Фітофтороз картоплі викликається Phytophtora infestans одна з найбільш руйнівних хвороб рослин. Вона призвела до голоду та еміграції, коли потрапила до Європи. Це одна з найважливіших хвороб, і тому для неї існує безліч моделей. P. infestans облігатний паразит. Він може жити лише в зеленій тканині своїх господарів. Економічно важливими рослинами-хазяїнами є картопля, томати та баклажани. У прохолодному кліматі взимку патоген не знаходить зеленої тканини і змушений зимувати в інфікованих бульбах або в плодових тілах - ооспорах. Ооспори утворюються лише там, де два різних типи спарювання P. infestans присутні. Про це повідомляється в Європі протягом останніх 25 років. Ще більшу роль відіграє сплячка в інфікованих бульбах, залишених на полі в якості добровольців через малий розмір або з інших причин, а також відходів, що залишилися на полі після картоплесховища.

Новітні лабораторні методи дозволили нам перевірити наявність латентно інфікованих бульб у насінні картоплі. Це показало, що ми повинні очікувати цього в насінні картоплі. Кількість латентно інфікованого насіння залежить від епідемії фітофторозу в минулому сезоні в регіоні, де виробляється насіння.

P. infestans Як і інші ооміцети, росте в міжклітинному просторі своїх господарів. Системний ріст підсилюється високою відносною вологістю та високим вмістом води в ґрунті або низьким вмістом кисню в ґрунті. Рослини, утворені латентно або симптоматично інфікованими бульбами, демонструють тривалий системний ріст у періоди перезволоження ґрунту. Вранці під час і після таких періодів ви побачите паростки картоплі, вкриті білими спорангіями. Спорангії в ооміцетів утворюються за відсутності світла, якщо відносна вологість і температура достатньо високі. Для P. infestans Утворення спорангіїв відбуватиметься в ночі з відносною вологістю вище 90% і температурою вище 10°C. Спорангії можуть поширюватися дощем або вітром.

У літературі можна знайти інформацію про те, що спорангії проростають і заражають подібно до конідій. Спорангії в ооміцетів зазвичай проростають зооспорами, які є рухливими у вільній воді. Зооспори пливуть до стоми, через яку вони заражають хазяїна. Джим Дікон з Інституту клітинної та молекулярної біології Единбурзького університету виявив, що при температурі 12°C і нижче більшість спорангіїв вивільняє зооспори, тоді як при температурі вище 20°C більшість спорангіїв проростає як конідії з зародковими трубками. Тому зараження P. infestans в прохолодному кліматі, найімовірніше, обмежується наявністю вільної вологи, яку може давати роса в ночі, коли відносна вологість повітря перевищує 90%, необхідну для утворення спорангіїв. Більш сильне зараження слід очікувати під час дощу, який поширює зооспори по картопляному полю і призводить до експоненціального зростання кількості інфікованих рослин.

У сильно інфікованих рослинах патоген системно проникає в усі органи рослини, включаючи бульби. У ситуаціях з сильним тиском хвороби листя картоплі необхідно знищити гербіцидом, щоб уникнути інфікування бульб.

Хоча Fieldclimate підтримує декілька моделей для прогнозування фітофторозу, ми рекомендуємо використовувати 3 моделі для цієї хвороби.
Просте правило для прогнозування першого обприскування: Якщо ви не могли потрапити на картопляне поле протягом 3 днів через затяжні дощі, починайте обприскування негайно, по можливості використовуючи лікувальні препарати.
Скористайтеся кнопкою Phytophthora infestans Модель прогнозування зараження для підтвердження можливих дат зараження.
Використовуйте модель NoBlight для визначення обприскування профілактичними фунгіцидами.

Модель негативного прогнозу Шредтера та Ульріха

Негативний прогноз означає НЕ проводити обприскування до тих пір, поки прогноз відповідає на питання про наявність патогена в полі з НІ. Це пояснює термін "негативний прогноз". Негативний прогноз Шредтера та Ульріха був опублікований у 1972 році. Він використовує температуру, вологість листя або високу відносну вологість і дощ для оцінки поширення патогена на картопляному полі.

