Sergey Banadysev, Tarım Bilimleri Doktoru, Doka-Gene Technologies LLC yetiştirme programı başkanı
Patates viral hastalıklarının zararlılığı sürekli artmaktadır. Son yıllarda bunlardan kaynaklanan hasar sadece verimde azalmayla değil, aynı zamanda yumruların ticari niteliklerinde de bozulmayla ifade ediliyor. YBK, VSLK, mop-top ve rattle virüslerinin nekrotik türleri patatesleri standart dışı hale getirirken, yeni türlerin yapraklar üzerindeki belirtileri giderek daha az belirgin hale geliyor. Y virüsü özellikle sorunlu hale geliyor (fotoğraf 1-4). Nekrotik suşlara karşı dayanıklılık genleri bulunmadığından, klasik ıslah yöntemleriyle yüksek dayanıklılığa sahip çeşitlerin oluşturulması mümkün değildir. Viral hastalıkların patojenlerinin biyolojisi ve özelliklerinin dikkate alınması bu makalenin konusu değildir (bu konu hakkında fazlasıyla bilgi vardır); viral hastalıklar için yüksek kaliteli tohum materyali elde etmek için mevcut fırsatların analizine odaklanacağız.
Öncelikle yüksek kalite kavramını açıklığa kavuşturmamız gerekiyor. Standartların gereklilikleri, viral hastalıkların dışsal tezahürü konusunda katı kısıtlamalar getirmektedir ve Rusya Federasyonu da dahil olmak üzere bazı ülkelerde yumru köklerin iç, gizli kontaminasyonu ek olarak sınırlıdır. Viral hastalıklara yönelik başvuruların düzenlenmesinde, bazıları önemli olan pek çok nüans vardır (Tablo 1). Ayrıntılara bakalım.
İlk bakışta, Hollanda'nın gizli kontaminasyona ilişkin standartları çok katı görünüyor: elit kesimde yalnızca %1,4 tolerans. Ancak NAK'ın analiz prosedürüne ilişkin dahili talimatları bunu açıklıyor ve netleştiriyor. Süper elit kategori ve üzeri kategoride gizli kontaminasyonun kontrolü zorunludur. Analiz PCR yöntemi kullanılarak ve yalnızca Y virüsü için gerçekleştirilir. 50 yumru bir PCR numunesinde birleştirilir. Analiz edilen numunedeki toplam yumru kök sayısına bağlı olarak, dört numuneden en fazla biri veya sekiz numuneden en fazla iki veya 12 numuneden üçü pozitif reaksiyon gösteriyorsa, bir seri standart olarak kabul edilir. 0,6 yumru kökünden oluşan bir numunede yalnızca bir enfekte yumru kökün bulunduğu varsayımından %50'lık bir tolerans elde edilir. Ancak ideal durum budur; teorik olarak 50 yumrudan oluşan birleştirilmiş numunedeki 50 yumrunun tümü enfekte olabilir. Ve partideki gerçek gizli kontaminasyon rakamı %25 değil %0,6 olmalıdır.
İskoçlar ve Amerikalılar gizli kirliliğin değerlendirilmesinde gerçekçiler. İskoçya, AB patates tohumu üretimi için yasal olarak onaylanmış beş Avrupa Yüksek Dereceli (HG) koruma alanından birine ev sahipliği yapmaktadır. Yani burası en kaliteli malzemenin üretildiği bir bölgedir. Ancak buradaki sertifikasyon kuralları, gizli kontaminasyonun zorunlu olarak doğrulanmasını gerektirmemektedir. Evet, bunu yapmanız önerilir ancak gizli kontaminasyon düzeyi sertifikasyon sonuçlarını etkilemez. ABD'de yumru istilası klasik toprak kontrol yöntemi kullanılarak değerlendirilmektedir. Sonbaharda tüm partilerden numuneler seçilerek sertifikalandırılıyor ve Hawaii veya Florida'ya gönderiliyor. Kış yok; yumrular hemen toprağa ekiliyor ve büyüme mevsimi boyunca viral hastalıkların görsel belirtileriyle değerlendiriliyor. Ve bu doğrudur, her gizli enfeksiyon yapraklara ve mahsullere yansımaz; bazen herhangi bir zarara yol açmadan uzun yıllar boyunca gizli bir formda kalır. Şubat ayına gelindiğinde, yavru bitkilerde mevcut viral hastalıkların spesifik ve gerçek bir tezahürü ile sonuçlar elde edilir. Tohum alıcıları da aynı tabloyu görecek, ancak daha sonra. Bu bilgiler yıllık sertifikasyonun nihai sonucunu belirler ve ana yay uygulaması bu bilgiler dikkate alınarak gerçekleştirilir.
