Комп’ютер допоможе садівнику

Карантинна хвороба — бактеріальний опік плодових, — збудником якої є бактерії Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al, за останнє десятиріччя широко поширилася в Європі й активно проникає в нові регіони. Не оминула вона й Україну. Вперше збудника бактеріального опіку плодових було виявлено та ідентифіковано 1997 року в Чернівецькій області, а 2003 — в Закарпатській.

Опік плодових завдає шкоди садівництву багатьох країн. Наприклад, у Каліфорнії за десять років, внаслідок бактеріального опіку плодових, втрати від захворювання було оцінено в $ 2 млн. У південній частині Англії в 1967 році було знищено понад 20 тис. дерев груші та 19 тис. інших рослин-господарів. У Нідерландах у 1966–1967 роках викорчували приблизно 7 га плодових дерев. Бактеріальний опік плодових призводить не тільки до втрат урожаю нинішнього року, а й є небезпечною хворобою для самих рослин. За сприятливих під час цвітіння погодних умов хвороба може спричинити значне зниження врожаю, а інколи й повністю його знищити. Крім того, відмирання пагонів, гілок, а інколи й загибель дерев призводять до втрат урожаю в наступному році. Перебіг інфекції, особливо в сприйнятливих рослинах-господарях, настільки швидкий, що навіть за візуального виявлення перших ознак хвороби та застосування негайних заходів неможливо зберегти дерева і вони гинуть.
У захисті плодових культур від бактеріального опіку плодових найбільше значення мають превентивні заходи, важливою ланкою яких є вчасне виявлення, прогнозування появи та розвитку інфекції у зонах підвищеного ризику.
Для вчасного виявлення хвороби потрібно проводити моніторинг плодових насаджень. Встановлено, що симптоми захворювання можуть проявлятися в трьох періодах вегетації рослин: період цвітіння, періоди інтенсивного росту молодих пагонів та осіннього посиленого сокоруху. Але прояв їх залежить від абіотичних чинників, які передують їм у ці періоди. Найсприйнятливіші до інфекції рослини під час цвітіння, коли середня температура повітря становить понад 18°С, вологість повітря 60% і вище або наявні опади.
У країнах, де опік плодових набув широкого розповсюдження, розроблено низку моделей, які сигналізують про появу хвороби, що дає змогу вчасно застосовувати пестициди як проти патогена, так і проти комах-поширювачів. За останні 15 років у США було розроблено різні моделі: середньотемпературна лінія; градусо-годинна система, модель MARYBLYT тощо. Модель Cougarblight — версія 2000 (Celsius) — було розроблено для виявлення опіку плодових на яблуні та груші в штаті Вашингтон. Її використовують для визначення ризику хвороби в період цвітіння на основі температурних коефіцієнтів за чотири дні, які потрібні для розмноження бактерій. Модель Cougarblight доволі проста й зручна у використанні, не потребує для свого застосування спеціального обладнання та навичок у роботі. Її успішно використовують протягом останніх десяти років садівники північного заходу США. Вона була обрана як стандартна модель опіку плодових в університетах штатів Вашингтон та Орегон. Найбільшого поширення та використання набула система MARYBLYT, яка є різнобічною комп’ютерною програмою для визначення строків появи хвороби на яблуні та груші. Модель MARYBLYT успішно застосовують і в Європі (Австрія, Угорщина). В інших країнах Європи для прогнозу бактеріального опіку плодових широко послуговуються моделлю BILLING, яка визначає потенціал ризику появи захворювання на яблуні та груші. Вона придатна для застосування в різних кліматичних зонах для різних господарів. Модель забезпечує інформацію про те, коли шукати ознаки хвороби та проводити хімічний контроль проти патогена. Система Billing містить три різні модифікації: BOS (Billing’s original system), BRS (Billing’s revised system), BIS (Billing’s integrated system).
Але кожну з цих моделей розроблено для використання в певних регіонах. Тому ми протягом 2001–2005 років проводили тестування згаданих вище моделей в умовах Закарпатської області. Як наслідок, було встановлено, що найпридатнішою до наших умов була модель MARYBLYT, параметри якої і було покладено в основу комп’ютерної моделі прогнозування появи та розвитку бактеріального опіку плодових ERWINA.
Програмою ERWINA можна користуватися в режимі реального часу, щоб оцінити ризик або розвиток хвороби, використовуючи погодні умови. Програма передбачає введення параметрів та їх автоматичний аналіз. Під час введення даних автоматично проводиться розрахунок ризику інфекції у період цвітіння; появи симптомів на квітках, початку активності виразок (швидке розмноження патогена) та появи симптомів на різних частинах рослини (таблиця).
Одержана інформація забезпечує основу для прийняття рішень щодо проведення моніторингу та хімічного контролю хвороби.
Інфікування рослин у період цвітіння можливе за таких умов: від початку цвітіння має набратися більше ніж 110 градусо-годин, понад 18,3°С (градусо-години — це одиниці тепла понад 18,3°С, потрібні для розмноження бактерій, їх розраховують, використовуючи дані про максимальну та мінімальну добові температури); середньодобова температура і 15,6°C; опади і 0,25 мм; вологість повітря і 70 відсотків.
Ризик інфекції в період цвітіння:
n низький — якщо лише одна умова збігається;
n середній — якщо дві умови збігаються;
n високий — якщо три умови збігаються;
n інфекція — всі чотири умови збігаються.
За умови ризику “Інфекція” програма проводить розрахунок появи симптомів на квітках.
Від початку інфікування до початку прояву симптомів минає певний період (інкубаційний), тривалість якого зумовлена температурою повітря. Для прояву симптомів опіку плодових на квітах потрібне нагромадження 57 градусо-днів > 12,7°C від початку інфікування квіток. Градусо-дні — це сума середньодобових температур > 12,7°C. За накопичення відповідних градусо-днів у графі “Симптоми на квітках” висвічується сигнал “СИМПТОМИ”. Активність виразок почнеться за нагромадження 109 градусо-днів, які визначаються сумою ефективних середньодобових температур понад 12,7°С від початку фази зеленого конуса. За досягнення потрібного параметру в графі “Симптоми на пагонах” висвічується попередження “АКТИВНІСТЬ”. Симптоми на пагонах будуть помітні після наявності 166 градусо-днів > 12,7°C, тоді в графі висвітиться сигнал “СИМПТОМИ”.
Одержану інформацію можна використати для:
а) визначення строків проведення візуального моніторингу опіку плодових;
б) прийняття рішення про хімічний контроль хвороби.
Оптимальний термін для максимального прояву симптомів бактеріального опіку плодових настає через сім-десять днів від початку встановленої за програмою дати “Симптоми”. Отже, комп’ютерна програма ERWINA дає можливість виявити бактеріальний опік плодових на перших стадіях прояву симптомів хвороби та запобігти його поширенню, ліквідувавши інфіковані частини дерева.
Хімічний контроль у вогнищі опіку плодових потрібно проводити, якщо в графі “Ризик інфекції” висвічуються застереження: “Високий” або “Інфекція” чи за показника “Активність” на пагонах, що дає змогу ефективно застосувати пестициди й тим самим зменшити кількість обробок. Без системи прогнозування, як відомо, під час цвітіння дерева рекомендується обробляти бактерицидами що п’ять днів.

О. Бокшан,
канд. біол. наук,
директор Закарпатського територіального центру карантину рослин ІЗР УААН