Jak obrócić fungicydy, aby zapobiec oporowi

Bez wątpienia zdajesz sobie sprawę z szkód, jakie grzyby mogą powodować dla twoich roślin i upraw, i prawdopodobnie w pewnym momencie miałeś trudności z kontrolowaniem infekcji.

Powodują również szkody w skali globalnej.

Łączymy się z dostawcami, aby pomóc Ci znaleźć odpowiednie produkty. Jeśli kupujesz z jednego z naszych linków, Możemy zdobyć prowizję.

W Artykuł w Frontiers in Microbiology Opublikowane w 2019 r., Autorzy Fausto Almeida, Marcio L. Rodrigues i Carolina Coelho omawiają „wciąż niedoceniany problem chorób grzybiczych na całym świecie”, odnosząc się do ich roli w chorobach ludzkich, jak i roślinnych.

Jedna trzecia upraw spożywczych na całym świecie jest tracona na choroby spowodowane grzybami każdego roku.

Aby podać przykład skali problemu, spójrzmy na sytuację z pszenicą - największą uprawą żywności na świecie - i jęczmień - szóstym co do wielkości.

Być może znasz rdzę, chorobę, która może pokryć twoje rośliny czerwonawą, „zardzewiałą” powłoką, która wychodzi na twoje ubrania, gdy szczotkujesz obok.

Cóż, istnieją trzy różne rodzaje rdzy, które zarażają uprawy pszenicy i jęczmienia, i oszacowano, że ponad 5 miliardów dolarów rocznie traca infekcję przez Tylko te trzy.

Chociaż prawdopodobnie nie będziesz musiał zniszczyć na całą tę samą skalę, ty Czy prawdopodobnie napotkają choroby grzybowe w twoim ogrodzie, z których niektóre mogą być niszczące dla twoich upraw lub roślin ozdobnych.

Ponieważ organizmy te mogą być trudne do kontrolowania, istnieje duża szansa, że ​​w pewnym momencie będziesz musiał skorzystać z grzybobójczych.

Biorąc pod uwagę różnorodność dostępnych produktów, jeśli w przeszłości odniosłeś sukces z jednym konkretnym typem, możesz z niego korzystać - być może nawet jako środek zapobiegawczy.

Jednak konsekwentnie stosując to samo leczenie chemiczne, ryzykujesz powodowaniem oporności grzybów.

Grzyby rozwijają odporność na chemikalia przez mutację. A kiedy się rozmnażają, ich potomstwo będzie miało tę samą mutację, tworząc populację opornych grzybów.

Chemikalia nie tylko nie będzie kontrolować choroby w twoim ogrodzie, ale opór może rozprzestrzeniać się w populacji grzybów i zagrozić rolnictwu zastosowań danego produktu - a nawet medyczne użycie fungicydów w tej samej klasie.

Naszym celem jest to, że ten artykuł pokaże, jak zmieniać grzybobójcze chemikalia, których używasz w ogrodzie, aby powstrzymać to przed.

Czego się nauczysz

• Naturalny odporność roślin
• Idealne fungicydy w świecie nie idealnym
• Rotacja fungicydu
• Rozwój oporu wobec fungicydów
• Przykłady wysoce specyficznych fungicydów, które są ściśle monitorowane
• Patogeny grzybowe wysokiego ryzyka i niskiego ryzyka
• Przykład planu rotacji dla ogrodników domowych
• Biofuntycydy i związki obrony roślin
• Odporność na narkotyki i pestycydy zagraża nam wszystkim

Naturalny odporność roślin

Możesz nie zdawać sobie sprawy, że rośliny mają własne układy odpornościowe i mogą zwalczyć wiele różnych patogenów.

Hodowcy roślin korzystają z tego naturalnego procesu od tysięcy lat.

Formalna hodowla roślin rozpoczęła się dopiero w połowie XIX wieku, kiedy mnich Gregor Mendel systematycznie hodował groszek i wywnioskował obecność genów.

