Hvordan man roterer fungicider for at forhindre modstand

Du er uden tvivl godt opmærksom på den skade, som svampe kan forårsage for dine planter og afgrøder, og har sandsynligvis på et tidspunkt oplevet vanskeligheden med at kontrollere infektioner.

De forårsager også skade på verdensplan.

Vi linker til leverandører for at hjælpe dig med at finde relevante produkter. Hvis du køber fra et af vores links, Vi kan tjene en provision.

I en Artikel i grænserne i mikrobiologi Udgivet i 2019, forfattere Fausto Almeida, Marcio L. Rodrigues og Carolina Coelho diskuterer "det stadig undervurderede problem med svampesygdomme over hele verden", der refererer til deres rolle i både humane og plantesygdomme.

En tredjedel af madafgrøder over hele verden går tabt af sygdom forårsaget af svampe hvert år.

For at give et eksempel på problemets omfang, lad os se på situationen med hvede - den største madafgrøde i verden - og byg - den sjette største.

Du er måske allerede bekendt med Rust, sygdommen, der kan dække dine planter med en rødlig, "rusten" belægning, der kommer ud på dit tøj, når du børster forbi.

Der er tre forskellige slags rust, der inficerer hvede og bygafgrøder, og det er blevet estimeret, at mere end 5 milliarder dollars om året går tabt ved infektion af Bare disse tre.

Mens du ikke sandsynligvis vil stå over for ødelæggelse i helt den samme skala, er du er sandsynligvis at støde på svampesygdomme i din have, hvoraf nogle kan være ødelæggende for dine afgrøder eller prydplanter.

Da disse organismer kan være vanskelige at kontrollere, er der en god chance for, at du muligvis skal ty til brugen af ​​fungicider på et tidspunkt.

I betragtning af de tilgængelige forskellige produkter, hvis du har haft succes med en bestemt type i fortiden, kan du være glad for at fortsætte med at bruge det - måske endda som en forebyggende foranstaltning.

Ved at bruge den samme kemiske behandling konsekvent risikerer du imidlertid at forårsage svampemodstand.

Svampe udvikler modstand mod et kemikalie ved mutation. Og når de gengiver, vil deres afkom også have den samme mutation, hvilket skaber en population af resistente svampe.

Ikke kun vil kemikaliet ikke længere kontrollere sygdommen i din have, men modstanden kan sprede sig gennem svampepopulationen og true landbrugsanvendelse af et givet produkt - eller endda medicinsk brug af fungicider i samme klasse.

Vores mål er, at denne artikel viser dig, hvordan du kan variere de fungicidale kemikalier, du bruger i haven, i et forsøg på at forhindre, at dette sker.

Hvad du lærer

• Naturlig plante modstand
• Ideelle fungicider i en ikke-ideel verden
• Fungicidrotation
• Udviklingen af ​​resistens over for fungicider
• Eksempler på meget specifikke fungicider, der er nøje overvåget
• Svampepatogener med høj risiko og lav risiko
• Eksempel på en rotationsplan for hjemmegartnere
• Biofungicider og planteforsvarsforbindelser
• Lægemiddel- og pesticidresistens truer os alle

Naturlig plante modstand

Du er måske ikke klar over, at planter har deres egne immunsystemer og kan bekæmpe en række forskellige patogener.

Planteopdrættere har draget fordel af denne naturlige proces i tusinder af år.

Formel planteavl startede først i midten af ​​1800-tallet, da munken Gregor Mendel systematisk opdrættede ærter og udledte tilstedeværelsen af ​​gener.

Han offentliggjorde resultaterne af sit arbejde i 1865 - til en meget ikke -værdsat verden. Så meget, at hans medmunke brændte hans forskningsartikler efter hans død!

Forskere opdagede ikke specifikke gener til plantesygdomsmodstand, før Harold Flor offentliggjorde sin banebrydende forskning i 1941. Hans teorier førte til, at store fremskridt inden for opdræt af planter var resistente over for visse patogener.

På trods af vores bedste indsats udvikler plantepatogener ofte modstand mod en plantes mekanismer til at kontrollere dem. Det er her fungicider kommer ind.

Ideelle fungicider i en ikke-ideel verden

Skarpe avlere så langt tilbage som i begyndelsen af ​​1800 -tallet regnede ud af, at de kunne bruge kemikalier som svovl til at kontrollere plantesygdomme. Imidlertid er mange af disse kemikalier også giftige for mennesker.

