Hvordan du roterer soppdrepende midler for å forhindre motstand

Du er uten tvil godt klar over skaden som sopp kan forårsake plantene og avlingene dine, og har sannsynligvis på et tidspunkt opplevd vanskeligheten med å kontrollere infeksjoner.

De forårsaker også skade i global skala.

Vi lenker til leverandører for å hjelpe deg med å finne relevante produkter. Hvis du kjøper fra en av koblingene våre, Vi kan tjene en provisjon.

I en Artikkel i Frontiers in Microbiology Publisert i 2019, forfattere Fausto Almeida, Marcio L. Rodrigues, og Carolina Coelho diskuterer "det fortsatt undervurderte problemet med soppsykdommer over hele verden," refererer til deres rolle i både mennesker og plantesykdommer.

En tredjedel av matavlingene over hele verden er tapt for sykdom forårsaket av sopp hvert år.

For å gi et eksempel på omfanget av problemet, la oss se på situasjonen med hvete - den største matavlingen i verden - og bygg - den sjette største.

Du er kanskje allerede kjent med rust, sykdommen som kan dekke plantene dine med et rødlig, "rusten" belegg, som kommer av på klærne dine mens du pusser forbi.

Vel, det er tre forskjellige typer rust som infiserer hvete og byggvekster, og det er anslått at mer enn 5 milliarder dollar i året går tapt for infeksjon av Bare disse tre.

Selv om du ikke sannsynligvis vil møte ødeleggelse i ganske samme skala, er du er Sannsynligvis å møte soppsykdommer i hagen din, hvorav noen kan være ødeleggende for avlingene dine eller prydplanter.

Siden disse organismer kan være vanskelig å kontrollere, er det en god sjanse for at du kanskje må ty til bruk av soppdrepende midler på et tidspunkt.

Med tanke på de tilgjengelige produktene, hvis du har hatt suksess med en bestemt type i det siste, kan du gjerne fortsette å bruke den - kanskje til og med som et forebyggende tiltak.

Imidlertid, ved å bruke den samme kjemiske behandlingen konsekvent, risikerer du å forårsake soppresistens.

Sopp utvikler resistens mot et kjemikalie ved mutasjon. Og når de reproduserer, vil avkommet deres også ha den samme mutasjonen, og skape en populasjon av resistente sopp.

Ikke bare vil kjemikaliet ikke lenger kontrollere sykdommen i hagen din, men motstanden kan spre seg over sopppopulasjonen og true landbruksbruk av et gitt produkt - eller til og med medisinsk bruk av soppdrepende midler i samme klasse.

Målet vårt er at denne artikkelen vil vise deg hvordan du kan variere de soppdrepende kjemikaliene du bruker i hagen, i et forsøk på å forhindre at dette skjer.

Hva du lærer

• Naturlig plantemotstand
• Ideelle soppdrepende midler i en ikke-ideell verden
• Soppmiddelrotasjon
• Utvikling av motstand mot soppdrepende midler
• Eksempler på svært spesifikke soppdrepende midler som overvåkes nøye
• Sopppatogener med høy risiko og lavrisiko
• Eksempel på en rotasjonsplan for hjemmehagene
• Biofungicider og planteforsvarsforbindelser
• Narkotika- og plantevernmidler motstand truer oss alle

Naturlig plantemotstand

Du skjønner kanskje ikke at planter har sitt eget immunforsvar, og kan bekjempe en rekke forskjellige patogener.

Planteoppdrettere har utnyttet denne naturlige prosessen i tusenvis av år.

Formell planteavl startet ikke før på midten av 1800-tallet, da munken Gregor Mendel systematisk avlet erter og trakk tilstedeværelsen av gener.

Han publiserte resultatene av sitt arbeid i 1865 - til en veldig ikke -verdsatt verden. Så mye at hans medmonker brente forskningsartiklene etter hans død!

Forskere oppdaget ikke spesifikke gener for plantesykdomsresistens før Harold Flor publiserte sin banebrytende forskning i 1941. Hans teorier førte til at store fremskritt innen avl av planter var motstandsdyktige mot visse patogener.

Til tross for vår beste innsats, utvikler plantepatogener ofte motstand mot en plantes mekanismer for å kontrollere dem. Det er der soppdrepende midler kommer inn.

Ideelle soppdrepende midler i en ikke-ideell verden

Skarpe dyrkere så langt tilbake som begynnelsen av 1800 -tallet fant ut at de kunne bruke kjemikalier som svovel for å kontrollere plantesykdommer. Imidlertid er mange av disse kjemikaliene giftige for mennesker også.