Моделювання інфекції за допомогою Pythophthora infestans
Значення в діапазоні від 0 до 400 вказує на поширення P. infestans в польових умовах. Це значення збільшується, якщо температура повітря знаходиться в діапазоні від 15°C до 20°C, якщо відносна вологість вища за 70%. Воно збільшується швидше, якщо відносна вологість повітря вища за 90% і є опади або якщо вологість листя перевищує 4 години. Якщо така ситуація триває довше 10 годин, приріст буде вищим. В той час як оригінальна модель визначає початок розрахунку з появою картоплі на конкретному полі, ми змінили початок розрахунку на правило, що базується на температурі, щоб переконатися, що ми розраховуємо, як тільки з'явиться перша можлива картопля. Для картоплі ми будемо розраховувати, як тільки температура з 10:00 до 18:00 буде вищою за 8°C, а нічна температура ніколи не буде нижчою за 2°C.

Інтерпретація результатів в FieldClimate
Шредтер і Ульріх визначають значення 150 як таке, що відповідає захворюваності в області 0,1%. Значення 250 відповідає захворюваності 1%. Вони припускають, що після року з низьким тиском фітофторозу в зоні виробництва насіння немає необхідності в обприскуванні до досягнення значення 250. Якщо передбачається більша кількість посівного матеріалу, обприскування слід починати з 150. Негативний прогноз дуже успішно використовувався з 1972 року до дев'яностих років минулого століття. Це був час до того, як ми змогли знайти резистентність до металаксилу. Перше обприскування в ці роки зазвичай проводилося металаксилом, і за допомогою нього поле можна було очистити від P. infestans. Зараз великі площі мають стійкість до цієї сполуки, і ми не маємо жодного фунгіциду, який би демонстрував подібний очищувальний ефект. На ділянках, де картопля під плівкою вирощується поряд з картоплею у відкритому ґрунті, ми рекомендуємо починати обприскування, як тільки з картоплі під плівкою буде знято поліетиленову плівку. Хвороба може розвиватися під плівкою, і вкрита картопля стане джерелом збудника після зняття плівки.

P. infestans росте системно всередині паростка молодої картоплі. Це важливо, якщо ми маємо латентно інфіковане насіння картоплі. Системний ріст набагато сприятливіший у перенасиченому водою ґрунті. Щоб мати можливість отримувати інформацію про насиченість ґрунту водою, ми пропонуємо використовувати датчики водяних знаків. Водяні знаки дуже економічні і дуже корисні для зрошення картоплі. Якщо протягом декількох годин після появи сходів напруга води на датчику водяного знаку нижче 10 сБар (100 мБар) і температура повітря вище 10°C, ми повинні припустити, що існують сприятливі умови для системного росту патогена, і ми повинні почати з обприскування проти фітофторозу. Графік показує зростання інфекції на P. infestans досягнувши значення 150 6 червня (Негативний прогноз Штуфе) і значення 250 26 червня (= Негативний прогноз Штуфе, зелена лінія). Вимірювання захисту слід враховувати в залежності від історії (інокулянт, тиск фітофторозу в минулому році).

Модель інфікування фітофторозом FRY

Потрібні датчики: Опади, вологість листя, відносна вологість і температура

W.E.FRY (1983) опублікував свою роботу, присвячену інфікуванню картоплі з різним рівнем сприйнятливості при різних тривалостях відносної вологості вище 90% або вологості листя і температурі. На основі цих результатів він розробив модель зараження картоплі фітофторозом, а на наступному етапі - модель для оцінки інтервалу між обприскуваннями фунгіцидом клорантонілом (Браво).

Сприйнятливі сорти можуть бути інфіковані протягом коротших вологих періодів, і тяжкість хвороби буде вищою. Тоді як помірно сприйнятливі та стійкі сорти потребують більш тривалого вологого періоду або більш високих температур для зараження, а тяжкість хвороби буде меншою.