Ideelt set ønsker vi, at pesticider skal dræbe målorganismen uden at have en skadelig effekt på mennesker, kæledyr, bier, fisk og andre typer dyreliv.

Mykologer og plantepatologer studerer generne og metabolismen af ​​svampe og har identificeret specifikke biokemiske processer, der ikke er til stede i mennesker eller andre organismer fra dyre- eller plantningsriget.

Det lyder som perfektion! Dræber svampe, mens du forlader alle andre organismer alene.

Der er dog en ulempe med en så logisk målrettet tilgang.

Fungicider er udviklet til at forstyrre visse biokemiske processer kaldet “målsteder.”Nogle kemikalier er målrettet mod en specifik proces, såsom cellevægssyntese, for eksempel.

I ovenstående eksempel, hvis en svamp udvikler en genetisk mutation, der tillader de biokemiske processer, der er involveret i cellevægssyntese på trods af den kemiske anvendelse, organismen bliver resistent.

Hvis det kemikalie, du kun bruger, fungerer kun på et målsted i svampen, kan organismen ofte udvikle modstand forholdsvis hurtigt.

Fortsat anvendelse af det samme fungicid vil få de muterede - eller resistente - medlemmer af befolkningen til at udholde og gengive. I betragtning af nok tid vil den resistente stamme af svampe være i flertallet.

En måde at gøre denne skadelige proces mindre tilbøjelig til at rotere kemikalier, der målretter mod forskellige måder at dræbe svampene på.

Hvordan skal du finde ud af, hvordan du gør det?

Heldigvis er vi her for at hjælpe.

For det første er der en organisation kaldet The Fungicicid Resistance Action Committee (FRAC) Det klassificerer alle de kommercielt tilgængelige fungicider i grupper i henhold til deres handlingsmåde - eller hvordan de målretter mod svampene.

Fungicider i hver gruppe får også en frac -kode.

Hver gruppe kan omfatte indstillinger, der er meget forskellige i deres kemiske struktur, men dræb svampe på samme måde, der handler på det samme målsted.

FRAC viser i øjeblikket 16 grupper, plus nogle, der har en ukendt handlingsmåde.

Af særlig interesse er M -gruppen - for multisite fungicider. I modsætning til disse kemikalier med et specifikt målsted fungerer disse på flere mål på samme tid.

Ved at blande sig i forskellige biokemiske processer samtidig, gør dette det meget mindre sandsynligt, at en svamp at udvikle modstand. For at gøre det skulle svampen udvikle alle de nødvendige mutationer på samme tid.

Disse faktorer betyder, at de multisitiske fungicider er et fremragende valg, ikke kun for at skifte med dem, der har en høj risiko for modstand, men også for at sprøjte med dem på samme tid.

Fungicidrotation

At vide, at modstand er eller kan være et problem med et bestemt kemisk produkt, giver dig mulighed for at udvikle en plan til alternative forbindelser, enten med dem, der er multisite eller dem, der har forskellige handlingsformer.

Eksperter på University Integrated Pest Management (IPM) -programmer eller statslige landbrugskommissærkontorer kan guide dig ved valg af passende fungicider, der skal bruges som alternativer.

Et princip, der er absolut kritisk, er at undgå kontinuerlig brug af fungicider med den samme virkningsmåde.

For eksempel skal du ikke erstatte propiconazol med tebuconazol. Som du kan fortælle ved "azolen" i deres navne, er disse kemikalier tæt forbundet og har den samme handlingsmåde.

Og hvis udtrykket "azol" lyder vagt velkendt, skyldes det, at mange af de svampedræbende medikamenter, der bruges til behandling af humane gærinfektioner, indeholder disse "azol" -grupper.

Faktisk er mange af disse stoffer blevet brugt i landbruget i årtier. Men dette er ikke en god idé i den nuværende alder af multidrug -modstand.

Udviklingen af ​​resistens over for fungicider

FRAC fokuserer på fungicider, der har eller sandsynligvis har problemer med modstand i de patogener, de er beregnet til at udrydde.

En masse faktorer spiller ved at bestemme, om en organisme kan udvikle modstand mod en bestemt forbindelse eller ej.

Nogle organismer kan behandles med succes i årtier uden at udvikle resistens over for et bestemt fungicid. Andre, som Botrytis cinera eller grå skimmel, kan blive resistent i den første sæson, at forbindelsen bruges.

