WikiDer > Болезнь черного стручка

Black pod disease
Болезнь черного стручка
Общие именаЧерная стручковая болезнь какао
ВозбудителиФитофтора пальмовидная
Фитофтора мегакарья
Хостыкакао (Теоброма какао)
Кодекс ЕОКЗРPHYTPL

Болезнь черного стручка протозойное заболевание Какао-деревья. Этот патоген, если его не лечить, может уничтожить все урожаи; ежегодно патоген может вызывать потерю урожая до 1/3 и до 10% от общего количества деревьев может быть потеряно полностью. Поскольку значение индустрии какао во всем мире настолько велико, что в эти Phytophthora spp. патогены.

Этот патоген может располагаться где угодно на деревьях какао, но наиболее известен тем, что он мумифицирован в черном цвете, который он придает плодам какао. Лучшим средством борьбы с болезнетворными микроорганизмами является опережение патогенов, количество патогенов можно значительно уменьшить, если опавшие листья не остаются на земле и если патоген выходит из-под контроля, можно использовать химический контроль. Этот патоген в основном встречается в тропических районах, где растут какао-деревья и нуждаются в дожде для распространения своих спор.

Цикл болезни, симптомы и признаки

Симптомом болезни черных стручков является некротическое поражение стручка какао коричневого или черного цвета, которое со временем увеличилось и покрыло весь стручок. Рост белого мицелия на очагах поражения, появившихся через несколько дней после заражения, является признаком возбудителя болезни черного стручка. Phytophthora spp..

Болезнь черного стручка начинается, когда на инфицированном стручке появляются маленькие желтые пятна, которые в конечном итоге становятся коричневыми и увеличиваются до темно-коричневого или черного пятна в течение пяти дней. Поражение быстро растет и покрывает всю стручок после восьми дней заражения. Инфекция распространяется не только на поверхность стручка, но также проникает внутрь стручка, поражая бобы. Рост белого мицелия на черном стручке виден через 11 дней, и начинается спороношение. Распространение спорангиев или зооспоры через воду на этом этапе появляются муравьи и другие насекомые, которые заражают другие здоровые стручки поблизости. Непосредственный контакт черной стручки со здоровыми стручками также приводит к распространению болезни.[1] Кроме того, зараженная цветочная подушка и мумифицированные стручки являются местами для P. palmivora выживаемость в засушливый сезон, когда патоген будет расти и продолжать заражать другие развивающиеся стручки[2]Заражение происходит на любой стадии развития стручка, где оно вызывает увядание и отмирание молодых стручков и уничтожение бобов зрелых стручков.[3][4] Полностью инфицированные стручки (мумифицированные стручки), которые затем становятся обезвоженными, способны обеспечить инокулят P. palmivora минимум 3 года.[5] П. мегакарья вызывает тот же симптом, что и P. palmivora, но происходит быстрее и обычно дает больше спор. Обе P. palmivora и П. мегакарья также вызывал язвы на коре, цветочной подушке и чупонах, а язвы на основании могли распространяться на основные корни. Язвы были идентифицированы как один из источников инокулята при болезни черных стручков.[6] Кроме того, характер инфекции, вызванной П. мегакарья начинается с земли и продвигается к пологу, однако нет четкой картины заражения, вызванного P. palmivora Сообщалось.[7] Этот образец инфекции может быть вызван П. мегакарья и P. palmivora которые были обнаружены, чтобы выжить в почве[8] и П. мегакарья могут выжить в корнях нескольких видов тенистых деревьев, растущих на плантациях какао.[9]

Хосты

Болезнь черного стручка, хотя его название указывает на то, что оно встречается Теоброма какао например, более известные как деревья какао также имеют разных хозяев; П. мегакарья был обнаружен в корнях тенистых деревьев Западной Африки.[3] хотя эти деревья также могут быть поражены патогеном, именно из-за рыночной стоимости какао-деревьев все внимание и исследования по этой болезни делаются на деревьях какао.

Какао-деревья

На деревьях какао, П. мегакарья поражает кору, цветы и деревья язвенными поражениями. Эти язвы часто выделяют красноватую смолу, что сокращает срок жизни дерева, в свою очередь, снижает урожайность растения. Наиболее разрушительное место, где атакует патоген, - это цветы, так как именно от этих цветов завязываются плоды какао. Зараженный цветок будет иметь зараженный плод, который станет черным, и его нельзя будет собрать и обработать.