Ideelt sett ønsker vi at plantevernmidler skal drepe målorganismen uten å ha en skadelig effekt på mennesker, kjæledyr, bier, fisk og andre typer dyreliv.

Mykologer og plantepatologer studerer gener og metabolisme av sopp, og har identifisert spesifikke biokjemiske prosesser som ikke er til stede hos mennesker eller andre organismer fra dyret eller plantekongerikene.

Det høres ut som perfeksjon! Dreper sopp mens du forlater alle andre organismer alene.

Imidlertid er det en ulempe med en så logisk målrettet tilnærming.

Soppdrepende midler er utviklet for å forstyrre visse biokjemiske prosesser som kalles “målsider.”Noen kjemikalier er rettet mot en spesifikk prosess, for eksempel for eksempel celleveggssyntese.

I eksemplet ovenfor, hvis en sopp utvikler en genetisk mutasjon som lar de biokjemiske prosessene som er involvert i celleveggsyntese fortsette på tross av den kjemiske applikasjonen, organismen blir resistent.

Hvis kjemikaliet du bruker bare virker på ett målsted i soppen, kan organismen ofte utvikle motstand ganske raskt.

Fortsatt anvendelse av samme soppdrepende middel vil føre til at de muterte - eller motstandsdyktige - medlemmene i befolkningen tåler og reproduserer. Gitt nok tid vil den resistente belastningen av sopp være i flertallet.

En måte å gjøre den skadelige prosessen mindre sannsynlig er å rotere kjemikalier som retter seg mot forskjellige måter å drepe soppen.

Hvordan skal du finne ut hvordan du gjør det?

Heldigvis er vi her for å hjelpe.

Først er det en organisasjon som heter Fungicide Resistance Action Committee (FRAC) som klassifiserer alle kommersielt tilgjengelige soppdrepende midler i grupper i henhold til deres handlingsmåte - eller hvordan de er rettet mot soppen.

Soppdrepende midler i hver gruppe får også en Frac -kode.

Hver gruppe kan inkludere alternativer som er veldig forskjellige i deres kjemiske struktur, men dreper sopp på samme måte, og virker på samme målsted.

FRAC viser for øyeblikket 16 grupper, pluss noen som har en ukjent handlingsmåte.

Av spesiell interesse er M -gruppen - for Multisite soppdrepende midler. I motsetning til de kjemikaliene med ett spesifikt målsted, virker disse på flere mål samtidig.

Ved å forstyrre forskjellige biokjemiske prosesser samtidig, gjør dette det mye mindre sannsynlig for en sopp å utvikle motstand. For å gjøre det, vil soppen trenge å utvikle alle nødvendige mutasjoner samtidig.

Disse faktorene betyr at de multisite soppdrepende midler er et utmerket valg, ikke bare for å veksle med de som har en høy risiko for motstand, men også for å spraye med dem samtidig.

Soppmiddelrotasjon

Å vite at motstand er eller kan være et problem med et bestemt kjemisk produkt, lar deg utvikle en plan for å veksle forbindelser, enten med de som er multisite eller de som har forskjellige virkningsmåter.

Eksperter ved University Integrated Pest Management (IPM) -programmer eller State Agricultural Commissioners kontorer kan veilede deg i å velge passende soppdrepende midler som skal brukes som alternativer.

Et prinsipp som er helt kritisk er å unngå kontinuerlig bruk av soppdrepende midler med samme virkemåte.

For eksempel bør du ikke erstatte propikonazol med tebuconazol. Som du kan fortelle med "azolen" i navnene sine, er disse kjemikaliene nært beslektede, og har samme virkemåte.

Og hvis begrepet "azol" høres vagt kjent ut, er det fordi mange av de soppdrepende medikamentene som brukes til å behandle humane gjærinfeksjoner inneholder disse "azol" -gruppene.

Faktisk har mange av disse stoffene blitt brukt i landbruket i flere tiår. Men dette er ikke en god idé, i den nåværende tidsalderen for multidrugs motstand.

Utvikling av motstand mot soppdrepende midler

FRAC fokuserer på soppdrepende midler som har, eller sannsynligvis vil ha, problemer med motstand i patogenene de er ment å utrydde.

Mange faktorer spilles av for å avgjøre om en organisme kan utvikle motstand mot en bestemt forbindelse eller ikke.

Noen organismer kan behandles med suksess i flere tiår uten å utvikle motstand mot et bestemt soppmiddel. Andre, som Botrytis cinerea eller grå mugg, kan bli motstandsdyktig i den første sesongen som forbindelsen brukes.