Udvælgelsestryk er det formelle udtryk, der bruges, når den gentagne anvendelse af en kemisk disponerer en organisme til at udvikle modstand mod den.

For at være mere teknisk bruges dette udtryk, når fungicidet dræber den oprindelige befolkning, men har ingen indflydelse på den ændrede (eller muterede) population, der er blevet resistent.

Nogle svampe producerer sporer en eller to gange om året, mens andre (som Botrytis cinera) Producer gentagne gange sporer i hele sæsonen. De, der formerer sig hurtigt, er mere tilbøjelige til at udvikle en modstandsdygtig befolkning end organismer, der gengiver langsommere.

Nogle svampe er i stand til at afgifte kemikalierne i disse produkter. I nogle tilfælde bruger de den samme mekanisme, som vores lever bruger til at afgifte giftige forbindelser.

I andre tilfælde fungerer fungiciderne faktisk ikke, før organismen konverterer kemikaliet til en aktiv form. Hvis organismen holder op med at gøre det, fungerer forbindelsen ikke.

Som det er tilfældet med de fleste organismer, har svampeceller pumper, der transporterer kemikalier ud af cellerne.

Lejlighedsvis tilpasser disse sig til at pumpe en stor mængde af fungicidet ud af cellen, og dette reducerer koncentrationen i cellen til et lavt nok niveau, at det ikke længere er dødeligt.

Eksempler på meget specifikke fungicider, der er nøje overvåget

Flere klasser af moderne syntetiske fungicider er meget mindre giftige for mennesker end dem fra tidligere epoker, men de har en højere risiko for at producere resistente populationer af svampe.

Et par af disse er beskrevet nedenfor.

Demethyleringsinhibitorer (DMI'er)

Denne gruppe kemikalier inkluderer fungiciderne, der indeholder "azoler" som nævnt ovenfor. De er sterolbiosynteseinhibitorer.

Denne gruppe inkluderer snesevis af kemikalier, der er yderst effektive til behandling af sygdomme, der angriber en lang række afgrøder - og nogle bruges til at behandle svampeinfektioner hos mennesker.

Hvorfor er denne gruppe så specifik? Det er målrettet mod en biokemisk proces, som svampe bruger til oprettelse af cellemembraner.

Cellemembraner i forskellige typer organismer er ens i deres grundlæggende struktur. Deres individuelle komponenter kan dog variere.

Hovedkomponenterne i cellemembraner er fedtmolekyler, inklusive sterolgrupper (tænk kolesterol).

Nå, svampe laver ikke kolesterol. I stedet skaber de en lignende forbindelse Lanosterol.

Og disse kemikalier hæmmer enzymet, der udfører en nøgleaktion i fremstillingen af ​​denne sterol (lanosterol -demethylase, for at være præcis).

Derfor navnet, Demethyleringsinhibitorer.

Quinon udenfor hæmmere (Strobilurins)

Disse forbindelser blev udviklet i 1990'erne og blev betragtet som.”De er målrettet mod en organisms evne til at producere energi.

De er meget specifikke og målretter kun svampe. Det tager dog kun en bestemt ændring - eller mutation - i DNA'et for at skabe modstand mod denne gruppe kemikalier.

Hvad dette betyder i marken er, at det er relativt let for en population af svampe behandlet med et af produkterne i denne gruppe at udvikle modstand.

Og hvad der forværrer tingene er, at medlemmerne af denne gruppe (FRAC -kode 11) er krydsresistente. Modstand mod en af ​​disse kemikalier gør det muligt for organismen at blive modstandsdygtig over for alle af kemikalierne i denne gruppe.

Dette gør det kritisk at rotere denne type fungicid eller ideelt set til at blande det med et produkt, som vi i øjeblikket anser for at være i "lav risiko" af modstand og anvende dem begge.

En note af forsigtighed: Mens forskningen viser, at strobiluriner kun påvirker svampe, fandt undersøgelser af hjernecellerne hos mus, at disse forbindelser kunne forårsage urolige cellulære ændringer.

Forskere ved University of North Carolina School of Medicine fandt, at musceller behandlet med denne type fungicid reagerede på en lignende måde som Cellerne af mennesker med autisme og tilstande som Alzheimers sygdom.

Labundersøgelser som disse viser sig ofte ikke for at efterligne situationen i den virkelige verden, når de studeres in vivo (i.e. hos mennesker), men forskningen antyder forsigtighed kan være berettiget.