UNECE, Almanya ve Fransa'nın S-1 standartları ayrıca doğrudan nesillerdeki virüslerin değerlendirilmesini sağlar ve kullanır. Hasattan sonra 100 yumrudan numune alınması, serada yetiştirilmesi ve yapraklarda viral hastalıkların ortaya çıkmasıyla değerlendirilmesi gerekir. Aslında bu aynı zamanda toprak kontrolüdür, ancak kapalı zeminde daha pahalı bir seçenektir. Laboratuvar testleri yalnızca tartışmalı durumlarda yapılır. Ancak aynı S-1 standardında bir çelişki var, çünkü değerlendirme prosedürü bölümünde sadece görsel değil aynı zamanda laboratuvar yönteminin de kullanılması olasılığından bahsediliyor. Uzmanlar, ELISA veya PCR yönteminin görsel olarak olduğundan birkaç kat daha fazla viral bitki tespit ettiğini anlıyor.
Rusya Federasyonu'nda 33996'den bu yana GOST 2016-2018 tarafından uygulamaya konulan gizli kontaminasyon standartlarına gelince, bunlar, yetiştirilen yavruların görsel değerlendirmesi olmadan laboratuvar testleri yapılmasını sağlar ve açıklama açısından benzersizdir. Yeni standarda göre, orijinal tohum materyalinin yalnızca gizli kontaminasyonunun değerlendirilmesi zorunludur: SSE ve üstü. Ancak not, doğaçlama ve doğaçlama için muazzam olasılıkların önünü açıyor: "Not. Standardı benimseyen ülkelerde dolaşıma giren süper elit, elit ve üreme tohumluk patates partileri için, tohumluk patates üreticisinin veya tedarikçisinin talebi üzerine laboratuvar testleri yapılır. Yumru numunelerinin laboratuvar testlerinin sonuçlarına dayanarak viral ve/veya bakteriyel enfeksiyonu sınırlamak için izin verilen maksimum normlar, tarafların mutabakatı ile tohumluk patates tedarikine ilişkin anlaşmalarda (sözleşmelerde) belirlenebilir. ES kategorisindeki partiler için, laboratuvar testlerinin sonuçlarına göre UHC'nin maksimum sınırlama seviyesi %10'u geçmemelidir." Bu üç teklif, standardı katı ve net bir belgeden hukuki saçmalığa, üreticiler ile alıcılar arasındaki ilişkilerin açıklığa kavuşturulması için bir kaynak ve talepler için bir araç haline getirdi. Satıcı ve alıcının çıkarları burada örtüşemeyeceğine göre, kalite konularında tarafların anlaşmalarına nasıl izin verilebilir (esasen standardın yerini alabilir) ve buna nasıl güvenilebilir? Çoğaltma arttıkça kalitenin düşmesi kaçınılmaz olduğuna göre, farklı kategoriler için aynı standartları nasıl belirleyebilirsiniz? Ve 33996-2016 standardının bir hükmü daha - viral hastalıklarla gizli enfeksiyonun değerlendirilmesi - hem ELISA hem de PCR ile gerçekleştirilmesine izin verilmektedir. Bu yöntemlerin duyarlılığının büyüklük sırasına göre farklılık göstermesine rağmen. Ancak standart onaylanarak uygulamaya konuldu, normlarına ve gerekliliklerine uymak tohum yetiştiren tüm işletmeler için zorunludur.
