За матеріалами Resistenzmanagement im Ackerbau, Bayer CropScience Deutschland GmbH (Німеччина)
Останніми роками точаться дискусії щодо утворення стійкості до фунгіцидів, поштовхом до яких прислужилися дослідження стійкості стробілуринів.
Цьому сприяли також публікації вченого П’єра Леру із французького Інституту аграрних досліджень INRA, що у Версалі. У ході лабораторних дослідів він виявив зменшення дії різних азолів щодо різних ізолятів Septoria tritici (септоріоз листя), спричинені генетичними мутаціями збудника хвороби.
Механізм дії
Якщо лише окремої генетичної зміни достатньо, аби грибок став нечутливим до певної діючої речовини, небезпека утворення резистентності є особливо високою. Таких висновків слід було дійти, наприклад, щодо дії бензимідазолів проти ламкості стебла у 80-ті роки минулого століття і 10 років тому під час застосування стробілуринів. У разі тривалого використання діючих речовин однієї групи виділяються нечутливі штами грибків, що дуже швидко утворюють нову популяцію, для контролю якої стає недостатньо відповідної групи діючих речовин.
Коли ж мають статися зміни у багатьох генах, щоб виникли менш уразливі раси, небезпека їх поширення значно нижча. Збудник може поступово пристосовуватися до змін кількох генів (це називають «зміщенням» від англ. Shifting). Що вищий ступінь резистентності, то більше генетичних змін має збігтися в окремому індивіді. За високого рівня стійкості ймовірність, що грибок акумулює більшу кількість цих генетичних змін, стає дедалі нижчою. Водночас ця властивість не передається домінантним нащадкам, а в разі зміни генерації відбувається нова рекомбінація генів. Так роками коливається певний рівень, і чутливість до фунгіцидів змінюється залежно від селективного тиску через застосовані фунгіциди. Отож ця пристосованість певною мірою залишається стабільною. Як правило, діюча речовина не повністю втрачає здатність впливу,зазвичай зменшується її активність або тривалість дії. Приклади такого «зміщення» спостерігали стосовно діючих речовин класів морфолінів та азолів. Важливими чинниками впливу на ефективність фунгіцидів, окрім діючої речовини значною мірою, є, насамперед, погодні умови, формуляція продукту, розпилювачі, тиск і швидкість руху, які визначають розподіл діючої речовини на рослині.
Стробілурини
Найбільших змін останніми десятиліттями зазнала резистентність до стробілуринів. Найпершою причиною цього стала винятково ефективна дія цієї групи діючих речовин і пов’язане із цим практичне застосування істотно зменшених норм внесення. Водночас механізм резистентності запускається внаслідок однієї генетичної зміни грибка. Якщо ця мутація притаманна грибку, то дія всіх стробілуринових діючих речовин у принципі є подібною (перехресна резиситентність). Щоправда, тут розрізняють щонайменше дві мутації, які в полі діють по-різному. По-перше, є мутація із позначенням «F129L». Вона призводить лише до часткового прояву резистентності і по-різному реагує на окремі стробілуринові діючі речовини. Вона має менше значення для практики, оскільки за великих норм застосування наявні відповідні резерви діючих речовин, і, так чи інакше, стробілурини більше не використовують окремо. Інша вагома мутація має позначення «G143A». Вона спричинює зменшену чутливість, тож усі стробілурини в разі контакту з мутованим штамом збудника вже не діють. Залежно від частки цих штамів у загальній популяції дія втрачається більше або менше. Дотепер ця мутація була підтверджена у борошнистої роси на пшениці, ячмені й тритикале, у септоріозу листя (S. tritici) та гельмінтоспоріозної плямистості на пшениці, а також у рамуляріозу на ячмені. Попри резистентність, яка вже виникла, стробілурини й надалі відіграють значну роль у фунгіцидній стратегії завдяки своїй відмінній дії проти іржі та рослинному фізіологічному ефекту.
Азоли і морфоліни
Азоли і морфоліни є найстарішими класами фунгіцидів специфічної дії. Вони мають істотне поширення у сільському господарстві і продовжують проявляти високу ефективність. Діючі речовини цих класів належать до так званих інгібіторів стерол-біосинтезу (SBI-фунгіциди). Штами з мутаціями можуть проявляти перехресну резистентність до різних діючих речовин цих класів. Пристосованість збудників хвороб до SBI-фунгіцидів має інші розбіжності, ніж у ситуації зі стробілуринами. Тут йдеться про безперервне і кількісне пристосування.
Оскільки основну частину впливу під час боротьби із хворобами на зернових забезпечують азоли, саме їх застосування потрібно ретельно планувати, аби забезпечити їх тривалу високу дію. Комбінація азолів з іншими ефективними діючими речовинами, у яких немає ризику виникнення перехресної резистентності (карбоксамід, хлороталоніл та інші), виправдала себе на практиці і є важливою для захисту азолів.