Для сприйнятливих сортів максимальна оцінка інфекційного періоду може становити 7 балів, тоді як для помірно сприйнятливих сортів - 6, а для стійких - лише 5 балів. Таким же чином оцінка інтервалу між обприскуваннями знову ж таки залежить від рівня сприйнятливості сорту. Обприскування необхідне, якщо до останнього обприскування пройшло більше 6 днів, а кількість накопичених одиниць фітофторозу перевищує 30 для сприйнятливих сортів, 35 для помірно сприйнятливих сортів і 40 для помірно стійких сортів. Ця модель називається SIM. Модель SIM також може бути використана для оцінки першого обприскування. Перше обприскування буде доцільним, якщо при появі сходів будуть перевищені порогові значення 30, 35 або 40 накопичених значень тяжкості хвороби. Ця модель також може застосовуватися на ділянках з безперервним вирощуванням картоплі або томатів.

Ця модель дуже корисна для оцінки необхідності нового обприскування. Ми можемо почати накопичувати одиниці Fry з дати останнього обприскування. Якщо накопичене значення перевищить поріг, нам доведеться обприскувати знову.

У FieldClimate інфекції трьох класів тяжкості для сприйнятливих, помірних та стійких сортів картоплі відображаються за допомогою кривої інфекції. При інфікуванні 100% були досягнуті умови для інфікування за допомогою P. infestans були оптимальними. У цьому прикладі ми бачимо хороші умови для інфекцій на початку травня, але сорти (особливо помірні та стійкі) не були б інфіковані, оскільки години з високою відносною вологістю були занадто короткими.

Література:

• Fry, WE, AE Apple & JA Bruhn (1983). Оцінка прогнозів фітофторозу картоплі, модифікованих для врахування стійкості хазяїна та вивітрювання фунгіцидів. Фітопатологія 73:1054-1059.
• Fry, WE, AE Apple & JA Bruhn (1983). Оцінка прогнозів фітофторозу картоплі, модифікованих для врахування стійкості хазяїна та вивітрювання фунгіцидів. Фітопатологія 73:1054-1059.

Поєднання негативного прогнозу та інфікування мальків

Ми поєднали модель негативного прогнозу за Шредтером та Ульріхом з оцінкою інтервалу між обприскуваннями за моделлю FRY, яка отримала назву NegFry. Ця комбінація з успіхом використовується в Данії та Північній Європі.

Модель негативного прогнозу визначає дату першого обприскування в залежності від минулорічного тиску - для першого обприскування проти фітофторозу використовується поріг 150 або 250. Це перше обприскування все ще можна провести препаратом, що містить металаксил, знаючи, що при першому і єдиному застосуванні металаксилу ми можемо очікувати ефективність від 75% до 80%. Всі наступні обприскування будуть проводитися профілактичними препаратами. Це може бути Манкосеп або Хлорталоніл.

У Нідерландах та Бельгії обговорюється питання про те, щоб взагалі не використовувати препарати, що містять металаксил. У цьому випадку використання негативного прогнозу для визначення дати першого обприскування може бути проблематичним. В якості альтернативного рішення ми б запропонували на ділянках із закритою ранньою картоплею розпочинати обприскування, як тільки з картоплі буде знято плівку. На ділянках без ранньої картоплі ми пропонуємо використовувати датчик водяного знаку для визначення ситуації перезволоження. Як тільки температура навколишнього середовища перевищує 10°C, а тиск води протягом декількох годин становить менше 10 сБар (100 мБар), слід очікувати системного зростання патогену, починаючи з латентно інфікованих насіннєвих бульб. Паростки такої картоплі за ніч покриються спорангіями, і епідемія почнеться з новою силою. Після першого перезволоження ґрунту при температурі вище 10°C ми повинні розпочати програму профілактичного обприскування.

Модель NoBlight

Прогнозування фітофторозу в штаті Мен - використовується для визначення початку та подальшого застосування фунгіцидів для контролю фітофторозу картоплі, розроблений Стівеном Б. Джонсоном, спеціалістом з сільськогосподарських культур Університету кооперативного розширення штату Мен.