Patates tohumu üretimi şu anda patates yetiştiriciliğinin gelişmiş olduğu tüm ülkelerde virüssüz olarak adlandırılan yöntemle yapılmaktadır. Hücre ve doku kültürü ile termo-kemoterapi ve mikroklonal yayılımın kombinasyonu, patates hücrelerinde sıfır virüs içeriğine sahip başlangıç tohum materyalinin elde edilmesini mümkün kılar. Ancak iki noktayı anlamalısınız: sıfır, tamamen yokluk anlamına gelmez, ancak mevcut moleküler teşhis yöntemlerinin hassasiyet eşiğinin altındaki miktarlarda bulunma olasılığı anlamına gelir. Ve virüslerden arınmış olmak, patateslerin virüslere karşı dayanıklı olması anlamına gelmiyor. Viral hastalıklarla yeniden enfeksiyona karşı güvenilir bir koruma olmadan, sağlıklı patates tohum materyali, yalnızca ilk neslin mükemmel sonuçlar verdiği ve daha sonraki üreme ile performansta keskin bir düşüş meydana gelen çeşitli F-1 hibritleri haline gelir. Rusya Federasyonu'nun güneyi de dahil olmak üzere, stresli bir iklime ve yüksek bulaşıcı bir geçmişe sahip bölgelerde bir yıllık ekim için tohumluk patates satın alınması yaygın olarak uygulanmaktadır. Ancak tohum materyali sağlamaya yönelik böyle bir programda tohumların yeterli miktarda ve makul, kabul edilebilir bir fiyatta olması gerekir. Patates tohumu üretiminin tarla aşamasının asıl amacı, yeniden istilayı sıkı bir şekilde kontrol ederken, maksimum miktarda uygun fiyatlı tohum elde etmektir. Neredeyse tüm zorunlu ve özel organizasyonel, metodolojik ve teknolojik önlem ve operasyonlar buna yöneliktir. Virüs bulaşmış bir bitkiyi ve yumruları iyileştirmek mümkün değildir ve viral hastalıklarla mücadele, bitkilerin yaprak bitlerinden ve mekanik olarak enfekte olmasının önlenmesinde ifade edilir. Viral hastalık yönetiminin en üst düzeyde ele alınması gereken en önemli yönlerinden birkaçına bakalım.
1. Virüs taşıyan yaprak bitlerinin dinamiklerini ve tür kompozisyonunu hesaba katmak ve bunlara yanıt vermek. Virüslerin hastalıklı bitkilerden sağlıklı olanlara yaprak bitleri tarafından aktarılması, ekim materyalinin ilk enfeksiyonu ve mekanik transfer ile birlikte tohumluk patateslerin yeniden enfeksiyonunun ana nedenidir. Çoğu virüs öldürücü olmaya devam eder ve yaprak bitinin ağız kısımlarında birkaç saat kalır. Bu süre zarfında yaprak bitleri bahçeden, çöplükten, düşük kaliteli mahsullerden onlarca kilometre uçabilir ve tohum fidanlıklarına düşebilir. Tohum tarlalarında bu sürecin ekimden üst kısımların tamamen kurumasına kadar neredeyse sürekli olarak gözlemlenmesi gerekir. Patates yetiştiriciliğinin gelişmiş olduğu tüm ülkelerde, yaprak biti izlemesinin, bütçe finansmanının önemli katılımı ve önde gelen araştırma enstitülerinin katılımıyla gerçekleştirildiği unutulmamalıdır. İzleme sonuçları ve tohum işletmelerinin bunlara tepkisi, sertifikasyon sırasında mutlaka dikkate alınır. Bir zamanlar ülkemizde devlet bitki koruma servisi böyle çalışıyordu. Şu anda, bazı nedenlerden dolayı, Rusya Federasyonu'nda patateslerin izlenmesi yalnızca Colorado patates böceği için yapılmaktadır ve bu, ticari patates yetiştiriciliğinde bir sorun teşkil etmemektedir. Bu nedenle, herhangi bir profesyonel tohum üretim işletmesi, standart yöntemleri kullanarak yaprak biti vektörlerini bağımsız olarak kontrol etmelidir. Ve oldukça şeffaf ve birleşik, sadece önemli detayları bilmeniz gerekiyor. Yaprak biti izleme sisteminin temeli sarı Merike tuzaklarıdır (fotoğraf 5). Patates tarlasının hemen yakınındaki tüm bitkilerden arındırılmış bir alana, bitkilerin yüksekliğinin hemen üzerine kurulmaları gerekir. (Bitki koruma uzmanları, tarlanın köşegeni boyunca üst, orta ve alt kademedeki 100 yaprağı doğrudan görüntüleyerek yaprak biti sayısı hakkında oldukça doğru bilgi elde edebilirler).
