Sergey Banadysev, Doktor Ilmu Pertanian, Kepala program pemuliaan Doka-Gene Technologies LLC
Kerusakan penyakit virus kentang terus meningkat. Dalam beberapa tahun terakhir, kerusakan dari mereka tidak hanya dinyatakan dalam penurunan hasil, tetapi juga dalam penurunan daya jual umbi-umbian. Strain nekrotik YBK, WLRK, mop-top, dan virus rattle membuat kentang menjadi tidak standar, sedangkan gejala strain baru pada daun menjadi semakin berkurang. Virus Y menjadi sangat bermasalah (Foto 1-4). Tidak ada gen ketahanan terhadap galur nekrotiknya; tidak mungkin membuat varietas dengan ketahanan tinggi menggunakan metode seleksi klasik. Pertimbangan biologi dan karakteristik agen penyebab penyakit virus bukan subjek artikel ini (ada lebih dari cukup informasi tentang topik ini), perhatian utama akan diberikan pada analisis kemungkinan yang tersedia untuk mendapatkan bahan benih berkualitas tinggi untuk penyakit virus.
Pertama-tama, Anda perlu memperjelas konsep kualitas tinggi. Persyaratan standar mengatur pembatasan ketat pada manifestasi eksternal penyakit virus, dan di sejumlah negara, termasuk Federasi Rusia, infeksi internal dan laten umbi juga dibatasi. Pada saat yang sama, ada banyak perbedaan dalam mengatur toleransi untuk penyakit virus, dan beberapa di antaranya signifikan (Tabel 1). Mari kita cari tahu detailnya.
Sekilas, standar Belanda untuk infeksi laten tampaknya sangat ketat: hanya 1,4% toleransi di kalangan elit. Tetapi manual prosedur analisis internal NAK menjelaskan hal ini dan membuatnya jelas. Wajib adalah kontrol infeksi laten dari kategori superelite ke atas. Analisis dilakukan oleh PCR dan hanya pada virus-Y. 50 umbi digabungkan dalam satu sampel PCR. Batch dianggap standar jika tidak lebih dari satu sampel dari empat, atau tidak lebih dari dua sampel dari delapan, atau tiga sampel dari 12 menunjukkan reaksi positif, tergantung pada jumlah total umbi dalam sampel yang dianalisis. Toleransi 0,6% diperoleh dari asumsi bahwa dalam sampel 50 umbi hanya ada satu yang terinfeksi. Tapi ini dalam kasus yang ideal, secara teoritis, semua 50 umbi dalam sampel gabungan 50 umbi dapat terinfeksi. Dan kemudian angka infeksi tersembunyi sebenarnya dari partai harus 25%, bukan 0,6%.
Realis dalam menilai infeksi laten adalah Skotlandia dan Amerika. Skotlandia adalah rumah bagi salah satu dari lima Area Benih Kentang Tinggi UE yang disetujui oleh hukum. Artinya, ini adalah zona produksi bahan berkualitas tinggi. Namun, aturan sertifikasi di sana tidak mengharuskan verifikasi wajib infeksi laten. Ya, disarankan untuk melakukannya, tetapi tingkat infeksi laten tidak mempengaruhi hasil sertifikasi. Di Amerika Serikat, infeksi umbi dinilai menggunakan metode kontrol tanah klasik. Pada musim gugur, sampel diambil dari semua batch yang harus disertifikasi dan dikirim ke Hawaii atau Florida. Tidak ada musim dingin, umbi segera ditanam di tanah dan dievaluasi dengan manifestasi visual penyakit virus selama musim tanam. Dan memang benar, tidak setiap infeksi tersembunyi tercermin dalam daun dan tanaman, kadang-kadang tetap dalam bentuk laten selama bertahun-tahun, tanpa menyebabkan kerusakan. Pada bulan Februari, hasilnya diperoleh dengan manifestasi aktual spesifik dari penyakit virus yang ada pada tanaman keturunan. Pembeli benih akan memiliki gambar yang sama, tetapi nantinya. Informasi ini menentukan hasil akhir sertifikasi tahunan, dan implementasi pegas utama dilakukan dengan mempertimbangkan informasi ini.
