эксклюзив
Ученым удалось добиться профилактического контроля ложной мучнистой росы винограда, применив цеолит, обогащенный меньшей дозой меди по сравнению с традиционными фунгицидами
Исследование было проведено в Италии группой ученых из национальных отраслевых учреждений и институтов (Франческо Кальзарано, Леонардо Сегетти, Джанкарло Паньяни, Элиза Джорджиа Метруччо, Стефано Ди Марко) и опубликовано в журнале Agronomy 2022 на портале MDPI. Вот что пишут авторы.
«Plasmopara viticola — возбудитель ложной мучнистой росы виноградной лозы, является крайне разрушительным патогеном. Болезнь поражает бутоны, листья, цветы и ягоды, особенно в условиях большого количества осадков и влажности, при длительном увлажнении листьев и ягод.
Симптомам листьев служат хлоротичные масляные пятна. Спороношение спорангиофоров и спорангиев происходит на абаксиальной поверхности листа, вызывая ряд вторичных инфекций в связи с сезонными дождями.
Раннее заражение ложной мучнистой росой может происходить от периода до и завершения цветения путем проникновения в устьица прорастающих трубочек зооспор. В условиях повышенной влажности гроздь винограда полностью покрывается беловатой мучнистой росой, вызванной спороношением гриба.
До окончания цветения инфекция приводит к деформации и высушиванию гроздей.
От цветения до завязывания плодов, если диаметр ягод не превышает 2,5 мм, ягоды могут поражаться ложной мучнистой росой через проникновение через устьица. В дальнейшем, когда устьица атрофируются, возбудитель может попасть в ягоды только через плодоножку. Ягоды обезвоживаются и буреют, не обнажая репродуктивных органов гриба. Это симптоматическое проявление известно как бурая ягодная гниль.
В основе борьбы с болезнью лежат различные контактные и системные фунгициды. Контактные фунгициды преимущественно основаны на меди и дитиокарбаматах и могут защищать поверхность листьев, предотвращая прорастание зооспор и проникновение в листья.
Фунгициды, способные проникать внутрь тканей растений, характеризуются разной степенью проникновения и перемещения в растении. Среди трансламинарных продуктов цимоксанил показал лучшие трансламинарные характеристики.
Системные фунгициды, такие как фениламиды и фосетил, могут проникать в ткани растения и перемещаться через ксилему или как ксилему, так и флоэму соответственно, также защищая растение вдали от места применения.
Другие системные фунгициды, такие как ингибиторы митохондриального дыхания, например, фамоксадон и фенамидон, активны в клеточном дыхании с локализованным механизмом действия.
Однако, несколько групп фунгицидов вызвали резистентность у штаммов возбудителя ложной мучнистой росы, тем самым теряя эффективность против патогена, который они должны контролировать.
Таким образом, рост устойчивости патогена к пестицидам и требуемое обществом сокращение пестицидных обработок, стали причиной поиска новых фунгицидов.
Некоторые инертные природные вещества характеризуются широким спектром действия против различных заболеваний и вредителей. Например, в последнее время на виноградниках региона Абруццо в центральной Италии для одновременной борьбы с серой гнилью, кислой гнилью и виноградной молью эффективно применялись шабазиты цеолититы, как чистые, так и с добавками меди.
Цеолиты относятся к семейству минералов, состоящему из 52 различных видов, структурно принадлежащих к тектосиликатам, таким как минералы кремнезема и полевой шпат. Основными характеристиками этих минералов, которые делают их полезными для различных применений в сельском хозяйстве, являются емкость катионного обмена, свойства гидратации и адсорбционная способность.
Шабазиты — цеолиты, широко распространенные в центральной Италии (регионы Лацио и Тоскана), имеют высокую водоудерживающую способность, что делает их перспективными в одновременной борьбе с болезнями и вредителями виноградной лозы, указанными выше.
В исследовании, проведенное на винограднике в регионе Абруццо, изучалась активность шабазита цеолита в борьбе с P. Viticola.
Использование состава с пониженным содержанием меди по сравнению с другими традиционными составами меди представляет собой дополнительную ценность продукта, особенно из-за европейского ограничения использования соединений меди на винограднике.
Насколько нам известно, это первое исследование, касающееся борьбы с ложной мучнистой росой винограда при помощи цеолита с медью.
Испытания проводились в 2015 и 2016 годах на 16-летнем винограднике с сортом Монтепульчано.
Для каждого из двух лет исследования сравнивалась интегрированная/традиционная стратегия, обычно применяемая на винограднике, со стратегией, основанной только на применении цеолитита с медью. Кроме того, были проведены оценки качества урожая и вин различных обработок.
Виноградник площадью около 5000 кв м располагается на равнинной территории в климатических условиях, благоприятных для заражения ложной мучнистой росой.
Сравнивали три обработки: (1) цеолитит, обогащенный медью, (2) фунгициды, обычно используемые на винограднике против ложной мучнистой росы, и (3) необработанный контроль. Каждая обработка включала 3 повторности, каждая из которых состояла из делянок площадью 500 кв м.