Tuzaklara yakalanan kanatlı yaprak bitleri haftalık olarak toplanmalı ve tür kompozisyonu belirlenmelidir. Virüsleri aktarma yeteneği, farklı yaprak biti türleri arasında önemli ölçüde farklılık gösterir. En zararlı - yeşil şeftali yaprak biti (fotoğraf 6,7) bire eşit bir verime sahiptir, diğerlerinin katsayıları çok daha düşüktür (Tablo 2,3). Yaprak biti türleri için zararlılık katsayıları İngiliz bilim adamları tarafından önerilmiştir (Felton B. ve diğerleri, 2013) ve her yerde kullanılmaktadır. Y virüsü ve VSLK için, yani viral bulaşmanın farklı mekanizmaları açısından farklılık gösterirler. Patatesleri kolonize eden özellikle tehlikeli türler sarı renkle vurgulanmıştır; patateslerin üzerine yerleşenler kanatsız ve virüs taşıyan formlar oluşturuyor. Bunlara şeftali, patates, büyük patates, cehri ve cehri yaprak bitleri dahildir. Dikkate alınan geri kalan türler patatesleri kolonileştirmez, ancak tanıdık gıda mahsullerini ararken test enjeksiyonları sürecinde virüsleri transit olarak aktarır. Kanatlı yaprak bitlerinin tür kompozisyonunun belirlenmesi yüksek nitelikler ve mikroskop gerektirir. Yaprak bitlerine ilişkin temel kılavuzlar 40-50 yıl önce yayınlanmıştı ve artık bibliyografik olarak nadirdir. Almanya (2000) ve Hollanda'nın (2008) en son tam renkli atlasları yayıncıların çevrimiçi mağazalarından satın alınabilir. Yaprak bitleriyle ilgili özel siteler de vardır, örneğin aphid.aphidnet.org, ancak bunlarda tamamen patates türleri parçalı olarak sunulmaktadır. Tuzakların içeriğini analiz ederken, stolbur'u ve halihazırda Avrupa'ya nüfuz etmiş olan Zebra çip virüsünü yayan yaprak zararlılarının ve psyllidlerin bunlara girme olasılığını gözden kaçırmamak gerekir (fotoğraf 8,9, XNUMX).