Opublikował wyniki swojej pracy w 1865 r. Tak bardzo, że jego koledzy mnisi spalili jego dokumenty naukowe po jego śmierci!

Naukowcy nie odkryli określonych genów odporności na choroby roślin, dopóki Harold Flor nie opublikował przełomowych badań w 1941 roku. Jego teorie doprowadziły do ​​znacznego postępu w hodowli roślin do odporności na niektóre patogeny.

Jednak pomimo naszych najlepszych wysiłków patogeny roślin często ewoluują odporność na mechanizmy kontrolowania rośliny. Właśnie tam wchodzą fungicydy.

Idealne fungicydy w świecie nie idealnym

Bystrzy hodowcy już od początku XIX wieku zorientowali się, że mogą używać chemikaliów takich jak siarka do kontrolowania chorób roślin. Jednak wiele z tych chemikaliów jest również toksycznych dla ludzi.

Idealnie chcieliśmy, aby pestycydy zabiły organizm docelowy bez szkodliwego wpływu na ludzi, zwierzęta domowe, pszczoły, ryby i inne rodzaje dzikiej przyrody.

Mykolodzy i patolodzy roślin badają geny i metabolizm grzybów oraz zidentyfikowali określone procesy biochemiczne, które nie są obecne u ludzi lub innych organizmów z królestw zwierząt lub roślin.

To brzmi jak doskonałość! Zabijanie grzybów, pozostawiając wszystkie inne organizmy w spokoju.

Istnieje jednak wada takie logiczne ukierunkowane podejście.

Fungicydy są opracowywane w celu zakłócenia niektórych procesów biochemicznych o nazwie „Witryny docelowe.„Niektóre chemikalia są ukierunkowane na jeden konkretny proces, na przykład synteza ściany komórkowej.

W powyższym przykładzie, jeśli grzyb rozwija mutację genetyczną, która umożliwia kontynuowanie procesów biochemicznych zaangażowanych w syntezę ściany komórkowej mimo Zastosowanie chemiczne organizm staje się odporny.

Jeśli chemikalia, którego używasz tylko na jednym miejscu docelowym w grzybach, organizm często może dość szybko rozwinąć oporność.

Ciągłe stosowanie tego samego fungicydu spowoduje, że zmutowane - lub odporne - członkowie populacji przetrwać i rozmnażali. Biorąc pod uwagę wystarczająco dużo czasu, odporne szczep grzybów będzie w większości.

Jednym ze sposobów, aby ten szkodliwy proces jest mniej prawdopodobny, jest obrócenie chemikaliów, które są ukierunkowane na różne sposoby zabijania grzybów.

Jak masz wymyślić, jak to zrobić?

Na szczęście jesteśmy tutaj, aby pomóc.

Po pierwsze, istnieje organizacja o nazwie The Komitet ds. Ruchu oporu fungicydu (FRAC) Klasyfikuje wszystkie dostępne w handlu fungicydy na grupy zgodnie z ich sposobem działania - lub sposób, w jaki kierują się do grzybów.

Fungicydy w każdej grupie otrzymują również kod FRAC.

Każda grupa może zawierać opcje, które są bardzo różne w ich strukturze chemicznej, ale zabij grzyby w ten sam sposób, działając na tym samym miejscu docelowym.

FRAC wymienia obecnie 16 grup i niektóre, które mają nieznany sposób działania.

Szczególnie interesujący jest grupa M - dla Fungicydy wielosłynne. W przeciwieństwie do tych chemikaliów z jednym konkretnym miejscem docelowym, działają one na wiele celów jednocześnie.

Poprzez jednocześnie zakłócanie różnych procesów biochemicznych, znacznie mniej prawdopodobne jest, że grzyb rozwinął oporność. Aby to zrobić, grzyb musiałby jednocześnie rozwinąć wszystkie niezbędne mutacje.