Возбудитель

Было названо семь различных патогенов, вызывающих болезнь черной стручковой стручки во всем мире. Все патогены встречаются в роду Фитофтора (Оомицеты, поражающие растения). Семь видов, ответственных за болезнь черной стручки: P. capsici, P. citrophthora, P. megasperma, P. katsurae, P. palmivora и P. megakarya. Хотя все эти патогены могут вызывать болезнь черной стручковой стручки, двумя основными патогенами являются: P. palmivora и П. мегакарья.[3] Возбудители болезни черного стручка поражают все какао-деревья во всем мире P. capsici и P. citrophthora находятся в Центральной и Южной Америке, в то время как другие, такие как П. мегакарья Встречается в Центральной и Западной Африке. Все эти патогены могут присутствовать во всех частях какао-деревьев, но наиболее разрушительны для самих плодов, где они превращают плод в черную мумифицированную оболочку. Этот плод становится бесполезным и его нельзя больше использовать.

Среда

П. мегакарья Встречается в Центральной и Западной Африке.[3] В более прохладное и влажное время года наблюдается всплеск случаев заболевания черной стручковой стручкой по сравнению с более жарким и засушливым временем года.[10] Заболевание усиливается вскоре после дождя. Влажная погода, связанная с этим патогеном и всеми другими патогенами черной стручковой болезни, необходима, поскольку спорангии образуются и начинают распространять споры через дождь, брызги воды и проточную воду.[11] Из-за этого поведения, связанного с распространением патогенов, потребность в воде является причиной того, что почти всегда наблюдается резкий всплеск распространенности болезни вскоре после сезона дождей.

Распространение инокулята

Почва и подстилка

Было показано, что распространение инфекции на стручки над обнаженной почвой выше, чем на стручки над подстилкой.[12] Причина этого в том, что брызги дождя с голой почвы распространяют посевной материал на стручки. Однако подстилка под деревом не позволяла каплям воды разбрызгивать частицы почвы, а также посевной материал под подстилкой на вышеуказанные стручки. Кроме того, также сообщалось, что стручки, расположенные у земли, были более заражены по сравнению с более высокими стручками из-за того, что большая часть почвы была разбрызгана и прилипала к нижним стручкам, поэтому вызывает больше инфекций.

Распространение воздуха и воды из спорообразующих стручков

Наблюдалось распространение спор через воздух из инфицированных стручков, и некоторые предположения относительно этого механизма распространения были сделаны в предыдущих исследованиях,[13] однако это остается неопределенным из-за неубедительных результатов эксперимента, в котором было собрано некоторое количество спор в воздухе с помощью объемной ловушки для спор, где в ловушке было обнаружено небольшое количество спор. Напротив, распространение посевного материала через дождь считается эффективным механизмом распространения посевного материала. Предполагалось, что под закрытым пологом меньше воды будет достигать спорулирующих стручков для распространения инокулята, однако капли дождя с листьев и ветвей также могут разбрызгивать инокулят на окружающую среду. Зараженные стручки, лежащие на земле или подстилке, также могут распространять инокулят, однако более сильное заражение наблюдалось на стручках, расположенных под инфицированными стручками, висящими на дереве, по сравнению со стручками на том же уровне зараженных стручков. Сообщалось, что брызги переносимых ветром капель из зараженных стручков также могут заразить стручки на разных деревьях поблизости.[12]

Беспозвоночные

Распространение болезни также связано с беспозвоночными переносчиками. Муравьи-строители палаток, такие как Crematogaster striatula и Camponotus acvapimensis были зарегистрированы как первичный вектор распространения спор P. palmivora от зараженных стручков до здоровых стручков в Гане.[14] C. striatula считалось наиболее важным вектором, ответственным за потерю черных стручков из-за его поведения в качестве палатки, а также из-за его доминирования на территории при определенных условиях. В Гане C. striatula удаляет внешний слой стручка какао и использует этот материал для создания палатки. Таким образом, этот муравей эффективно распространяет болезнь, перенося споры из зараженных стручков на землю или с деревьев в здоровые стручки. Несколько других видов муравьев, а именно C. africana, C. cliventris и C. depressa были также ответственны за распространение болезни помимо C. striatula[14]Кроме того, Camponotus acvapimensisДругой тип муравьев, строящих палатки, которые используют почву в качестве строительного материала для строительства палаток, был определен как наиболее важный агент для распространения инокулята в Нигерии.[15] Почва была определена как источник инокулята для П. мегакарья[12] и поэтому предполагалось, что этот вид муравьев может использовать зараженную почву для строительства палаток, которые заражают здоровые стручки на деревьях.

Другие беспозвоночные, которые, как сообщалось, были связаны с распространением болезни, - это несколько видов жуков, улиток, гусениц и многоножек.[13] Было обнаружено, что образцы фекалий этих организмов содержат жизнеспособные споры P. palmivora. Сообщалось, что жук семейства Nitidulidae является наиболее распространенным переносчиком черных стручков, поскольку было обнаружено от 50 до 60% случаев появления черных стручков. Эти беспозвоночные поедают внешний слой инфицированных стручков и попутно поглощают мицелий и споры патогена, тем самым распространяя патоген на другие здоровые стручки.