Потрібні датчики: Опади, відносна вологість і температура

Контроль фітофторозу в штаті Мен залежить від правильного застосування захисних матеріалів - часу, норми та покриття. Використання прогнозних моделей може дозволити контролювати фітофтороз за допомогою меншої кількості та своєчасного застосування хімікатів, що допоможе контролювати витрати і зменшити викиди хімікатів у навколишнє середовище.

Оцінка потенціалу розвитку фітофторозу: Застосування фунгіцидів для контролю фітофторозу повинно базуватися на погодних умовах, а не на календарі. У більшості років програма, що базується на календарі і застосовує фунгіциди щотижня, може розпочати застосування фунгіцидів раніше, ніж потрібно. У багато років в окремі періоди вегетації фунгіциди потрібно вносити частіше, ніж раз на тиждень, тоді як в інші періоди вегетації фунгіциди потрібно вносити рідше, ніж раз на тиждень. Для того, щоб застосування матеріалів для боротьби з фітофторозом було ефективним і результативним, воно повинно ґрунтуватися на прогностичній моделі.

У штаті Мен потенційна можливість появи фітофторозу прогнозується за допомогою показників ураженості. Значення ступеня ураженості ґрунтуються на погодних умовах і накопичуються, коли вони стають сприятливими для розвитку патогена. Умови навколишнього середовища, сприятливі для розвитку фітофторозу, як правило, м'які та вологі.

Різниця між NoBlight і Blitecast

"Blitecast" (різновид моделі NoBlight), яка використовує модель накопичення значень суворості Волліна. Значення суворості за Волліном виводяться з різних комбінацій годин з відносною вологістю 90% або вище та середньої температури в ці періоди. Відстежується тривалість безперервних періодів відносної вологості 90 відсотків і більше та розраховується середня температура протягом цих періодів. На основі цих вимірювань і розрахунків присвоюються і накопичуються значення ступенів ураження. Перша поява фітофторозу прогнозується через сім-десять днів після накопичення 18 значень ступеня ураження. Модель NoBlight ініціює накопичення значень ступеня ураження, починаючи з 50-відсоткової схожості рослин.

NoBlight, як і Blitecast, враховує відносну вологість повітря більше, ніж кількість опадів, при прогнозуванні часу обприскування. Інтервал між обприскуваннями скорочується при накопиченні 25 мм (1,18 дюймів) дощу за попередні сім днів при тій же кількості накопичених значень інтенсивності. NoBlight відрізняється від Blitecast накопиченням значень інтенсивності на основі відносної вологості. NoBlight не припиняє накопичувати сприятливі умови, коли відносна вологість падає нижче 90%. Blitecast використовує 76,5% відносної вологості, щоб припинити накопичення сприятливих умов для інфекції.

Зазвичай це додає півгодини або більше до типового часу за Волліном. Зазвичай це росяний ранковий період влітку в штаті Мен. Що ще важливіше, це не припиняє накопичення сприятливих умов, коли відносна вологість повітря падає до 88% протягом певного періоду часу. По суті, значення суворості, накопичені NoBlight, є більш консервативними, ніж значення суворості за Волліном. Три окремі шестигодинні періоди відносної вологості понад 90% не накопичують жодних значень ступеня тяжкості.

Однак 18-годинний період відносної вологості понад 90 відсотків призведе до накопичення ступенів ураження залежно від середньої температури протягом цього періоду (3 ступені ураження при 18,3 °C (65°F), 2 при 13,3 °C (56°F), 1 при 10 °C (50°F) і 0 при 4,4 °C (40°F) або 29,4 °C (85°F)). Після накопичення 18 балів за ступенем ураження після появи сходів рекомендується захисне внесення фунгіциду. Після цього рекомендований інтервал застосування базується на додатковому накопиченні балів ураження протягом попередніх семи днів, як описано в Таблиці 2. Обробку фунгіцидами для профілактики фітофторозу слід починати негайно, якщо хвороба розвивається з насіння або іншим чином була помічена на полі або сусідніх полях.

