la resta són espècies arbòries i arbustives no específiques. Els pugons del préssec pràcticament no es troben al nord, els pugons de la patata de tant en tant.
La continuació de l'article es publicarà a la revista "Potato System" núm. 3, 2020.
El policia