Standar UNECE, Jerman, Prancis S-1 juga menyediakan dan menggunakan penilaian virus dalam keturunan langsung. Setelah panen, perlu mengambil sampel 100 umbi, tumbuh di rumah kaca dan mengevaluasi manifestasi penyakit virus pada daun. Intinya, ini juga kontrol tanah, hanya di tanah tertutup, opsi yang lebih mahal. Pengujian laboratorium hanya dilakukan dalam kasus kontroversial. Tetapi ada kontradiksi dalam standar S-1 yang sama, karena kemungkinan menggunakan tidak hanya visual, tetapi juga metode laboratorium disebutkan dalam bagian tentang prosedur evaluasi. Spesialis memahami bahwa dengan ELISA atau PCR beberapa kali lebih banyak tanaman virus terdeteksi daripada secara visual.
Adapun norma-norma infeksi tersembunyi yang diperkenalkan oleh GOST 33996-2016 pada tahun 2018 di Federasi Rusia, mereka menyediakan untuk pengujian laboratorium, tanpa penilaian visual dari keturunan yang tumbuh, dan unik dalam hal penjelasan. Menurut standar baru, hanya penilaian kontaminasi laten dari bahan benih asli wajib: SSE dan lebih tinggi. Tetapi catatan itu membuka peluang besar untuk dadakan dan improvisasi: "Catatan. Untuk banyak superelite, elit, dan benih kentang reproduksi yang beredar di negara-negara yang telah mengadopsi standar, pengujian laboratorium dilakukan atas permintaan produsen atau pemasok kentang benih. Norma maksimum yang diijinkan untuk membatasi infeksi virus dan / atau bakteri sesuai dengan hasil uji laboratorium sampel umbi dapat diatur dalam perjanjian (kontrak) untuk pasokan kentang benih dengan persetujuan para pihak. Untuk pihak-pihak dari kategori ES, tingkat maksimum pembatasan UVK sesuai dengan hasil pengujian laboratorium tidak boleh melebihi 10%. " Tiga proposal ini telah mengubah standar dari dokumen yang ketat dan tidak ambigu menjadi omong kosong hukum, sumber untuk memperjelas hubungan produsen dan pelanggan, alat pengaduan. Bagaimana seseorang dapat mengizinkan (pada dasarnya menggantikan standar) dan bergantung pada persetujuan para pihak pada masalah kualitas, karena kepentingan penjual dan pembeli tidak dapat terjadi bersamaan di sini. Bagaimana standar yang sama dapat ditetapkan untuk kategori yang berbeda, karena penurunan kualitas seperti itu mereproduksi pasti. Dan ketentuan lain standar 33996-2016 - penilaian infeksi laten dengan penyakit virus - diizinkan dilakukan oleh ELISA dan PCR. Terlepas dari kenyataan bahwa sensitivitas metode ini bervariasi berdasarkan urutan besarnya. Tetapi standar tersebut disetujui dan diberlakukan, kepatuhan terhadap norma dan persyaratannya adalah wajib untuk semua perusahaan benih.
Produksi benih kentang saat ini dilakukan di semua negara dengan kentang yang sudah berkembang tumbuh dengan dasar bebas virus. Kultur sel dan jaringan yang dikombinasikan dengan termo-kemoterapi dan perbanyakan mikroklonal memungkinkan perolehan benih awal dengan kandungan virus nol dalam sel kentang. Tetapi Anda perlu memahami dua poin: nol berarti bukan ketidakhadiran sama sekali, tetapi kemungkinan hadir dalam jumlah di bawah ambang sensitivitas metode diagnostik molekuler yang tersedia. Dan menghilangkan virus tidak berarti membuat kentang kebal terhadap virus. Tanpa perlindungan yang dapat diandalkan terhadap infeksi ulang penyakit virus, benih kentang yang sehat menjadi sejenis hibrida F-1, di mana hanya generasi pertama yang memberikan hasil yang sangat baik, dan dengan reproduksi berikutnya, penurunan kinerja yang tajam terjadi. Pembelian benih kentang untuk budidaya satu tahun di daerah dengan iklim stres dan latar belakang infeksi tinggi dipraktekkan secara luas, termasuk di selatan Federasi Rusia. Tetapi dengan skema penyediaan bahan benih seperti itu, benih harus dalam jumlah yang cukup dan harga yang terjangkau serta terjangkau. Inti dari tahap produksi benih kentang di lapangan adalah untuk memaksimalkan volume benih yang terjangkau sambil menahan serangan ulang. Hampir semua tindakan dan operasi organisasi, metodologi dan teknologi yang wajib dan khusus ditujukan untuk ini. Tidak mungkin menyembuhkan tanaman dan umbi yang terinfeksi virus, dan perang melawan penyakit virus diekspresikan dalam pencegahan infeksi tanaman oleh kutu daun dan secara mekanis. Pertimbangkan beberapa aspek penting dari manajemen penyakit virus yang perlu ditangani pada tingkat tertinggi.
