Інтерв’ю з Бернд Хольтшульте: «Існують хвороби рослин, які неможливо контролювати за допомогою хімічних засобів захисту рослин»

Бактерії, гриби, віруси: рослини наражаються на численні атаки. Патогени часто наносять серйозну шкоду культурам, надаючи перевагу розмноженню на багатих поживними речовинами листках та плодах. Бернд Хольтшульте очолює Відділ фітопатології KWS. В своєму інтерв’ю від розповідає про перспективи захисту за допомогою селекції.

Навіщо захищати рослини? Хіба в них немає природнього захисту?

Багато рослин дійсно володіють природньої стійкістю до патогенів. Розвиток захисних механізмів став результатом сотень тисяч років еволюції. В природньому середовищі між рослинами та мікроорганізмами існує постійна боротьба. Гриби, віруси та бактерії уражують рослини, використовуючи їх для розмноження своїх популяцій. У відповідь рослини виробляють нові механізми захисту. Але завдяки високій адаптивності та репродуктивному потенціалу деяким патогенам вдається знову їх подолати. І ця боротьба ніколи не закінчується. Створення стійких до хвороб культур або, як кажуть спеціалісти, селекція на стійкість до хвороб, забезпечуються захист рослин від небезпечних організмів в польових умовах, особливо за відсутності інших засобів захисту. Те ж саме стосується вірусних та грибкових захворювань. Таким чином, захистити рослини можна не тільки за допомогою хімічних речовин, але й за рахунок селекції, а інколи тільки завдяки їй.

Що являє собою найбільшу небезпеку сьогодні?

Одними з найбільших патогенів сьогодні є гриби роду Fusarium, які виділяють велику кількість токсинів, уражують злакові культури, в тому числі і кукурудзу, і здатні повністю знищити врожай. Окрім того, вони негативно впливають на схожість насіння та наражають на небезпеку здоров’я людей та тварин. Також добре відомий паразитичний гриб ріжки, отруйний як для людини так і для тварин. Окрім того, існують ряд хвороб, поширення яких неможливо контролювати а ні за допомогою хімікатів, а ні за допомогою біологічних чи агрономічних заходів, таких як, наприклад, сівозміна.

Як приклад можна розглянути ризоманію, яка викликається вірусом некротичного пожовтіння жилок буряка. Переносником вірусу виступає ґрунтовий гриб. Після того, як вірус проникає в коріння, він починає розмножуватися та пошкоджує рослину, що веде до суттєвого зниження врожайності. В багатьох країнах вирощування цукрових буряків стає можливим тільки завдяки створенню гібридів, стійких до ризоманії. Селекція на стійкість до хвороб відіграє важливу роль при вирощуванні майже всіх культур. Але тут необхідно мати терпіння. Появі нового гібрида на ринку передує інтенсивна селекційна робота, інколи тривалістю в десятиліття.

Які принципи селекції на стійкість до хвороб?

Ми привносимо властивості дикорослих рослин в сільськогосподарські культури. Для цього часто використовуємо метод схрещування. Завдяки новим властивостям рослини отримують здатність захищати себе від впливу грибів, бактерій та вірусів. Природа передбачила багато механізмів стійкості. В цілому імунітет рослин розділяють на вроджений та набутий. Прикладом вродженого імунітету є утворення товстого воскового шару на листі. Розростання стінок клітин, які перешкоджають росту грибів в рослинах, є проявом набутого імунітету.

Як вплине зміна клімату на вашу роботу?

Суттєво! Кліматологи прогнозують більш м’які та вологіші зими та тепле, сухе літо, що добре для людей, але не для рослин. Така погода приведе до появи та поширення значної кількості шкодочинних організмів з південних регіонів. Тому слід вже зараз вжити негайних заходів. Створення нових гібридів займе від 10 до 12 років залежно від культури. При цьому особливу увагу слід приділити не тільки очікувано високому росту захворюваності, але й стійкості рослин до посухи. Селекційна діяльність вимагає довготривалого планування, яке, зокрема, застосовується в ході дослідницької діяльності KWS. Компанія виділяє на проведення досліджень близько 17% від свого обороту.

Питання сталого розвитку набуває все більшої ваги. Який вклад вашої роботи?