Карбоксаміди
Для групи діючих речовин карбоксаміди (SDHI-фунгіциди) під час вирощування зернових дотепер не відомо жодних випадків стійкості, і протягом багаторічного моніторингу чутливість патогенів не змінилася. На відміну від боскаліду, спектр їхньої дії переважно обмежується видами септоріозу. Сьогодні новий клас діючих речовин піразол-карбоксаміди характеризуються ширшим спектром (види септоріозу, іржа, ринхоспоріоз (облямівкова плямистість), сітчаста плямистість, рамуляріоз). Хоча карбоксаміди, а також стробілурини проникають у дихальний ланцюг, через високий ризик виникнення резистентності обидві групи діючих речовин не слід застосовувати окремо. Ділянки впливу значно відрізняються за своєю структурою.
Інші діючі речовини на зернових
Для менеджменту резистентності фунгіцидів азольної групи до S. tritici, окрім карбоксамідів, важливу роль відіграють, діючі речовини (хлорталоніл), які мають різносторонній механізм дії. Завдяки їх одночасному впливу на декілька процесів обміну поживних речовин ймовірність розвитку резистентності до цих діючих речовин є вельми низькою. Однак, їх потрібно застосовувати дуже рано через їх суто захисну дію, причому азольний партнер не потрібно зменшувати. Діючі речовини метрафенон, проквіназид і цифлуфенамід діють винятково проти борошнистої роси, тоді як спіроксамін, фенпропіморф, фенпропідин, окрім високої ефективності проти борошнистої роси, впливають також на інші патогени. Проти борошнистої роси ці діючі речовини можна застосовувати як окремо, так і в готових сумішах.
Ситуація з хворобами зернових
Борошниста роса зернових. Попри те, що багато років застосування стробілурінів обмежене проти борошнистої роси пшениці (> 90% стійких ізолятів), та ячменю (~35%) і діють частково ще на тритикале, надійний контроль хвороби і тривалий менеджмент стійкості можливі завдяки тому, що існують численні замінники.
Іржа зернових (жовта і бура). Контролювати види іржі на зернових можливо завдяки азолам (що справляють лікувальну дію), піразол-карбоксаміду і стробілуринам (тривала дія). Під час моніторингу резистентності три роки тому було підтверджено повну ефективність усіх трьох груп діючих речовин. Це особливо важливо для стробілуринів, позаяк критично оцінювана мутація «G143A» призводить до суттєвих змін, через які ці мутовані грибки не здатні виживати.
Септоріоз листя. Розвиток стійкості цього грибка створює найбільший проблемний діапазон на пшениці. Грибок не лише набув вагомого економічного значення, він здатен добре пристосовуватися. Для контролю Septoria tritici азоли, як і раніше, найбільш вагомі, адже, попри «зміщення», справляють ефективну дію. Найефективнішим виявляється протіоконазол, навіть проти всіх відомих штамів септоріозу, включаючи MDR-штами (multi-drug resistance). Окремі ізоляти зі зменшеною чутливістю до старіших азолів під час рослинного тесту з повною нормою внесення протіоконазолу також повністю знищувались за три дні після зараження. Але існує тенденція до прискорення підвищення резистентності Septoria tritici до протіоконазолу.
Із комбінації ефективних азолів з новою групою діючих речовин піразол-карбоксаміди виникла нова генерація високоефективних зернових фунгіцидів з інтегрованим менеджментом резистентності, оскільки обидві групи діючих речовин посилюють дію одна одної. Обидві групи контролюють Septoria tritici та інші патогени зернових і справляють певну лікувальну дію, яку не слід нівелювати істотно зменшеною нормою або запізнім внесенням. Особливу силу ця комбінація діючих речовин демонструє в разі захисного внесення. Ефективність стробілуринів проти Septoria tritici, навпаки, уже не беруть до уваги, їх внесок у контроль септоріозу має другорядне значення, й у кращому випадку, його можна вважати побічним ефектом. Хлорталоніл та манкоцеб як діючі речовини різностороннього механізму дії справляють дію, але ефективні лише як профілактика, тому їх можна використовувати для змішування у рамках менеджменту стійкості для азолів.
Бура плямистість. Aзоли і стробілурини проти цього грибка і надалі ефективні й можуть становити основу для його контролю. Під час польових досліджень знову знайшли грибкові ізоляти, які проявляють стійкість до стробілуринів у формі мутації «G143A», однак останніми роками їхня частка дещо збільшилась за регіонами. На жаль, новий піразол-карбоксамід також справляє незначну побічну дію на буру плямистість, таку саму побічну дію приписують хлорталонілу.
Сітчасті плямистості ячменю. Можливості контролю сітчастої плямистості слід оцінювати позитивно. Шкідливі збудники ефективно контролюються азолами, стробілуринами і новими на ринку піразол-карбоксамідами. Підтверджена резистентність до окремих стробілуринів стосується винятково менш критичної мутації «F129L».