1. Penghitungan dan respons terhadap dinamika dan komposisi spesies kutu daun virus. Pemindahan virus oleh kutu daun dari tanaman yang sakit ke tanaman yang sehat, bersamaan dengan infeksi awal pada bahan tanam dan pemindahan mekanis, merupakan penyebab utama terjadinya infeksi ulang pada kentang bibit. Kebanyakan virus tetap ganas dan tetap berada di mulut kutu daun selama beberapa jam. Selama ini, kutu daun dapat terbang puluhan kilometer dari kebun, tempat pembuangan sampah, penaburan berkualitas rendah dan berakhir di pembibitan benih. Proses ini perlu diamati di lahan penanaman benih secara praktis terus menerus - mulai dari penanaman hingga pengeringan pucuk secara menyeluruh. Perlu dicatat bahwa di semua negara penghasil kentang maju, pemantauan kutu dilakukan dengan partisipasi dana anggaran yang signifikan dan keterlibatan lembaga penelitian terkemuka. Hasil pemantauan dan tanggapan terhadap mereka oleh perusahaan benih harus diperhitungkan selama sertifikasi. Layanan perlindungan tanaman negara dulu bekerja seperti ini di negara kita. Saat ini, untuk beberapa alasan, pemantauan kentang di Federasi Rusia dilakukan hanya untuk kumbang kentang Colorado, yang tidak menjadi masalah dalam penanaman kentang komersial. Oleh karena itu, setiap bisnis benih profesional harus mengendalikan vektor kutu secara mandiri menggunakan teknik standar. Dan itu cukup transparan dan bersatu, Anda hanya perlu mengetahui detail penting. Dasar dari sistem pemantauan kutu adalah perangkap kuning Merike (foto 5). Mereka harus dipasang tepat di atas ketinggian tanaman, di area yang dibersihkan dari semua tanaman di sekitar lahan kentang. (Ahli perlindungan tanaman dapat memperoleh perkiraan jumlah kutu daun yang cukup akurat dengan melihat langsung 100 daun atas, tengah, dan bawah di sepanjang diagonal lapangan.)
Kutu daun yang terperangkap harus dikumpulkan setiap minggu dan komposisi spesies ditentukan. Kemampuan membawa virus di berbagai spesies kutu daun berbeda secara signifikan. Yang paling berbahaya - kutu persik hijau (foto 6,7) memiliki efisiensi sama dengan satu, semua yang lain memiliki koefisien yang jauh lebih rendah (Tabel 2,3). Faktor-faktor berbahaya dari spesies kutu diusulkan oleh para ilmuwan Inggris (Felton B. et al., 2013) dan digunakan di mana-mana. Mereka berbeda untuk virus Y dan VLK, yaitu untuk mekanisme penularan virus yang berbeda. Spesies yang sangat berbahaya yang menjajah kentang, yaitu mereka yang menghuni kentang membentuk wujud tanpa sayap yang juga membawa virus. Ini termasuk persik, kentang, kentang besar, buckthorn, kutu daun buckthorn. Spesies yang tersisa dianggap tidak menjajah kentang, tetapi membawa virus dalam perjalanan, dalam proses injeksi uji untuk mencari tanaman hijauan yang biasa. Penentuan komposisi spesies kutu daun bersayap membutuhkan kualifikasi tinggi dan keberadaan mikroskop. Pengidentifikasi dasar kutu daun diterbitkan 40-50 tahun yang lalu dan sekarang menjadi kelangkaan bibliografi. Atlas penuh warna terbaru dari Jerman (2000) dan Belanda (2008) dapat dibeli di toko penerbit online. Ada situs khusus pada kutu daun, misalnya, aphid.aphidnet.org, tetapi pada mereka murni spesies kentang disajikan terpisah-pisah. Saat menganalisis isi jebakan, orang tidak boleh kehilangan kemungkinan masuknya jangkrik dan psilid (foto 8,9), yang membawa kolom dan virus keripik Zebra yang telah menembus Eropa.
