Nematód s koreňovými léziami je malý škodca, dlhý asi jeden milimeter. Má však veľkú schopnosť poškodiť zemiaky v Kanade. Dôvod? Je súčasťou komplexu škodcov, ktorí spôsobujú chorobu ranného odumierania zemiakov (PED), ktorá je každoročne zodpovedná za veľké ekonomické straty zemiakov v Kanade.
Canadian Potato Early Dying Network (CanPEDNet) je program zahŕňajúci 12 rôznych výskumných projektov zameraných na zníženie výskytu a účinkov choroby spôsobenej skorým umieraním zemiakov v Kanade. Program, ktorý sa začal koncom jesene 2019, prebieha prostredníctvom klastra projektov Horticulture 3 v rámci kanadského poľnohospodárskeho partnerského programu AgriScience, ktorý vedie Kanadská záhradnícka rada s podporou dlhého zoznamu priemyselných spolupracovníkov. Niekoľko projektov je zameraných na identifikáciu a riadenie druhov škodcov zodpovedných za PED.
Na vrchole zoznamu je Verticillium wilt, závažné plesňové ochorenie spôsobené patogénom Verticillium dahlia – ako aj aspoň jeden druh koreňového háďatka. O prvom sa v súčasnosti vie viac ako o druhom, najmä preto, že problém s háďatkami je ťažké diagnostikovať samostatne. Dr. Mario Tenuta je profesorom na oddelení pôdohospodárstva na Univerzite v Manitobe a hlavným riešiteľom CanPEDNet.
„Keď premýšľame o PED, často o ňom uvažujeme ako o ‚komplexe‘, pretože áno, môžete mať problém s jedným patogénom – v prvom rade je to V. dahliae – ale na iných miestach, ako je Ontario a Maritimes, máte oboje Verticillium a koreňové lézie háďatka. A keď sa tieto dva spoja [v poli], máte vážnu chorobu,“ hovorí Tenuta.
Tenuta poznamenáva, že háďatká s léziami na koreňoch sa živia zemiakmi tak, že v koreňoch vyrývajú drobné dierky, vstupujú do nich a živia sa bunkami vo vnútri. Nakoniec opustia koreň a nakladú vajíčka buď vnútri alebo mimo koreňa v pôde. Vysoká úroveň poškodenia háďatkami vyzerá ako „nezdravý koreňový systém“, hovorí, so spomaleným rastom, chlorózou rastliny a zvýšenou náchylnosťou na sucho. Poškodenie háďatkami môže byť viditeľné ako zmena farby koreňov, hovorí, a na hrubších koreňoch sa môžu vyvinúť lézie. Rany spôsobené háďatkami môžu umožniť patogénom preniknúť do rastliny a zhoršiť jej problémy.
V Kanade existuje veľa druhov háďatiek s koreňovými léziami, ale je známe, že najmä jeden druh spôsobuje pestovateľom zemiakov problémy: Pratylenchus penetrans. „So zemiakmi tento konkrétny druh interaguje V. dahliae na zhoršenie PED,“ vysvetľuje Tenuta. „Inými slovami, škoda tým V. dahliae je zväčšený a v skutočnosti nepotrebujete príliš veľa háďatiek v koreňoch, aby ste spôsobili problémy.“
P. penetrans sa zatiaľ nenašiel mimo východnej Kanady alebo Britskej Kolumbie. Ďalší druh háďatka, Pratylenchus ignorus, sa bežne vyskytuje v prériách a môže byť problémom v repke a pšenici, hovorí Tenuta. Zatiaľ sa však nevie, či P. zanedbanie je problematické pri zemiakoch. Tenuta hovorí, že Kanada je „ďaleko pozadu“ vo svojom chápaní problémov s háďatkami. „Potrebujeme urobiť základnú prácu – aké druhy tam sú, kde sú a aké sú ich úrovne. Toto je kritický prvý krok,“ hovorí.
CanPEDNet robí tento krok. Dr. Benjamin Mimee je nematológ z poľnohospodárstva a poľnohospodárstva v Kanade vo výskumnom a vývojovom centre Saint-Jean-sur-Richelieu v Quebecu. Vedie úsilie o sekvenovanie háďatiek nájdených vo vzorkách pôdy zozbieraných v celej Kanade, aby zistil, s ktorými druhmi by mohli interagovať V. dahliae na preukázanie synergických účinkov v zemiakoch.