Utvalgstrykk er det formelle uttrykket som brukes når gjentatt anvendelse av et kjemisk.

For å være mer teknisk brukes dette uttrykket når soppmiddelet dreper den opprinnelige befolkningen, men har ingen innvirkning på den endrede (eller muterte) populasjonen som har blitt motstandsdyktig.

Noen sopp produserer sporer en eller to ganger i året, mens andre (liker Botrytis cinerea) produserer gjentatte ganger sporer gjennom sesongen. De som reproduserer raskt er mer sannsynlig å utvikle en resistent populasjon enn organismer som reproduserer saktere.

Noen sopp er i stand til å avgifte kjemikaliene i disse produktene. I noen tilfeller bruker de den samme mekanismen som leverene våre bruker for å avgifte giftige forbindelser.

I andre tilfeller vil soppdrepende midler faktisk ikke fungere før organismen konverterer kjemikaliet til en aktiv form. Hvis organismen slutter å gjøre det, vil ikke forbindelsen fungere.

Som tilfellet er med de fleste organismer, har soppceller pumper som transporterer kjemikalier ut av cellene.

Noen ganger tilpasser disse seg for å pumpe en stor mengde soppmiddel ute av cellen, og dette reduserer konsentrasjonen i cellen til et lavt nok nivå til at den ikke lenger er dødelig.

Eksempler på svært spesifikke soppdrepende midler som overvåkes nøye

Flere klasser av moderne syntetiske soppdrepende midler er mye mindre giftige for mennesker enn de fra tidligere epoker, men de har høyere risiko for å produsere resistente populasjoner av sopp.

Noen få av disse er beskrevet nedenfor.

Demetyleringshemmere (DMIS)

Denne gruppen av kjemikalier inkluderer soppdrepende midler som inneholder "Azoles" som nevnt ovenfor. De er sterolbiosyntesehemmere.

Denne gruppen inkluderer dusinvis av kjemikalier som er svært effektive til å behandle sykdommer som angriper et bredt utvalg av avlinger - og noen brukes til å behandle soppinfeksjoner hos mennesker.

Hvorfor er denne gruppen så spesifikk? Den er rettet mot en biokjemisk prosess som sopp bruker i opprettelsen av cellemembraner.

Cellemembraner i forskjellige typer organismer er like i sin grunnleggende struktur. Imidlertid kan deres individuelle komponenter variere.

Hovedkomponentene i cellemembraner er fete molekyler, inkludert sterolgrupper (tenk kolesterol).

Vel, sopp lager ikke kolesterol. I stedet lager de en lignende forbindelse som heter Lanosterol.

Og disse kjemikaliene hemmer enzymet som utfører en nøkkelreaksjon i produksjonen av denne sterolen (lanosterol demetylase, for å være presis).

Derav navnet, demetyleringshemmere.

Kinon utenfor hemmere (strobilurins)

Disse forbindelsene ble utviklet på 1990-tallet og ble ansett på det tidspunktet for å være "lavrisiko soppdrepende midler.”De retter seg mot en organismes evne til å produsere energi.

De er svært spesifikke og målretter bare sopp. Imidlertid tar det bare en spesiell endring - eller mutasjon - i DNA for å skape motstand mot denne gruppen av kjemikalier.

Hva dette betyr i feltet er at det er relativt enkelt for en populasjon av sopp behandlet med et av produktene i denne gruppen å utvikle motstand.

Og det som gjør ting verre er at medlemmene i denne gruppen (Frac Code 11) er kryssbestandig. Motstand mot en av disse kjemikaliene gjør at organismen kan bli motstandsdyktig mot alle av kjemikaliene i denne gruppen.

Dette gjør det kritisk å rotere denne typen soppdrepende middel, eller ideelt sett å blande det med et produkt som vi for øyeblikket anser for å ha "lav risiko" for motstand og anvende dem begge.

Et notat om forsiktighet: Mens forskningen indikerer at strobiluriner bare påvirker sopp, fant studier på hjernecellene til mus at disse forbindelsene kan forårsake urovekkende cellulære endringer.

Forskere ved University of North Carolina School of Medicine fant museceller behandlet med denne typen soppmiddel reagerte på en lignende måte som Cellene til mennesker med autisme og tilstander som Alzheimers sykdom.

Labstudier som disse viser seg ofte ikke å etterligne situasjonen i den virkelige verden når de studeres in vivo (i.e. hos mennesker), men forskningen antyder at forsiktighet kan være berettiget.