Облямівкова плямистість та рамуляріоз. Дотепер не відомо про стійкість до фунгіцидів облямівкової плямистості, цей збудник контролюють усі рекомендовані діючі речовини. Натомість рамуляріоз розвинув резистентність до фунгіцидів стробілуринової групи через значне поширення мутації «G143A». Завдяки піразол-карбоксаміду є дієва група фунгіцидів проти цього збудника на ячменю. У комбінації з азолом вони перевершують захисну дію дотеперішніх азол-стобілуринових комбінацій, а також хлорталонілу.
Профілактика хвороб за допомогою стійких сортів
Окрім хімічних засобів захисту, вибір правильного сорту для певної місцевості відіграє основну роль для оптимального використання потенціалу врожайності. Окрім потенціалу врожайності, потрібно зважати на відповідність системи вирощування (зокрема безвідвальний обробіток), сівозміну (наприклад, ріпак або буряки – пшениця), кліматичні дані (можлива літня посуха), оцінку резистентності щодо наявних у регіоні збудників. Стійкість сорту разом із належним доглядом посівів (строк сівби, удобрення, щільність посіву) не лише зменшує прояв хвороб, а й знижує та уповільнює поширення стійких шкідливих збудників у регіонах, де спостерігається стійкість. Завдяки зменшенню кількості фунгіцидних обробок можна також зменшити селекційний тиск на діючі речовини. Щоправда, стійкість сорту не справляє прямого впливу на виникнення стійкості до фунгіцидів. Завдяки здатності патогенів пристосовуватися, властивість стійкості сорту може втрачатися за короткий інтервал часу, і через це вирощувати сорт стає недоцільним. Що ж робити рільникові? Ефективними можливостями контролю є внесення добрив, застосування регуляторів росту й особливо хімічний захист. З огляду на боротьбу з грибковими збудниками вирішальне значення мають вибір діючих речовин, норма внесення і дотримання строків обробки.
Обробляти правильно, аби запобігти резистентності
Менеджмент стійкості має на меті розірвати процес відбору і задовольнити вимоги виробництва щодо ефективної стратегії боротьби з хворобами. Значною мірою успіх такої стратегії залежить від якомога ширшого та всеохопного втілення на практиці. Повноцінний менеджмент стійкості починається з обміркованої стратегії вирощування. Узгоджене компонування факторів вирощування, як-от, вибір сорту, строки сівби, сівозміна, обробіток ґрунту, внесення добрив і грамотне пововодження з пожнивними залишками, – виходить на перший план. Поряд із використанням засобів хімічного захисту, увагу потрібно приділяти, насамперед, сталості і відновлюваності природних ресурсів. Навіть якщо цьому деякий час можуть заважати екомонічні аспекти, довгостроково перспективним є вирощування стійких сортів чи обробіток ґрунту з перевертанням пласта (для зменшення інфекційного потенціалу на поверхні ґрунту). Управління стійкістю до фунгіцидів – це контроль хвороб, і він охоплює більше, ніж просто вибір кращих засобів!
Пшениця
Septoria tritici на пшениці є основним шкідливим збудником. Під час контролю цієї хвороби виникають найбільші труднощі, тому стратегія боротьби, цілеспрямоване управління хворобами та стійкістю мають орієнтуватися саме на цю хворобу. Основу контролю септоріозу становлять фунгіциди азольної групи. Ця група діючих речовин володіє як надійною лікувальною, так і доброю захисною дією.
Для раннього застосування від стадії BBCH 31–32 особливо ефективними проти Septoria tritici є потужні комбінації діючих речовин, як-от, протіоконазол у поєднанні з біксафеном. За сильного тиску борошнистої роси можна додати складник проти її збудника. Для контролю септоріозу додатково може слугувати хлороталоніл. У разі застосування у стадії 37–55 першочерговим є захист трьох верхніх листків – можна обробляти комбінацією з азолу, карбоксаміду та/або стробілурину. Азоли та карбоксаміди є основними також, коли йдеться про контроль септоріозу листя та бурої плямистості, тому норму внесення їх суміші не потрібно різко зменшувати. Стробілурин може частково впливати на септоріоз, але, насамперед, є важливим складником суміші в разі появи іржі та бурої плямистості. Дію стосовно Septoria tritici у цей період може посилити діюча речовина хлороталоніл, але без зменшення норми азолу. Коли планують пізню обробку по колосу (BBCH 65), метою зазвичай є контроль фузаріозу колоса, бурої іржі та інших хвороб періоду дозрівання. До цього часу інфекційний тиск септоріозу та бурої плямистості потрібно достатньою мірою знизити за допомогою відповідних обробок, щоби стратерія контролю із цими збудниками не домінувала.
Інші види зернових
Ячмінь зазнає посиленого тиску з боку таких хвороб, як облямівкова, сітчаста плямистість та рамуляріоз. Найефективнішими діючими речовинами є азоли і піразол-карбоксаміди, стробілурини лише обмежено діють проти сітчастої плямистості і не справляють дії на рамуляріоз. Але слід мати на увазі, що всі три діючі речовини можна вдало комбінувати.