"V súčasnosti sme testovali viac ako 2,500 XNUMX háďatiek," hovorí Mimee. "Identifikovali sme ich pod mikroskopom a sekvenovaním." Potom pestujeme kolónie izolátov z každej provincie a každého druhu; cez zimu otestujeme ich patogenitu. „Medzi identifikovanými izolátmi vieme, že existujú obrovské genetické rozdiely a že dva druhy háďatiek majú rozdielne genómy. Pozrime sa, ako s nimi interagujú Verticillium a otestovať, či ich interakcie s Verticillium sú rôzne. Chceme vedieť, pre ktorý druh [a poddruh P. penetrans] sú patogénne pre zemiaky a zachytávajú skutočný potenciál poškodenia, ktorý je prítomný na každom poli.“
Mimee hovorí, že kľúčom k schopnosti pestovateľov riadiť PED bude identifikácia druhov. Druhy môžu byť zmiešané na poli alebo polia môžu mať iba jeden druh, ale aj keď sú na poli vysoké úrovne druhu, pokiaľ tento druh nie je P. penetrans, výrobcovia nemusia mať vôbec problém. V Alberte Dr. Dmytro Yevtushenko, docent a vedúci výskumu v laboratóriu pre výskum zemiakov na Univerzite v Lethbridge, tiež pracuje na identifikácii druhov háďatiek v rámci CanPEDNet.
„Konečným cieľom pre Albertu je stanoviť prahové úrovne Verticillium a háďatká, ktoré ovplyvňujú výnos,“ hovorí – dúfajme, že do konca štúdie koncom roku 2022. „PED je jednou z najdôležitejších chorôb v Kanade. Pravdepodobne je závažnejšia vo východnej Kanade, ale stále sa vyskytuje v západnej Kanade. Ale na rozdiel od východnej Kanady máme stále veľmi zmiešaný obraz PED – nie sme si istí ani príčinnými činiteľmi,“ hovorí.
"Máme podozrenie, že [kauzálne činitele PED v západnej Kanade] by sa mohli líšiť od tých vo východnej Kanade." Jevtušenkovo laboratórium spracovalo vzorky tkaniva z celej provincie a potvrdilo ich rozšírenú prítomnosť V. dahliae, a to aj na poliach s nízkou PED. Nenašli žiadne P. penetrans, hovorí, hoci P. zanedbanie je prítomný. Jeho laboratórium dúfa, že sa mu podarí zistiť, či je to druhé zodpovedné za ekonomické škody. V januári nastavia systém PCR v reálnom čase, aby začali interne hodnotiť vzorky pôdy a rastlín na prítomnosť V.erticillium ako aj iné fytopatogény. Výrobcovia by mali mať rýchly obrat výsledkov testov, hovorí.
Identifikácia druhov prostredníctvom testovania pôdy bude základným kameňom manažmentu, pokiaľ ide o PED, hovorí Tenuta. Momentálne je to pre niektorých producentov trochu problém. Prvá otázka, na ktorú treba odpovedať, je, či výrobca má P. penetrans v poli. "Ak áno, mali by sa obávať," hovorí. „Ak majú iné druhy ako P. penetrans, teraz je to otázka úrovní. Musia byť naozaj vysoké, aby sa ich producenti mohli znepokojiť.“
Testovanie pôdy je „najlepším prostriedkom“ pre výrobcov, aby pochopili, čo postihuje ich polia, hovorí. Ale nie všetky testy sú rovnaké. "Môžete získať analýzu koreňových lézií." Musíte byť opatrní a požiadať o P. penetrans odhodlanie a uistite sa, že máte istotu, že laboratórium dokáže odviesť dobrú prácu s týmto odhodlaním,“ varuje. "Rôzne druhy vyzerajú veľmi podobne, takže je najlepšie, ak existuje molekulárna diagnostika PCR."
Po potvrdení prítomnosti tohto druhu majú výrobcovia možnosť použiť nematocíd, ktorý však nie je stopercentne účinný a „nie je tou najlepšou voľbou z hľadiska pôdnej ekológie,“ hovorí Tenuta.
Najlepšou možnosťou je zaujať prístup kultúrneho manažmentu, hoci mnohé plodiny môžu byť hostiteľmi háďatiek, a preto ich nemožno použiť na prerušenie cyklov škodcov. Producenti môžu použiť „pascové plodiny“, ako je sudangrass alebo kŕmne perlové proso, ale mali by starostlivo preskúmať, čo pestovať ako striedavé plodiny, pretože hlísty, kukurica a dokonca aj kŕmne strukoviny môžu byť hostiteľmi háďatiek. Najlepšou možnosťou, hovorí Tenuta, sú často obilniny.
Ako napredujú projekty CanPEDNet, výrobcovia by mali zostať naladení na výsledky. "V priebehu budúceho roka a trochu budeme mať o týchto druhoch veľa informácií a poznatkov," hovorí.