Лечение заболеваний

Существует несколько доступных методов борьбы с болезнями черной стручковой стручковой стручки, например, культурный, химический и биологический контроль. Кроме того, выращивание сортов, устойчивых к черному стручку, является альтернативой для снижения заболеваемости.

Культурный контроль

На плантациях какао могут быть применены некоторые культурные практики для борьбы с болезнью стручков черной.[4] Для посадки какао рекомендуется расстояние 3,1 x 3,1 м и обрезка деревьев, чтобы было больше света и воздуха вокруг деревьев. Это снизит уровень влажности, вызывающий болезнь стручков. Удаление стручков с симптомом черных стручков также должно быть сделано для устранения источника инокулята. В другом исследовании сообщалось об использовании мульчи для подстилки под плантациями какао в Папуа-Новой Гвинее, что оказывает некоторое негативное влияние на популяцию P. palmivora, и, следовательно, может уменьшить заражение стручков, особенно в начале сезона дождей. Опад листьев показал быстрое снижение восстановления патогенов колонизированной тканью какао через 18 недель по сравнению с травяным почвенным покровом.[16] Объяснение этому связано с более высоким содержанием влаги и микробной активностью других микробов под опадом листьев, что снижает выживаемость Phytophthora cinnamomi как описано Aryantha et al. (2000).[17]Было продемонстрировано, что более частый сбор спелых стручков (т. Е. Два раза в неделю) и удаление инфицированных стручков на земле значительно снижает частоту возникновения болезней и повышает урожайность стручков по сравнению с менее частыми сбором и удалением стручков (т. Кроме того, следует удалить разбросанные по земле здоровые стручки, так как они будут инфицированы и позже станут источником инокулята.[18]Санитария - это один из культурных методов борьбы с болезнью стручков. Санитарные меры включают удаление сорняков, обрезку, прореживание и удаление инфицированных и мумифицированных стручков каждые две недели. [7] чтобы исключить источник инокулята. Было замечено, что удаление фитосанитарных стручков привело к значительному сокращению случаев заболевания на 9–11% до 22–31%, когда эта практика устраняет источник вторичного инокулята. Однако наблюдалось, что рост заболеваемости после сезона дождей, вероятнее всего, связан с распространением дождя из места выживания инокулята. Применение фунгицид Последующая санитария обычно выполняется для эффективного контроля над заболеванием, поскольку одна только санитарная практика не может полностью устранить источник инокулята и все же вызывает большее количество черных стручков по сравнению с санитарией, за которой следует, по крайней мере, одно применение фунгицида [7]

Химический контроль

Было показано, что применение фунгицида меди значительно снижает большое количество случаев появления черных стручков в Нигерии. Металаксил (Ридомил) и закись меди (Перенокс) оказались успешными в увеличении количества собранных здоровых стручков по сравнению с применением фозетил алюминия (Алиете) и контрольное лечение. Вдобавок ко всему, время применения фунгицидов имеет некоторое положительное влияние на конечный урожай стручков, где этот участок дает больший урожай, чем участок без опрыскивания. Заявление было сделано до августа, то есть до основной эпидемии заболевания, которая обычно происходит в сентябре и октябре.[8]Рекомендуемый стандарт для применения фунгицидов для борьбы с болезнью стручков, вызываемой П. мегакарья за сезон - от 6 до 8 раз каждые 3–4 недели. Однако среди фермеров Ганы применение рекомендованного приложения было очень низким. Таким образом, эксперимент с уменьшенным количеством применений фунгицидов продемонстрировал снижение заболеваемости на 25-45%.[7] Что касается борьбы с болезнями и урожайности, санитария и три применения фунгицида Ридомил 72 плюс (12% металаксила + 60% оксида меди-1) показали лучший контроль по сравнению с одной или двумя обработками фунгицидом. Однако было показано, что сокращение применения фунгицидов значительно менее эффективно, чем рекомендованное стандартное применение фунгицидов. Было высказано предположение, что понимание источника инокулята, количества продуцируемого инфекционного инокулята и того, как болезнь распространяется, важно для идентификации подходящий и экономичный метод применения фунгицидов, а также для эффективной борьбы с заболеванием. Например, нанесение фунгицида на ствол поможет фермерам контролировать распространение болезни в кронах деревьев, так как во время применения фунгицидов до них трудно добраться. В конечном итоге это сэкономит больше времени, рабочей силы и затрат на ведение болезней.[7]