Як і будь-яка інша модель, NoBlight не краща за дані, які вона аналізує. Цінність прогностичної моделі полягає в тому, що вона надає користувачеві надійну оцінку того, коли умови є сприятливими для розвитку фітофторозу, а коли не сприятливими. Модель дає певні рекомендації щодо того, коли виробник може збільшити інтервали між обприскуваннями з мінімальним ризиком, а також коли інтервал між обприскуваннями потрібно скоротити, оскільки культура знаходиться під загрозою.

Періоди Сміта для прогнозування фітофторозу картоплі

Потрібні датчики: Температура повітря, відносна Вологість

Біологічна основа моделі: Phytophtora infestans може рости при температурі нижче 10°C. Але за такої температури спороношення майже не буде. Тому для нормального спороношення потрібен вологий період з температурою вище 10°C. Зараження Phytophtora infestans потребує вільної вологи. У тривалі періоди високої відносної вологості дуже ймовірним є надходження вільної вологи у вигляді дощу або роси.

Що таке період Сміта? Два дні поспіль з мінімальною температурою 10 °C і відносною вологістю протягом 10 годин вище 90% в перший день і 11 годин відносної вологості вище 90% на другий день - це період Сміта. Якщо критерії для першого дня виконані, а на другий день відносна вологість протягом 10 годин перевищує 90%, це означає, що 90% відноситься до періоду Сміта або близького до Сміта.

Усний переклад
Періоди Сміта або близькі до періодів Сміта вказують на періоди, коли клімат є дуже сприятливим для захворювання. Модель вказує на періоди з дуже високим ризиком захворювання. Досвід: Це емпірична модель, яка показує дуже хороші результати у Великобританії, де вона також використовується як негативний прогноз. Якщо протягом 2 вологих днів з температурою вище 10°C буде холодно, обприскування не потрібне. Ця модель діє лише там, де підвищення температури навесні є дуже стійким (океанічний клімат).

Література:

• Сміт, Л. П. 1956. Прогнозування фітофторозу картоплі за критерієм вологості 90%. Патологія рослин 5:83-87 (Базова модель).
• Хімс, М. Д., М. К. Тейлор, Р. Ф. Ліч, Н. Д. Бредшоу та Н. В. Хардвік, 1995. Польові випробування моделей прогнозування ризику ураження фітофторозом шляхом дистанційного збору даних за допомогою аналогових мереж стільникового зв'язку, с. 220-225 In: Phytophthora infestans 150: Конференція секції патології Європейської асоціації з дослідження картоплі (EAPR), що відбулася в Трініті-коледжі, Дублін, Ірландія, у вересні 1995 р. з нагоди 150-ї річниці першої реєстрації фітофторозу картоплі в Ірландії та подальшого голоду. Л. Дж. Даулі та ін. (ред.). Boole Press, Ltd. Дублін. с. 220-225.

Модель WinstelCast для P. infestans

Вхідні змінні:
Навколишнє середовище: температура, відносна вологість.
Розраховано: Середньодобові, мінімальні та максимальні температури, години з температурою вище 10°C та відносною вологістю вище 90%.

Ця модель складається з двох фаз. Фаза 1 прогнозує інфекцію, яка прогнозується після виконання наступних вимог: Після того, як середньодобова температура становить від 10°C до 23°C, а потім протягом 10 годин або більше температура перевищує 10°C і відносна вологість перевищує 90% (такі періоди вважаються такими ж, як і вологість листя). Фаза 2 встановлює критерії для росту патогену. Фаза 2 настає, коли максимальна добова температура протягом двох днів поспіль становить від 23°C до 30°C. Фаза 2 повинна настати щонайменше через 24 години, але не пізніше, ніж через 10 днів після фази 1.

Обробку слід починати, коли настає фаза 1, за якою слідує фаза 2. Зверніть увагу, що ця модель була розроблена для ранніх сортів картоплі!

