Согласно новому исследованию, бактерицидный ультрафиолетовый свет эффективен в уничтожении вредного гриба, поражающего столовую свеклу, и является важным инструментом на фоне растущей устойчивости патогена к фунгицидам и в органическом овощеводстве.
Хотя ультрафиолетовый свет уже используется для борьбы с мучнистой росой и ложной мучнистой росой на винограде, мучнистой росой на клубнике и инфекционными бактериями, вызывающими бактериальный ожог яблонь, груш и представителей семейства розоцветных, исследование ученых Корнелльского университета - первое доказательство того, что бактерицидный свет может применим в овощеводстве, сообщает Кришна Рамануджан в релизе университета.
Возбудители фитофтороза, мучнистой росы и ложной мучнистой росы обитают на внешней стороне листьев и побегов, но это исследование показывает, что ультрафиолетовый свет подавляет пятнистость листьев гриба Cercospora, часть жизненного цикла которого проходит внутри растения.
«Церкоспорозная пятнистость листьев заражает лист и вызывает его дефолиацию, и, следовательно, поскольку столовую свеклу собирают с помощью так называемых машин с верхним вытягиванием — машин, которые захватывают корни и выдергивают корни из земли, — когда листья опадают, механизированный способ уборки применить нельзя», - рассказывает Сара Петибридж, доцент кафедры патологии растений и микробной биологии Корнеллского агротехнического университета и автор исследования, опубликованного в журнале «Plant Disease».
Благодаря инновациям исследователи теперь могут предпринять следующие шаги: использовать беспилотные или спутниковые снимки для выявления спектральных признаков болезни на полях свеклы, чтобы точечно обрабатывать зараженные растения ультрафиолетовым светом в ночное время. Они также изучают возможность использования автоматизированных роботизированных транспортных средств, которые могут перемещать «вагон», оснащенный ультрафиолетовыми лампами, для освещения зараженных растений.
Требуется дополнительная работа, чтобы узнать, будет ли эта технология применима к другим болезням овощных культур. «Это зависит от чувствительности возбудителя к ультрафиолетовому излучению, а также от чувствительности конкретного овоща, поэтому его необходимо тестировать в каждом конкретном случае», говорит Петибридж.
Существует три типа ультрафиолетового света: UVA имеет самые длинные волны, за ним следует UVB, а затем UVC с самыми короткими длинами волн, последний используется для лечения болезней растений.
При воздействии УФ-излучения в течение дня грибные патогены обладают механизмом, восстанавливающим повреждения ДНК, но при воздействии УФ-излучения ночью этот механизм не может устранить повреждения, что навсегда нарушает репликацию ДНК в грибных спорах.
«Лечение ультрафиолетом наиболее эффективно, когда за ним следуют четыре часа темноты перед восходом солнца, поэтому рекомендуется применять сразу после захода солнца», подчеркивают авторы работы.
В ходе исследования ученые протестировали воздействие УФ-излучения непосредственно на споры гриба Cercospora в лаборатории на листьях свеклы в тепличном эксперименте. Выяснилось, что УФ-излучение в эффективных дозах оказывало некоторую токсичность на растения, но они из этого вырастали, а старые растения более восприимчивы к повреждениям, чем молодые.
Затем Петибридж и ее коллеги провели два года полевых испытаний в штате Нью-Йорк — штате № 1 по выращиванию столовой свеклы в стране — где они определили оптимальную дозу для подавления гриба, вызывая при этом минимальную токсичность для растений.
Исследователи подчеркивают, что новый метод значительно поможет в борьбе с устойчивостью к фунгицидам у возбудителя церкоспорозной пятнистости листьев, который генетически разнообразен и может быстро вырабатывать сопротивление традиционным активным веществам фунгицидов, требующих частого применения. Обработку ультрафиолетом можно использовать при традиционном производстве свеклы, а также в органических системах, где синтетические фунгициды не разрешены.
В число участников проекта входили компании Love Beets, производящая органические продукты из свеклы, и Seneca Foods, известная своими традиционными овощными продуктами, обе являются крупными производителями свеклы в Нью-Йорке. Компании предоставили финансовую поддержку, помогли выявить фермеров для испытаний и входили в состав консультативной группы заинтересованных сторон, которая собиралась каждые шесть месяцев для предоставления отзывов о проекте.
Источник: Cornell University. Автор: Кришна Рамануджан. Фото: Cornell University.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.