Sopppatogener med høy risiko og lavrisiko

Noen patogener har en mye høyere risiko for å utvikle resistens enn andre. Mange av høyrisikoen forårsaker alvorlig sykdom i landbruksavlinger som hvete og bygg.

I hjemmehagen er det viktig å være klar over patogener med høy risiko, og behovet for å forhindre at regionale sopppopulasjoner utvikler motstand.

Overforbruk av den samme soppmiddelbehandlingen kan ikke bare redusere effektiviteten i våre egne hager, men kan også ha en negativ innvirkning på nabohager og lokalt dyrkede kommersielle avlinger.

Sannsynligheten for å utvikle motstand

Vanlige typer sopp som sannsynligvis vil bli møtt av hjemmehagegartnere er som følger:

Lav risiko

• Rhizoctonia spp.
• Fusarium spp.
• Hvit mugg (Sclerotinia sclerotiorum)
• Frøbårne patogener

Høy risiko

• Apple -skabb (Venturia inaequalis)
• Grapevine Downy mugg (Plasmopora viticola)
• Grå form (Botrytis cinerea)
• Pulveraktig mugg av korn (Erysiphe Graminis)

Eksempel på en rotasjonsplan for hjemmehagene

Noen av de mest grundige anbefalingene om hvordan du roterer soppdrepende midler kommer fra University of Californias Integrated Pest Management (IPM) -program.

Å kjenne frac MOA -koden for handlingsmåten, som nevnt ovenfor, er et viktig utgangspunkt for å utvikle rotasjonsplanen din.

Frac gir et bord Liste over alle kommersielt tilgjengelige soppdrepende midler og deres frac -koder.

Hovedhensynet er å unngå påfølgende bruk av behandlinger som har samme virkemåte.

Deres anbefalinger for behandling Botrytis (Grå form) På jordbær er beskrevet som følger:

• For produkter med Frac -koder 1, 4, 9, 11 eller 17, lager bare en applikasjon før du roterer til et soppdrepende middel med en annen MOA -kode.

• For soppdrepende midler med andre koder, ikke lag mer enn to applikasjoner på rad før du roterer til et produkt med en annen MOA -kode.

Biofungicider og planteforsvarsforbindelser

I tillegg til syntetiske soppdrepende midler som ofte brukes, er det også mikroorganismer som hemmer sopp som kan brukes som soppdrepende midler. De kalles biofungicider.

Frac lister opp flere mikroorganismer som kan fungere effektivt i feltet, inkludert sopparter Trichoderma og bakterien Bacillus amyloliquefaciens.

Vi startet denne artikkelen ved å snakke om hvordan planter kan forsvare seg. Mange av disse forsvarsmekanismene kan også induseres av fragmenter av mikrobielle celler.

Planter har utviklet evnen til å gjenkjenne disse fragmentene som potensielle trusler, og øke immunresponsene når de blir møtt med dem.

Noen av disse forbindelsene brukes til å indusere en plantes immunrespons, slik at det kan motstå angrep av sopp. Eksempler inkluderer gjærcellevegger, og en bestemt belastning av Bacillus bakterie.

Narkotika- og plantevernmidler motstand truer oss alle

Du har uten tvil lest om superbugs - bakterier som er resistente mot alle de kjente antibiotika -typene. Infeksjoner forårsaket av disse bakteriene kan være dødelige.

Situasjonen med soppmenneskelige patogener er på vei i samme retning.

Det samme prinsippet gjelder med landbrukssoppdemping - kjemikalier som er ekstremt effektive til å drepe sopp blir mindre effektive over tid, ettersom organismer utvikler motstand mot kjemikaliene.

Å vite at dette sannsynligvis gir oss muligheten til å gjøre vårt for å prøve å forhindre det, ved å rotere potensielle problemprodukter med de som er mye mindre sannsynlig å resultere i motstand.

Og bruken av biologiske organismer gir enda mer håp om at gartnere og dyrkere vil kunne holde overtaket i den stadig konstante krigen mot sopppatogener.

Har du vært i stand til å motvirke motstand i hagen din? La oss i så fall få vite hvordan det gikk i kommentarene.

Og sjekk ut disse artiklene neste for Mer informasjon om plantesykdommer Det er vanskelig å behandle og kan kreve bruk av soppdrepende midler:

• Hvordan forhindre og dempe mandelskrogrot
• Hvordan du kan forhindre armillaria rotrot på epler
• Hvordan identifisere og behandle Pecan Twig Dieback -sykdom