Фунгицид

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 8431 (2023) Цитировать эту статью

Доступы 1927 г.

1 Цитаты

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Исправление издателя к этой статье было опубликовано 13 июня 2023 г.

Эта статья обновлена

Род грибов Alternaria является общеглобальным патогеном более чем 100 сельскохозяйственных культур и связан с глобально распространяющейся альтернариозной пятнистостью листьев яблони (Malus x Domestica Borkh.), которая приводит к тяжелому некрозу листьев, преждевременной дефолиации и большим экономическим потерям. На сегодняшний день эпидемиология многих видов Alternaria все еще не выяснена, поскольку они могут быть сапрофитными, паразитическими или переходить от одного образа жизни к другому, а также классифицируются как первичные патогены, способные инфицировать здоровые ткани. Мы утверждаем, что Alternaria spp. действует не как первичный возбудитель, а лишь как зависимый от некроза оппортунист. Мы изучили биологию инфекции Alternaria spp. в контролируемых условиях, отслеживали распространенность болезней в реальных садах и подтвердили наши идеи, применяя обработки без фунгицидов в трехлетних полевых экспериментах. Альтернария виды. изоляты не могли вызывать некрозы в здоровых тканях, но только тогда, когда существовали предшествующие индуцированные повреждения. Далее, удобрения, вносимые через листья, без фунгицидного эффекта, уменьшали симптомы, связанные с альтернариозом (- 72,7%, SE: ± 2,5%) с той же эффективностью, что и фунгициды. Наконец, низкие концентрации магния, серы и марганца в листьях были постоянно связаны с пятнистостью листьев, связанной с альтернариозом. Пятнистость плодов положительно коррелирует с пятнистостью листьев, также снижается при обработке удобрениями и не увеличивается во время хранения, в отличие от других грибковых заболеваний. Наши результаты показывают, что Alternaria spp. может быть следствием пятнистости листьев, а не ее основной причиной, поскольку он, по-видимому, колонизирует физиологически индуцированную пятнистость листьев. Принимая во внимание существующие наблюдения о том, что заражение альтернариозом связано с ослабленными хозяевами, различие может показаться незначительным, но оно имеет большое значение, поскольку теперь мы можем (а) объяснить механизм того, как различные стрессы приводят к колонизации видами Alternaria. и (б) заменить фунгицидами основное листовое удобрение. Таким образом, наши результаты могут привести к значительному снижению экологических затрат за счет сокращения использования фунгицидов, особенно если тот же механизм применим к другим культурам.

Панглобальный род Alternaria включает сапротрофные грибы, которые могут стать патогенными для различных сельскохозяйственных культур, особенно когда растения-хозяева ослаблены и находятся в состоянии стресса1,2,3. Существует > 100 видов растений-хозяев, включая основные культуры, такие как картофель, томаты, пшеница, капуста, подсолнечник, хлопок, соя и яблоко, на которых грибы обычно вызывают некротические поражения4,5,6,7,8. Благодаря широкому спектру хозяев альтернариоз входит в число наиболее вредоносных патогенов во всем мире. На яблоне (Malus x Domestica Borkh) симптомы, связанные с альтернариозом, включают пятнистость листьев и последующие пятна на плодах, что может привести к 85% дефолиации и заражению до 80% плодов в саду (дополнительный рисунок 1), что приводит к огромным экономическим потерям1,7 ,9,10,11. В Азии это считается экономически наиболее важным заболеванием для производства яблок12,13. В мировом производстве яблок доминируют несколько сортов: «Голден Делишес», «Ред Делишес», «Фудзи», «Гала». На эти четыре ведущих сорта приходится 60,3% мирового производства (без учета Китая, качество данных по которому менее определенно, оно составляет 50,8%, данные 2015 г.), все из которых восприимчивы к пятнистости листьев альтернариоза, что усугубляет воздействие болезни14, 15,16. Кроме того, важно отметить, что Alternaria spp. может вызвать другие заболевания яблок, такие как плесневение сердцевины, которое влияет на внутреннее качество плодов и приводит к значительным финансовым потерям для производителей и производителей яблок во время послеуборочного хранения10,17,18.

С момента первого сообщения об альтернариозной пятнистости листьев яблони в 1926 г. (США) болезнь распространилась по регионам выращивания яблок по всему миру (Азия, Россия, Австралия), сначала в регионах с засушливым теплым климатом, включая Южную Европу19, в последнее время также регионы с умеренным климатом (например, Нидерланды, 2018 г.)9,11,14,19,20,21,22,23. Для развития пятнистости листьев альтернариоза необходимы теплые условия и периоды жары, а первые симптомы обычно возникают в начале лета (дополнительные рисунки 1a и 2). Последующие осадки и понижение температуры в конце лета резко усиливают симптомы (дополнительный рисунок 1b), что приводит к серьезной дефолиации (дополнительный рисунок 1c) и появлению пятен на плодах (дополнительный рисунок 1d)12. Несмотря на свою важность, эпидемиология альтернариоза на яблоках до сих пор плохо изучена. Следовательно, стратегия защиты растений для борьбы с альтернариозом неспецифична и часто неэффективна. Фермеры регулярно применяют фунгициды путем регулярного опрыскивания до восьми обработок за вегетационный период в качестве стратегии страхования урожая17,24. Однако текущая сельскохозяйственная политика направлена ​​на резкое сокращение использования пестицидов (например, сокращение до 50% к 2030 году; Европейская комиссия), особенно потому, что синтетические пестициды представляют собой одну из наиболее серьезных угроз для нецелевых организмов и загрязнения почвы и растений. вода25,26,27,28,29,30. Таким образом, в настоящее время существует большая потребность в альтернативных подходах к защите растений для обеспечения продовольственной безопасности.