Fotoğraf 8. Ağustosböcekleri Fotoğraf 9. Psyllid
Yakalanan yaprak biti örneklerinin sayısı, vektör basınç indeksine (VPI) göre yeniden hesaplanır. Şeftali yaprak bitleri gerçek birimler halinde dikkate alınır, diğer tüm türler zararlılık katsayısı ile çarpılır. Aslında şeftali yaprak bitlerinin zararlılığı formatı olan tek bir ölçü birimine dönüştürülürler. Yani 20 adet patates yaprak biti yakalanırsa indeksi hesaplamak için sayıları 20x0,2 = 4 birim olacaktır. Şeftali yaprak bitleri cinsinden toplam miktar, vektör basınç indeksidir. Kalıcı olmayan yaprak biti türleri için IVD'yi en sorunlu olarak düşünmek daha mantıklıdır. İki birimden daha az bir endeks kesinlikle güvenlidir, yeşil. 2'den 10'a kadar - sarı renk, hazır olma durumu, işletmenin takdirine bağlı olarak koruyucu önlemlerin alınması. 10'un üzerindeki bir VDI, yaprak bitlerine karşı koruyucu maddelerin zorunlu kullanımını gerektirir. Bu, sertifikasyon hizmeti tarafından doğrulanır. Koruyucu önlemlerin alınmaması, tohumların sınıfının düşürülmesi veya üst kısımların imha edilmesi emrinin verilmesi için gerekçedir. Yaprak bitlerinin zararlılık eşiği (10 şeftali yaprak biti ünitesi), farklı vektör basınçlarında tohum materyalinin enfeksiyon derecesi üzerine yapılan özel çalışmalar sırasında belirlenmiştir. Yaprak bitlerinin sayısı eşiği aşarsa virüs enfeksiyonu önemli ölçüde artar; daha düşük sayılarda enfeksiyon düzeyleri arasındaki fark önemsizdir. Buna göre yeşil ve sarı IVD seviyelerinde koruyucu önlemlerin etkisi yoktur, enfeksiyon düzeyini etkilemez ve bunları yapmanın bir anlamı yoktur.
Bazı Avrupa ülkelerinde, toplam (birikimli) ÜİYOK, yetiştirme sezonunun başlangıcından itibaren tüm izleme noktaları için hesaplanır (Şekil 1). Toplam IPV için sınır değerler belirlendikten sonra sertifikasyon hizmeti, tohum alanlarındaki üst kısımların biçilmesi ve kurutulması için bir emir verir. Nedir bu sınır değeri? Hollanda'da IVD şu anda 80 şeftali yaprak bitidir (Haverkort A., 2018). Bu göstergeler ulusal resmi sertifikasyon kurallarında belirtilmemiştir. Ancak, üst kısımların biçilmesi için bir emir verilirken, yalnızca birikmiş vektör baskı endeksinin değil, aynı zamanda çeşitlerin viral enfeksiyona karşı direncinin de dikkate alındığı (bu kritere göre yetiştirilen çeşitlerin resmi bir derecelendirmesi vardır) vurgulanmaktadır. Saha incelemesinde tespit edilen virüs belirtilerine sahip bitki sayısı ve yaprak bitlerine karşı koruyucu önlemlerin uygulanması. Çiftçilere emre uymaları için iki (Hollanda) ila üç (İskoçya) gün süre tanınıyor. Gerekliliğe uyulmaması, sertifikasyonun reddedilmesine veya tohum sınıfının düşürülmesine yol açar.
Viral hastalıklar taşıyan yaprak bitlerinin nitelikli sürekli izlenmesi, bulaşıcı arka planın seviyesinin hızlı bir şekilde anlaşılmasını sağlar ve koruyucu önlemlerin rutin olarak değil, ihtiyaç duyuldukça uygulanmasına olanak tanır ve böylece bitki koruma ürünlerinde önemli miktarda tasarruf sağlanır. Ayrıca AB tohum yetiştiricilerine yaprak bitlerinin uçuşunun başlaması konusunda uyarı hizmeti verilmektedir. Bütçe araştırma enstitüleri sistemi, havadaki taşıyıcıları yüksek irtifalarda tespit eden birkaç emme tuzağı (fotoğraf 10) çalıştırmaktadır. Bir emme tuzağı, 100 km'lik bir yarıçap içinde doğru bir tahmin sağlar. Böyle bir hizmet ancak hayal edilebilir, ancak sağlanan bilgiler, belirli bir yılda gelişen durumu dikkate alarak, alınan bilgileri viral hastalıkları kontrol etmek için operasyonel önlemlere dönüştürerek bireysel bir işletme düzeyinde doğru kontrole olanak tanır ve belirli alanlarda. Bu önlemlerin listesi, tohum alanlarının izole edilmesi ve korunmasına yönelik çeşitli yöntemleri içerir.
2. Mekansal izolasyon. Patates ekiminin gelişmiş olduğu tüm ülkelerde, tohumluk patates üretiminin viral hastalık vektörlerinin minimum bulaşıcı geçmişine sahip bölgelerde konumlandırılması uygulanmaktadır. Bu nedenle Hollanda'da tohum üretimi kuzey kıyılarında yoğunlaşmıştır (Şekil 2).