Svampepatogener med høj risiko og lav risiko

Nogle patogener har en meget højere risiko for at udvikle modstand end andre. Mange af de høje risikoen forårsager alvorlige sygdomme i landbrugsafgrøder som hvede og byg.

I hjemmehaven er det vigtigt at være opmærksom på patogener med høj risiko og behovet for at forhindre regionale svampepopulationer i at udvikle modstand.

Overforbrug af den samme fungicidbehandling kan ikke kun reducere dens effektivitet i vores egne haver, men kan også have en negativ indvirkning på de nærliggende haver og lokalt dyrkede kommercielle afgrøder.

Sandsynlighed for at udvikle modstand

Almindelige typer svampe, der sandsynligvis vil blive stødt på af hjemmegartnere, er som følger:

Lav risiko

• Rhizoctonia spp.
• Fusarium spp.
• Hvid skimmel (Sclerotinia sclerotiorum)
• Frøbårne patogener

Høj risiko

• Apple Scab (Venturia inaequalis)
• Grapevine Downy Mildew (Plasmopora viticola)
• Grå skimmel (Botrytis cinera)
• Pulverformet meldug af korn (Erysiphe Graminis)

Eksempel på en rotationsplan for hjemmegartnere

Nogle af de mest grundige anbefalinger om, hvordan man roterer fungicider, kommer fra University of California's Integrated Pest Management (IPM) -programmet.

At kende FRAC MOA -koden for handlingsmåden, som nævnt ovenfor, er et vigtigt udgangspunkt for at udvikle din rotationsplan.

FRAC leverer et bord Liste over alle kommercielt tilgængelige fungicider og deres FRAC -koder.

Den vigtigste overvejelse er at undgå successiv brug af behandlinger, der har den samme handlingsmåde.

Deres anbefalinger til behandling af Botrytis (Grå skimmel) på jordbær beskrives som følger:

• For produkter med FRAC -koder 1, 4, 9, 11 eller 17, lav kun en applikation, før du roterer til et fungicid med en anden MOA -kode.

• For fungicider med andre koder skal du ikke lave mere end to på hinanden følgende applikationer, før du roterer til et produkt med en anden MOA -kode.

Biofungicider og planteforsvarsforbindelser

Ud over de syntetiske fungicider, der ofte anvendes, er der også mikroorganismer, der hæmmer svampe, der kan bruges som fungicider. De kaldes biofungicider.

FRAC viser flere mikroorganismer, der kan fungere effektivt i marken, inklusive arter af svampen Trichoderma og bakterien Bacillus amyloliquefaciens.

Vi startede denne artikel med at tale om, hvordan planter kan forsvare sig selv. Mange af disse forsvarsmekanismer kan også induceres af fragmenter af mikrobielle celler.

Planter har udviklet evnen til at genkende disse fragmenter som potentielle trusler og øge deres immunrespons, når de står over for dem.

Nogle af disse forbindelser bruges til at inducere en plantes immunrespons, så det kan modstå angreb fra svampe. Eksempler inkluderer gærcellevægge og en bestemt belastning af Bacillus bakterie.

Lægemiddel- og pesticidresistens truer os alle

Du har uden tvivl læst om superbugs - bakteriebestandige over for alle de kendte typer antibiotika. Infektioner forårsaget af disse bakterier kan være dødelige.

Situationen med svampe menneskelige patogener ledes i samme retning.

Det samme princip gælder for landbrugsvampe - kemikalier, der er ekstremt effektive til at dræbe svampe, bliver mindre effektive over tid, da organismerne udvikler modstand mod kemikalierne.

At vide, at dette sandsynligvis giver os muligheden for at gøre vores smule for at forsøge at forhindre det ved at rotere potentielle problemprodukter med dem, der er meget mindre tilbøjelige til at resultere i modstand.

Og brugen af ​​biologiske organismer giver endnu mere håb om, at gartnere og avlere vil være i stand til at holde overhånden i den stadigt konstante krig mod svampepatogener.

Har du været i stand til med succes at modvirke modstand i din have? I så fald, lad os vide, hvordan det gik i kommentarerne.

Og tjek disse artikler næste for Mere information om plantesygdomme der er vanskelige at behandle og kan kræve brug af fungicider:

• Hvordan man forhindrer og mindsker mandelskrogråd
• Hvordan man forhindrer armillaria rodrot på æbler
• Sådan identificeres og behandler Pecan Twig Dieback Disease