Foto 8. Cicadas Foto 9. Psillida
Jumlah kutu daun yang ditangkap dikonversi ke indeks tekanan vektor (IVD). Kutu daun persik diperhitungkan dalam satuan nyata, semua spesies lainnya dikalikan dengan koefisien bahaya. Bahkan, mereka dikonversi menjadi satu unit pengukuran, format bahaya kutu daun persik. Jadi, jika 20 potong kutu kentang ditangkap, maka untuk menghitung indeks, jumlahnya akan 20x0,2 = 4 unit. Jumlah total dalam hal kutu persik adalah indeks tekanan vektor. Lebih logis untuk mempertimbangkan IVD untuk spesies kutu tidak persisten sebagai yang paling bermasalah. Indeks kurang dari dua unit benar-benar aman, hijau. Dari 2 hingga 10 - warna kuning, kondisi kesiapan, mengambil tindakan perlindungan sesuai kebijakan perusahaan. IED di atas 10 mensyaratkan penggunaan alat pelindung terhadap kutu daun. Ini diverifikasi oleh otoritas sertifikat. Kegagalan untuk mengambil tindakan perlindungan adalah dasar untuk menurunkan kelas benih atau mengeluarkan perintah untuk menghancurkan bagian atas. Ambang batas bahaya kutu (10 unit kutu persik) ditetapkan dalam studi khusus tentang tingkat infeksi bahan benih pada tekanan vektor yang berbeda. Infeksi virus meningkat secara signifikan jika jumlah kutu daun melebihi ambang batas, dengan jumlah yang lebih kecil perbedaan antara tingkat infeksi tidak signifikan. Oleh karena itu, dengan tingkat IVD hijau dan kuning, tindakan perlindungan tidak memberikan efek, tidak mempengaruhi tingkat infeksi dan tidak ada gunanya melakukannya.
Di beberapa negara Eropa, untuk semua titik pemantauan, penghitungan total (akumulasi) IRA dari awal musim tanam dilakukan (Gbr. 1). Nilai batas dari total IWD telah ditetapkan, setelah itu dinas sertifikasi mengeluarkan perintah pemotongan dan pengeringan pucuk di petak benih. Berapa nilai batas ini? Di Belanda, IWD saat ini - 80 unit kutu persik (Haverkort A., 2018). Indikator ini tidak ditentukan dalam peraturan sertifikasi resmi nasional. Tetapi ditekankan bahwa ketika mengeluarkan perintah untuk memotong pucuk, tidak hanya indeks tekanan vektor terakumulasi yang diperhitungkan, tetapi juga ketahanan varietas terhadap infeksi virus (ada gradasi resmi varietas yang dibudidayakan sesuai dengan karakteristik ini), jumlah tanaman dengan gejala virus, diidentifikasi selama inspeksi lapangan, melakukan perlindungan tindakan melawan kutu daun. Para petani diberikan waktu dari dua (Belanda) sampai tiga (Skotlandia) hari untuk memenuhi resep tersebut. Kegagalan untuk mematuhi resep menyebabkan penolakan sertifikasi atau penurunan kelas benih.
Pemantauan kutu daun berkelanjutan yang memenuhi syarat yang membawa penyakit virus memberikan pemahaman operasional tentang tingkat latar belakang infeksi dan memungkinkan Anda untuk melakukan tindakan perlindungan tidak secara rutin, tetapi sesuai kebutuhan, sehingga menghemat dana yang signifikan untuk produk perlindungan tanaman. Selain itu, layanan peringatan awal musim panas kutu disediakan untuk petani benih UE. Dalam sistem lembaga penelitian anggaran, beberapa fungsi perangkap hisap (foto 10), yang mengidentifikasi pembawa di udara pada ketinggian. Satu perangkap hisap memberikan ramalan yang akurat dalam radius 100 km. Anda hanya dapat memimpikan layanan semacam itu, tetapi informasi yang diberikan memungkinkan Anda untuk melakukan kontrol dengan benar di tingkat perusahaan individu, mengubah informasi yang diterima menjadi tindakan operasional untuk mengendalikan penyakit virus, dengan mempertimbangkan situasi yang telah berkembang di tahun tertentu dan di bidang tertentu. Daftar langkah-langkah ini mencakup berbagai teknik untuk mengisolasi dan melindungi plot benih.