Uzun vadeli gözlemler, bu bölgede bulaşıcı arka planın bir buçuk kat daha düşük olduğunu ve IVD'nin kritik mevsimsel seviyesinin ortalama olarak 26 Temmuz'da, ülkenin güneyine kıyasla iki hafta sonra ortaya çıktığını doğruladı. (Haverkort A., 2018). Bu, Şekil 1'de açıkça görülmektedir: kuzeyde IVD yeşil, güneyde ise kırmızıdır. Hollanda'nın güneyinde patates tohumu üretiminin son derece riskli olduğu, daha güney ülkeleri için söylenecek bir şeyin olmadığı sonucunu çıkarmak oldukça mümkün. Ancak göreliliği unutmamalıyız. Hollanda sınırına koşmazsanız ve güneye, Belçika'ya kadar giderseniz, o zaman Fransa'nın kuzeyinde, Manş Denizi'nin kıyı bölgesinde bu ülke için patates tohumu yetiştirme bölgesi vardır. Fransa, tohumluk patates ihracatında dünyada ikinci sırada yer alıyor. Bu, yüksek kaliteli ürünler anlamına gelirken, Fransız tohum üretim bölgesi, Hollanda topraklarının 700 km güneyinde yer almaktadır. Tohum yetiştiricileri, yüksek teknoloji ve organizasyon seviyesi nedeniyle değerli bir ürün üretmektedir, ancak bariz nedenlerden dolayı bu alanda yaprak biti izleme sonuçlarını kamuya açık olarak görmek mümkün değildir.
İskoç patates tohumu yetiştirme bölgesi kuzeydoğuda, deniz kıyısında yoğunlaşmıştır (Şek. 3). Son yıllarda yaprak bitlerinin İngiltere'de izlenmesine bakarsanız, bu bölgedeki enfeksiyon geçmişinin İngiltere'nin merkezine göre iki kat daha düşük olduğunu görürsünüz. Ancak İskoçya'da, güneydoğuda, Kuzey İrlanda sınırında, yaprak bitlerinin daha da az olduğu alanlar olduğu ortaya çıktı. Neden orada tohumluk patates yetiştirilmiyor?
Açıkçası arazinin doku ve kayalık açısından uygunluğunun düşük olmasından kaynaklanıyor. Yalnızca yaprak bitlerine odaklanırsak, AB'deki patates tohumu üretiminin tamamını İskandinavya'ya yerleştirmek mantıklı olacaktır. Bu yönde bazı adımlar atıldı. Kelimenin tam anlamıyla Kuzey Kutup Dairesi'nden 200 km uzakta, 64. paralelde, beş Avrupa HG'sinden biri olan Fin patates tohumu yetiştirme bölgesi bulunmaktadır (fotoğraf 14). Burada 1000 hektarlık alanda her yıl 30 bin tona kadar tohumluk patates yetiştiriliyor. İklim koşulları asgari düzeyde yeterlidir: Büyüme mevsimi Mayıs'tan Ekim'e kadardır, büyüme mevsiminin başlangıcında çok uzun gündüz saatleri, serin ve yeterli yağış - 300 mm'ye kadar (Şekil 4).
Yaprak bitlerinin enfeksiyon geçmişi, bağımsız araştırmacılar (Kirchner S. ve diğerleri, 2013) tarafından sarı tuzaklar ve emme tuzakları kullanılarak kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Bir haftada 20 ila 3000 yaprak biti tuzağa düşer (Şekil 5). Ancak bunların sadece %10-20'si virüs taşıyıcısıdır, geri kalanı ise spesifik olmayan ağaç ve çalı türleridir. Şeftali yaprak bitleri kuzeyde neredeyse hiç bulunmaz; patates yaprak bitleri nadirdir.
Yazının devamı “Patates Sistemi” dergisinin 3, 2020 sayısında yayınlanacaktır.
KS