Czynniki te oznaczają, że grzybobójcy multisite są doskonałym wyborem, nie tylko na przemian z tymi, które mają wysokie ryzyko odporności, ale także w przypadku rozpylania ich jednocześnie.

Rotacja fungicydu

Wiedza, że ​​oporność jest lub może być problemem z określonym produktem chemicznym, pozwala opracować plan alternatywnych związków, albo z tymi, które są multisite, albo te, które mają różne tryby działania.

Eksperci z University Integrated Pest Management (IPM) lub biura państwowego komisarza ds. Rolnictwa mogą poprowadzić Cię do wyboru odpowiednich funtówek do wykorzystania jako alternatywnych.

Jedną z zasad, która jest absolutnie krytyczna, jest unikanie ciągłego korzystania z fungicydów z tym samym sposobem działania.

Na przykład nie należy zastępować propikonazolu tebukonazolem. Jak można powiedzieć „azole” w ich nazwach, te chemikalia są ściśle powiązane i mają ten sam sposób działania.

A jeśli termin „azol” brzmi niejasno znajomo, to dlatego, że wiele leków przeciwgrzybiczych stosowanych w leczeniu zakażeń drożdżakowych zawiera te grupy „azolowe”.

W rzeczywistości wiele z tych leków było stosowanych w rolnictwie od dziesięcioleci. Ale to nie jest dobry pomysł, w obecnym wieku oporności na wiele leków.

Rozwój oporu wobec fungicydów

FRAC koncentruje się na grzybobójczych, które mają lub prawdopodobnie mają problemy z oporem w patogenach, które mają na celu wyeliminowanie.

W ustaleniu, czy organizm może rozwinąć oporność na określony związek.

Niektóre organizmy można z powodzeniem leczyć przez dziesięciolecia bez rozwijania oporności na określony grzybobój. Inni, jak Botrytis cinerea lub szara pleśń, może stać się odporna w pierwszym sezonie, w którym stosuje się związek.

Presja selekcyjna jest formalnym terminem stosowanym, gdy powtarzające się zastosowanie chemikalia predysponuje organizm w celu rozwinięcia wobec niego odporności.

Aby być bardziej technicznym, termin ten jest używany, gdy grzybobójcy zabija początkową populację, ale nie ma wpływu na zmienioną (lub zmutowaną) populację, która stała się odporna.

Niektóre grzyby produkują zarodniki raz lub dwa razy w roku, podczas gdy inne (jak Botrytis cinerea) Wielokrotnie produkują zarodniki przez cały sezon. Te, które szybko się rozmnażają, częściej rozwijają odporną populację niż organizmy, które rozmnażają się wolniej.

Niektóre grzyby są w stanie detoksykacja chemikaliów zawartych w tych produktach. W niektórych przypadkach używają tego samego mechanizmu, którego nasze wątroby stosują do detoksykacji toksycznych związków.

W innych przypadkach fungicydy faktycznie nie będą działać, dopóki organizm nie przekształci substancji chemicznej w aktywną formę. Jeśli organizm przestanie to robić, związek nie zadziała.

Podobnie jak w przypadku większości organizmów, komórki grzybowe mają pompy, które przenoszą chemikalia z komórek.

Czasami dostosowują się do pompowania dużej ilości grzybobójcy na zewnątrz komórki, a to zmniejsza stężenie w komórce do wystarczająco niskiego poziomu, że nie jest już śmiertelne.

Przykłady wysoce specyficznych fungicydów, które są ściśle monitorowane

Kilka klas współczesnych syntetycznych fungicydów jest znacznie mniej toksycznych dla ludzi niż te z poprzednich epok, ale są one bardziej narażone na oporne populacje grzybów.

Kilka z nich opisano poniżej.

Inhibitory demetylacji (DMI)

Ta grupa chemikaliów zawiera fungicydy zawierające „azole”, jak wspomniano powyżej. Są to inhibitory biosyntezy sterolu.