2. Isolasi spasial. Distribusi produksi kentang benih di daerah dengan latar belakang infeksi minimum dari vektor penyakit virus dipraktekkan di semua negara penanaman kentang maju. Jadi, di Belanda, produksi benih terkonsentrasi pada polder pesisir utara (Gbr. 2).
Pengamatan jangka panjang telah mengkonfirmasi bahwa di daerah ini latar belakang infeksi satu setengah kali lebih rendah, dan tingkat musiman kritis infeksi pernapasan sementara rata-rata terjadi pada 26 Juli, dua minggu kemudian dibandingkan dengan selatan negara itu. (Haverkort A., 2018). Ini dapat dilihat dengan jelas pada Gambar. 1: di utara, IED berwarna hijau, di selatan berwarna merah. Dapat disimpulkan bahwa di selatan Belanda, produksi benih kentang sangat berisiko, dan tidak ada yang dapat dikatakan tentang lebih banyak negara selatan. Tetapi jangan lupa tentang relativitas. Jika Anda tidak beristirahat melawan perbatasan Belanda, dan berkendara ke selatan seluruh Belgia, lalu di utara Prancis, di wilayah pesisir Selat Inggris, ada zona produksi benih kentang negara ini. Perancis menempati urutan kedua di dunia dalam hal ekspor kentang. Ini menyiratkan produk yang berkualitas tinggi, sementara area produksi benih Perancis terletak 700 km selatan polder Belanda. Penanam benih, karena tingkat teknologi dan organisasi yang tinggi, menghasilkan barang yang layak, meskipun untuk alasan yang jelas tidak mungkin untuk melihat hasil pemantauan kutu dalam domain publik.
Wilayah benih kentang Skotlandia terkonsentrasi di timur laut, di pantai (Gbr. 3). Jika Anda melihat pemantauan kutu daun dalam bahasa Inggris dalam beberapa tahun terakhir, maka di zona ini latar belakang infeksi dua kali lebih rendah dibandingkan dengan Inggris tengah. Tetapi ternyata di Skotlandia sendiri ada daerah dengan kutu daun yang lebih sedikit, di tenggara, perbatasan dengan Irlandia Utara. Mengapa kentang ditanam di sana?
Tentunya, karena kesesuaian lahan yang lebih rendah untuk komposisi mekanik dan kemewahan. Jika kita hanya fokus pada kutu daun, maka semua produksi benih kentang UE akan logis untuk ditempatkan di Skandinavia. Langkah-langkah tertentu dalam arah ini telah diambil. Secara harfiah 200 km ke Lingkaran Arktik, pada paralel ke-64, ada Finlandia, satu dari lima HG Eropa, zona produksi benih kentang (foto 14). Hingga 1000 ribu ton kentang benih ditanam di sana setiap tahun di lahan seluas 30 hektar. Kondisi iklim minimal memadai: musim tanam dari Mei hingga Oktober, siang hari yang sangat panjang di awal musim tanam, dingin dan curah hujan cukup hingga 300 mm (Gbr. 4).
Latar belakang infeksi kutu daun dipelajari secara menyeluruh oleh peneliti independen (Kirchner S. et al., 2013) menggunakan perangkap kuning dan penghisap. Dari 20 hingga 3000 kutu daun jatuh ke dalam perangkap per minggu (Gbr. 5). Namun hanya 10-20% pembawa virus di antara mereka, sisanya spesies pohon dan semak nonspesifik. Kutu daun persik praktis tidak ditemukan di utara, kutu daun kentang kadang-kadang ditemukan.
Kelanjutan artikel akan dipublikasikan dalam jurnal Potato System No. 3, 2020.
Polisi itu