Література:

• Розроблено Winstel, K. 1993. Kraut- und Knollenfaule der Kartoffel eine neue Prognosemoglichkeit-sowie Bekämpfungsstrategien. Med. Fac. Landbouww. Univ. Gent, 58/3b.

Модель BliteCast для P. infestans

Потрібен датчик: Опади, температура, відносна вологість, вологість листя

BLITECAST використовується для моделювання першого можливого зараження шляхом P. infestans
BLITECAST є інтегрованою комп'ютерною версією як моделі Hyre, так і моделі Wallin. Перша частина програми прогнозує початкову появу фітофторозу через 7-14 днів після першого накопичення 10 сприятливих для дощу днів за критеріями Хаєра або накопичення 18 значень ступеня ураження за моделлю Уолліна. Друга частина програми рекомендує обприскування фунгіцидами на основі кількості сприятливих для дощу днів і значень ступеня ураження, накопичених протягом попередніх семи днів. Накопичення сприятливих для дощу днів і значень ступеня ураження починається тоді, коли на картопляному полі можна побачити чіткі зелені рядки, і закінчується при загибелі лози. Перше обприскування рекомендується проводити при першому прогнозі розвитку фітофторозу. Наступні обприскування рекомендується проводити відповідно до регульованої матриці, яка співвідносить сприятливі для дощу дні зі ступенем розвитку хвороби.

Поріг для заявок
Перше обприскування рекомендується проводити при першому прогнозі. Подальші обробки проводяться відповідно до наступної таблиці:
Регульована матриця використовується для співвідношення значень інтенсивності та сприятливих для дощу днів і генерування рекомендацій щодо обприскування для Blitecast.

Опис моделі:
Накопичення значень ураженості з використанням системи прогнозування фітофторозу Уолліна (Blitecast) за годинником RH > 90%

Середня температура протягом періоду відносної вологості (RH) повинна бути 90% або вище.
Очікується, що фітофтороз з'явиться не раніше, ніж через 1-2 тижні після накопичення 18 SV, починаючи з моменту першої появи зеленої тканини з джерела збудника фітофторозу. Джерелом інокуляту можуть бути рослини, вирощені з інфікованих бульб з вибракуваної купи, добровольці, вирощені з інфікованих бульб, що пережили зиму, або інфіковані насіннєві бульби. Перша зелена тканина, найімовірніше, з'являється з будь-якої вибракуваної картоплі у вашому регіоні, тому найкраще використовувати саме цю дату.

Зрошення* може створити сприятливі умови для розвитку фітофторозу на полі, які не будуть враховані метеорологічним монітором. Зрошення, яке починається, коли листя ще вологе від роси вранці, або продовжується після того, як роса випала вночі, подовжить період зволоження для цього дня.

Література:

• Посилання на сторінку http://www.ipm.ucdavis.edu/DISEASE/DATABASE/potatolateblight.html
• Краузе, Р. А., Массі, Л. Б. та Хайр, Р. А. 1975. BLITECAST, комп'ютеризований прогноз фітофторозу картоплі. Plant Disease Reporter 59: 95-98.
• Маккензі, Д. Р. 1981. Планування застосування фунгіцидів проти фітофторозу картоплі. Хвороби рослин 65: 394-399.
• Маккензі, Д. Р. 1984. Blitecast в ретроспективі: погляд на те, що ми дізналися. Бюлетень ФАО з захисту рослин 32:45-49.

Модель "Phytophtora infestans"

Розрахунок спороношення починають вночі при відносній вологості вище 80%. Якщо спороношення відбувається під час дощу, інфекцію починають розраховувати при температурі повітря від 10 до 30 °C.
Розрахунок спороношення припиняється, якщо сонячна радіація перевищує 700, а відносна вологість нижче 40.
Розрахунок на наявність інфекції припиняється, якщо відносна вологість падає нижче 80%.
Показники тяжкості розраховуються від 0 до 5 (якщо виявлено інфекцію), де 0 - дуже низький тиск, а 5 - високий тиск.