Ta grupa obejmuje dziesiątki chemikaliów, które są wysoce skuteczne w leczeniu chorób atakujących szeroką gamę upraw - a niektóre są stosowane w leczeniu infekcji grzybiczych u ludzi.

Dlaczego ta grupa jest tak konkretna? Jest ukierunkowany na proces biochemiczny, którego grzyby używają w tworzeniu błon komórkowych.

Membrany komórkowe w różnych typach organizmów są podobne w ich podstawowej strukturze. Jednak ich poszczególne elementy mogą się różnić.

Głównymi składnikami błon komórkowych są cząsteczki tłuszczowe, w tym grupy sterolu (Think Cholesterol).

Cóż, grzyby nie robią cholesterolu. Zamiast tego tworzą podobny związek zwany Lanosterol.

I te chemikalia hamują enzym, który dokonuje kluczowej reakcji w produkcji tego sterolu (precyzyjnie demetylazy lanosterolu).

Stąd nazwa, Inhibitory demetylacji.

Quinone zewnętrzne inhibitory (strobiluryny)

Związki te zostały opracowane w latach 90. i zostały wówczas uznane za „fungicydy niskiego ryzyka.„Kierują zdolność organizmu do produkcji energii.

Są wysoce specyficzne i są ukierunkowane tylko grzybami. Jednak w DNA wymaga tylko jednej konkretnej zmiany - lub mutacji - w celu stworzenia odporności na tę grupę chemikaliów.

Oznacza to w terenie, że jest to stosunkowo łatwe dla populacji grzybów traktowanych jednym z produktów w tej grupie, aby rozwinąć oporność.

A co gorsza, jest to, że członkowie tej grupy (kod FRAC 11) są Odporne. Odporność na jedną z tych chemikaliów umożliwia organizmowi odporność Wszystko chemikaliów w tej grupie.

To sprawia, że ​​kluczowe jest obrócenie tego rodzaju grzybobójcy lub najlepiej mieszać go z produktem, który obecnie uważamy za „niskie ryzyko” oporu i zastosowanie obu.

Uwaga ostrożna: Chociaż badania wskazują, że strobiluryny wpływają tylko na grzyby, badania komórek mózgowych myszy wykazały, że związki te mogą powodować niepokojące zmiany komórkowe.

Naukowcy z University of North Carolina School of Medicine znaleźli komórki myszy leczone tego typu grzybobójcy reakcji w podobny sposób Komórki osób z autyzmem i stanami, takie jak choroba Alzheimera.

Takie badania laboratoryjne często nie okazują się naśladować sytuacji w prawdziwym świecie, gdy studiowano in vivo (i.mi. u ludzi), ale badania sugerują, że ostrożność może być uzasadniona.

Patogeny grzybowe wysokiego ryzyka i niskiego ryzyka

Niektóre patogeny mają znacznie wyższe ryzyko rozwoju oporu niż inne. Wiele z wysokiego ryzyka powoduje poważne choroby w uprawach rolnych, takich jak pszenica i jęczmień.

W ogrodzie domowym ważne jest, aby być świadomym patogenów o wysokim ryzyku i potrzebie zapobiegania rozwojowi oporu regionalnych grzybów.

Nadużywanie tego samego leczenia fungicydu może nie tylko zmniejszyć jego skuteczność w naszych własnych ogrodach, ale może mieć niekorzystny wpływ na sąsiednie ogrody i lokalnie uprawiane uprawy komercyjne.

Prawdopodobieństwo rozwoju oporu

Wspólne rodzaje grzybów, które mogą napotkać ogrodnicy domowej, są następujące:

Niskie ryzyko

• Rhizoctonia spp.
• Fusarium spp.
• Biała pleśń (Sclerotinia Sclerrotiorum)
• Patogeny przenoszone przez nasiona

Wysokie ryzyko

• Strup jabłkowy (Venturia inaequalis)
• Grapevine Dowody Mildew (Plasmopora viticola)
• Szara pleśń (Botrytis cinerea)
• Mączniaka pudra zbóż (Erysiphe graminis)

Przykład planu rotacji dla ogrodników domowych

Niektóre z najdokładniejszych zaleceń dotyczących obracania fungicydów pochodzą z programu University of California Integrated Pest Management (IPM).