Цеолит поступил из карьеров в Сорано, центральная Италия. После извлечения с помощью гидравлических или пневматических бурильных машин продукт подвергается промышленному процессу для включения в минеральную структуру меди, такой как пентагидрат сульфата и гидроксид.
Содержание металлической меди в продукте составляет 6%. Таким образом, для каждого применения медного цеолита в количестве 4 кг/га количество металлической меди составляло 240 г/ га.
При каждом применении бордоской смеси + сульфата меди в комплексе с аминокислотами количество меди составляло 562 г/га (20% металлической меди в бордоской смеси, вносимой в количестве 2,5 кг/га, и 6,2 % металлической меди в комплексе сульфата меди) с внесением аминокислот в количестве 1 кг/га).
На опытном винограднике вегетационные периоды 2015 и 2016 годов характеризовались многочисленными случаями заражения ложной мучнистой росой в результате обильных дождей.
Стратегия превентивной борьбы, основанная на применении перед предполагаемой вспышкой инфекции, оказалась надежным подходом.
В случае медного цеолита превентивная стратегия стала возможной благодаря стойкости и прилипанию продукта к растению.
Аналогичным образом, все другие обработки носили профилактический, а не лечебный характер, чтобы избежать устойчивости грибных популяций к системным фунгицидам [ 33 ].
Применение цеолита меди показало те же хорошие результаты, что и интегрированная/традиционная стратегия, основанная на контактных и системных фунгицидах.
При сборе урожая в оба года испытаний количество растений с зараженными гроздьями в необработанном контроле колебалось от 86,25 до 100 % по сравнению с 15–30 % обработанных растений.
Более того, зараженные грозди и ягоды необработанных контрольных лоз составляли 70–100%, а обработанных никогда не превышали 2,32%.
В оба года применение либо цеолита с медью, либо системных фунгицидов, было одинаково эффективным на стадиях роста с высоким риском заражения ложной мучнистой росой.
Высокая эффективность, обеспечиваемая применением баковой смеси бордосской жидкости с медным купоросом в комплексе с аминокислотами, оказалась сравнима с результатом в группе медного цеолита.
Это особенно важно для значительного снижения содержания металлической меди: при каждом применении бордоская смесь + сульфат меди в комплексе с аминокислотами выделяет 562 г/га металлической меди по сравнению с 240 г/га для цеолита с медью.
Превосходная активность бордоской смеси, вероятно, была повышена за счет комплекса сульфата меди с аминокислотами, способного проникать благодаря пассивному механизму пересечения мембраны, типичному для органических веществ, известному как эффект «контрабандизма», придающему продукту цитотропный эффект.
Активность медного цеолита против ложной мучнистой росы, вероятно, связана с его водопоглощающей способностью и последующим снижением влажности в пологе.
Применение цеолитита вызывает образование микроскопического и гидрофильного слоя минеральных частиц, способных как поглощать конденсированную воду, так и отщеплять свободную воду.
Этот слой действует как физический барьер, вероятно, уменьшая прорастание спор P. Viticola. Вот почему свойства медного цеолита оказались эффективными не только в снижении заражения патогенами серой и кислой гнили винограда, но и в отношении P. viticola.
Кроме того, медь, вероятно, меньше вымывалась из-за включения в структуру цеолита. Кроме того, активность продукта, вероятно, усилена его адгезией к обработанным поверхностям по сравнению с потерями, происходящими при нанесении бордосской жидкости. Таким образом, медный цеолит оказывается и действенным, и менее склонным к сносу в окружающей среде.
В оба испытательных года применение медного цеолита не привело к снижению количества и качества винограда и вина.
Более того, в 2015 году вино, полученное из ягод с лоз, обработанных медным цеолитом показало, что общее содержание полифенолов и уровни интенсивности цвета статистически выше, чем в вине, полученном как из фермерской стратегии, так и из необработанных контрольных лоз.
Подобный результат уже наблюдался в предыдущем исследовании, проведенном в 2017 году, на том же сорте Монтепульчано, когда лозы обработали чистым цеолитом.
В этом предыдущем исследовании, проведенном в очень засушливое и жаркое время года, активность цеолитита в отношении качественных параметров вина была очевидна, увеличивая содержание полифенолов до уровней, аналогичных тем, которые обычно регистрируются в сорте Монтепульчано, и выше по сравнению с зарегистрированными в других обработках.
В настоящем исследовании в сезоне 2015 г., который был более дождливым и холодным, чем сезон 2017 г., грозди, обработанные медным цеолититом, показали увеличение общего содержания полифенолов и интенсивности окраски по сравнению с другими обработками, но менее заметное по сравнению с 2017 года.
Выдвинуто предположение о защитном действии инертной пыли, аналогичной каолину. Каолин способен отражать солнечную радиацию, снижая температуру обработанной поверхности растения, тем самым способствуя вторичному метаболизму и биосинтезу фенольных соединений. Воздействие высоких температур на грозди сортов Монтепульчано снижает синтез фенольных соединений и интенсивность окраски вина».
Фото: Дмитрий Лукьянов.
