Уникнення ризиків резистентності патогенів

Сьогодні одним із важливих питань, що турбує наукове співтовариство щодо захисту рослин, є розвиток резистентності патогенів рослин до фунгіцидів.

Наразі існує справжнє занепокоєння, подібне до ситуації з антибіотиками і хворобами людини, що контроль збудників хвороб рослин за допомогою доступних агрохімікатів може незабаром стати неефективним. 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 були виділені штами фітопатогенних грибів, стійких до мідного купоросу, каптану і його аналогів, тираму, циклогексаміду, додіну, фталану, цинебу, диклорану, квінтоцену, кітацину, родану, дахлону, сірки, ртутьвмісних препаратів та ін. 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 досить було провести 2–3 обприскування бордоською рідиною. Після 60-річного використання препарату потрібно вже 10 обробок (Horsfall, 1956). Аналогічні дані отримані в Угорщині й колишньому СРСР (Дунін, 1959). У 1964 році зафіксована резистентність Pyrenophora spp. зернових до цілої низки органо-ртутних сполук, які були на ринку вже 40 років. Починаючи з 1970-х років у грибів Cercospora betae, Phytophtora infestance та інших була відмічена резистентність при використанні бензимідазолів, у борошнистої роси огірків та ячменю виявлена 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. виявлена резистентність збудника летючої сажки ячменю Ustilago nuda до карбоксанілідинів;
у 1998 р. виявлена резистентність до QoL-фунгіцидів — стробілуринів на частині культур у різних патогенів, наприклад, Cercospora betae на цукровому буряку;
у Франції та Німеччині в 2016 р. була виявлена 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.

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 та обмеження втрат урожаю в разі її виникнення.

Основними цілями FRAC є:

Визначення існуючих та потенційних проблем резистентності.
Дослідження фунгіцидів, розроблення їх класифікації, реєстрації та використання.
Надання рекомендацій щодо застосування фунгіцидів для зниження ризику розвитку резистентності та управління ним у разі її виникнення.
Розробка і впровадження науково-обґрунтованих методик у дослідження стійкості до фунгіцидів.
Стимуляція відкритих зв’язків та співпраця з університетами, урядовими установами, радниками, хімічними компаніями, дистриб’юторами й фермерами.
Так, науковцями, які входять до FRAC, було доведено, що при багаторазовій дії фунгіцидів, бактерицидів і антибіотиків з однотипним механізмом дії пригнічуються нормальні чутливі форми популяції та виживають поодинокі стійкі штами, що мають змінений обмін. Ці штами присутні в 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 зображено на малюнку.

Також за роки роботи спілки FRAC було виявлено феномен крос-резистентності. Тобто, популяції збудників, які розвивають стійкість до одного фунгіциду автоматично і одночасно стають резистентними до інших фунгіцидів даного класу, на які впливають однакові генні мутації і 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 та  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.

Основні рекомендації FRAC щодо уникнення ризику резистентності грибів-патогенів до фунгіцидів:

Не слід використовувати продукт на основі однієї діючої речовини (з одним механізмом дії). Потрібно застосовувати вже 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 з хворобами хімічним методом, а й використовувати інтегрований захист рослин: толерантні гібриди чи сорти, враховувати сівозміну, управління рослинними рештками та обробіток ґрунту.
Застосовувати широке різноманіття фунгіцидів. Так, при підборі систем захисту пшениці обирати продукти на основі різних хімічних груп та механізмів дії.
Звісно, цей список відображає тільки загальні положення і не включає специфіку регіону чи конкретної хвороби, хімічної групи або ж культури. Наприклад, специфічні рекомендації для SDHI (карбоксамідів) щодо використання (не більш ніж 2 обробки за сезон, включаючи протруювання), адже дана група знаходиться у високій зоні ризику по набуттю резистентності.

Інфоіндустрія за матеріалами syngenta.ua

Читайте нас у Telegram