Znajomość kodu FRAC MOA dla sposobu działania, jak wspomniano powyżej, jest ważnym punktem wyjścia do opracowania planu rotacji.

Frac zapewnia tabelę wymieniającą wszystkie dostępne w handlu fungicydy i ich kody FRAC.

Głównym rozważeniem jest uniknięcie sukcesywnego stosowania zabiegów, które mają ten sam sposób działania.

Ich zalecenia dotyczące leczenia Botrytis (szara pleśń) na truskawkach opisano następująco:

• W przypadku produktów z kodami FRAC 1, 4, 9, 11 lub 17, zrób tylko jedną aplikację przed obróceniem do grzybobójstwa z innym kodem MOA.

• W przypadku fungicydów z innymi kodami nie składaj więcej niż dwa kolejne aplikacje przed obróceniem produktu z innym kodem MOA.

Biofuntycydy i związki obrony roślin

Oprócz powszechnie stosowanych syntetycznych fungicydów, istnieją również mikroorganizmy, które hamują grzyby, które mogą być stosowane jako fungicydy. Nazywa się je biofuntycydycydami.

FRAC wymienia kilka mikroorganizmów, które mogą działać skutecznie w terenie, w tym gatunki grzyba Trichoderma i bakteria Bacillus amyloliquefaciens.

Zaczęliśmy ten artykuł, mówiąc o tym, jak rośliny mogą się bronić. Wiele z tych mechanizmów obronnych może być również indukowane przez fragmenty komórek drobnoustrojów.

Rośliny ewoluowały zdolność do rozpoznawania tych fragmentów jako potencjalnych zagrożeń, i zwiększają ich odpowiedzi immunologiczne, gdy są z nimi w obliczu.

Niektóre z tych związków są używane do wywołania odpowiedzi immunologicznej rośliny, aby mogła się oprzeć atakowi grzybami. Przykłady obejmują ściany komórkowe drożdży i szczególny szczep Bakcyl bakteria.

Odporność na narkotyki i pestycydy zagraża nam wszystkim

Bez wątpienia czytasz o superbugach - bakterie odporne na wszystkie znane rodzaje antybiotyków. Zakażenia spowodowane przez te bakterie mogą być śmiertelne.

Sytuacja z grzybowymi ludzkimi patogenami zmierza w tym samym kierunku.

Ta sama zasada dotyczy grzybobójców rolniczych - chemikalia, które są niezwykle skuteczne w zabijaniu grzybów, stają się mniej skuteczne z czasem, ponieważ organizmy ewoluują odporność na chemikalia.

Wiedza o tym, że prawdopodobnie daje nam możliwość zrobienia naszego niewiele, aby temu zapobiec, poprzez obracanie potencjalnych produktów problemowych z takimi, które są znacznie mniej skłonne do uzyskania oporu.

A użycie organizmów biologicznych daje jeszcze więcej nadziei, że ogrodnicy i hodowcy będą w stanie utrzymać przewagę w stale stałej wojnie z grzybowymi patogenami.

Czy byłeś w stanie z powodzeniem przeciwstawić się oporowi w swoim ogrodzie? Jeśli tak, daj nam znać, jak poszło w komentarzach.

I sprawdź te artykuły Następnie Więcej informacji na temat chorób roślin które są trudne do leczenia i mogą wymagać użycia grzybobójców:

• Jak zapobiegać i łagodzić zgniliznę kadłubów migdałowych
• Jak zapobiegać gnicie korzeni Armillaria na jabłkach
• Jak identyfikować i leczyć chorobę gałązki pekan