Створення інтегрованого захисту рослин тепер обумовлене на законодавчому рівні. Коротко кажучи, аграріям слід і надалі знижувати рівень застосування засобів захисту рослин. Нам часто доводиться чути фразу «якомога раніше і тільки за необхідності». У вирішенні цього питання суттєвою підмогою буде прогрес в галузі селекції рослин та стійкість до хвороб. Адже більш стійкі рослини вимагають меншої кількості хімікатів. Окрім того, біологічний захист рослин, як і засоби по обробці ріллі та вирощування культур, мають сприяти розвитку ресурсозберігаючого землеробства.

Якщо даних заходів достатньо, для чого ж тоді використовуються хімікати?

Якщо ми прагнемо отримати максимальну врожайність з гектару, щоб забезпечити зростаюче світове населення продуктами харчування, то єдиним способом досягнення даної цілі буде використання результатів селекції рослин поряд з засобами захисту. Для захисту рослин на ранніх етапах розвитку необхідне протруювання насіння, оскільки в цей період природній імунітет ще слабкий або буде вироблений на більш пізніх стадіях розвитку.

Як ви оцінюєте вклад селекції рослин в забезпечення світового населення продуктами харчування?

За прогнозами, до 2025 року світове населення складе майже 9,7 мільярдів. В той же час, кількість земельних ресурсів залишиться обмеженою. Виходячи з цього, необхідно підвищувати врожайність культур при їх вирощуванні на тих же площах. Завдяки селекції рослин нам вже вдається знизити рівень впливу хвороб та шкідників, а також щорічно підвищувати врожайність на 1,5%. В майбутньому селекція на стійкість до хвороб набуде ще більшого значення. Вже зараз ясно, що багато хімічних речовин в найближчі декілька років будуть заборонені, що звузить вибір доступних засобів захисту. І тут важливої ролі набуде селекція рослин.

Патогени проявляють стійкість до деяких пестицидів. Чи можливе формування нових видів стійкості у відповідь на селекцію? Невже знову і знову доведеться створювати нові гібриди?

Шкодочинні організми постійно долають захисні бар’єри. В багатьох випадках це всього лише питання часу. Якщо за стійкість рослини відповідає один ген, то його захисні бар’єри вдасться подолати доволі швидко, всього протягом декількох років. Якщо за стійкість гібриду відповідають два, три та більше генів, то рослина буде захищена протягом більш тривалого часу.

Коли був початок селекції рослин на стійкість до хвороб?

Селекція зернових нараховує близько 12 тисяч років. Спочатку люди відбирали насіння найбільш урожайних та здорових рослин для подальшої сівби. Підвищення врожайності та стійкості відбувалось повільними темпами. Сьогодні для позначення даного поняття ми використовуємо термін «селекційний відбір». Схрещування з дикорослими формами зернових привело до виведення культур, які ми маємо зараз. В цьому відношенні селекція рослин на стійкість до хвороб відома з давніх давен. Але однієї селекції не достатньо. Наприклад, такий важливий продукт, як хліб – це результат селекції рослин на стійкість до хвороб, агрономічного прогресу та використання хімічних засобів захисту рослин. Це стосується не тільки пшениці та жита, але й багатьох інших культур.

Дізнайтеся більше

KWS_corn_pole_beans_mixed_culture_field_agriculture_start.jpg

Поєднання кукурудзи та квасолі у посівах: добре для худоби, корисно для бджіл

Кукурудза та квасоля разом у посівах: метод, який практикують в Південній Америці протягом 2000 років, зараз намагаються запровадити і в Німеччині. Переваги очевидні: медоноси для бджіл та до двох відсотків більше білка в силосі. Зрештою, все зводиться до виду бобових.

KWS_China_Mais_Ernte_Gongzhuling.jpg

Китай: Як селекція фундаментально змінює врожай кукурудзи

Висока густота висіву, стійкість до вилягання в складних ґрунтово-кліматичних умовах та маленькі качани: селекція рослин та цільове використання насіння приносять китайським фермерам більші врожаї та дають змогу використовувати комбайни. І з цим дні важкої ручної праці в полі закінчуються для багатьох людей.

KWS_Data_Plant_Project_Cercospora_Sugar_beet_Experimental_field_Plattling_Laser_Heat-image_TU_Clausthal.jpg

Big data, світло та штучний інтелект в боротьбі проти церкоспорозу

Чим раніше виявлена та зупинена плямка церкоспорозу на листках цукрових буряків, тим менше втрат понесуть аграрії. У проєкті «Data Plant» три науково-дослідні установи та компанія KWS поєднують свій досвід та технології задля того, щоб автоматично розпізнати грибок на ранній стадії за допомогою світла, датчиків, даних про погоду та штучного інтелекту.