Культурный и химический контроль

В Гане исследование, объединяющее санитарную обработку и применение фунгицидов, показало значительное снижение процента заболеваемости, причем большее количество черных стручков наблюдалось из стручков на стволе, чем из полога при контрольной обработке (без применения фунгицидов). Это говорит о том, что нанесение фунгицида на ствол защитит стручки от инфекции, следовательно, снизит частоту первичного и вторичного заражения как на стволе, так и на пологе. Кроме того, применение системного (фосфонат калия) с одно- и двукратной инъекцией (20 мл и 40 мл фунгицида для каждой частоты введения) и полусистемного (металаксил) фунгицида продемонстрировало лучший контроль по сравнению с контактными фунгицидами (фунгицид на основе меди) в обоих местах, которые использовались в эксперименте.[7]

Биологический контроль

Крис Тоналду наносит химический фунгицид на какао

Интенсивное применение химического фунгицида в конечном итоге приведет к устойчивости к патогенным микроорганизмам и вызовет загрязнение почвы и воды. Следовательно, следует разработать и внедрить более устойчивые и экологически безопасные методы, такие как биологический контроль. Несколько видов грибов из родов Триходермия был идентифицирован как полезный эндофит для борьбы с черными стручками, вызванными Phytophthora spp.. Изолят Trichoderma asperellum из почвы рассматривался как потенциальный микопаразит за П. мегакарья где этот гриб может уменьшить количество черных стручков в полевых условиях в Камеруне. Сообщалось, что случаи черной стручковой стручки средней степени (47%) имели место в Т. asperellum обработка для борьбы с болезнью стручка черной по сравнению с деревьями без обработки (71%) и химическим фунгицидом (1,73%).[19] Другой вид, который Т. virens также было зарегистрировано сокращение количества инцидентов с черной стручкой в ​​Перу.[20] В Бразилии появился новый вид, известный как Trichoderma martiale Samuels, sp. ноя был идентифицирован как эндофит какао, который обладает способностью уменьшать симптомы черных стручков, вызванные П. мегакарья.[21] Этот вид эндофитов выживает на стручках какао и имеет способность устанавливать длительную эндофитную связь с хозяином (около 3,5 месяцев). Тем не менее, защита от стручка с помощью биологической борьбы не так эффективна, как борьба с использованием химических фунгицидов.[19][21]

Устойчивый сорт

Не существует конкретной разновидности какао, устойчивой к Фитофтора инфекции, а также создание и использование устойчивых разновидностей, скорее всего, будет зависеть от региона. Во всем мире было создано множество программ селекции для скрининга и тестирования местных гибридов на устойчивость к болезням Phytophthora spp.. Например, в исследовании, проведенном в Камеруне, оценивалась эффективность местных сортов какао (южный и северный сорта Камеруна) по сравнению с сортами местного и международного генного банка. Сорт местного генного банка состоял из F1 гибрид из Верхней Амазонки X Тринидад и международный сорт из Папуа-Новой Гвинеи и Латинской Америки были предоставлены через Международный генобанк какао, Тринидад. На основе информации, предоставленной фермерами, и теста листовых дисков для оценки устойчивости сорта, местные сорта, отобранные на фермерских полях, показали некоторую устойчивость к П. мегакарья по сравнению с другими сортами. Таким образом, был сделан вывод, что в этой области есть несколько потенциально устойчивых сортов.[22] Кроме того, некоторые молекулярные работы по выведению устойчивых к черному стручку сортов ведутся агентством CEPLAC (Исполнительный план выращивания какао) в Бразилии. [23] и мы надеемся, что будет создано больше селекционной программы, ориентированной на устойчивость к черному стручку, и будут выведены коммерческие устойчивые сорта.

Важность

Шоколадная промышленность Соединенных Штатов потребляет 1,4 миллиарда долларов какао и обеспечивает 68 450 рабочих мест по всей территории Соединенных Штатов.[24] Поскольку эта отрасль имеет такое значение не только в США, но и во всем мире, болезнь черной стручковой стручки имеет большое значение. Этот патоген, если его не лечить, может уничтожить все урожаи; ежегодно возбудитель вызывает 20-30% потерь урожая и полностью убивает около 10% деревьев.

Рекомендации

  1. ^ Филип-Мора, Уилберт; Роландо Серда (2009). «Каталог: Болезни какао в Центральной Америке» (PDF). Центр тропических сельскохозяйственных исследований и высшего образования, CATIE. Архивировано из оригинал (PDF) на 2013-12-12. Получено 20 ноября 2013.
  2. ^ Brasier, C.M .; М.Дж. Гриффин; А.К. Мэддисон (1981). «Какао черный стручок Phytophthoras». В P.H. Грегори и А.К. Мэддисон) (ред.). Эпидемиология фитофторы на какао в Нигерии. Великобритания: Микологический институт Содружества, Кью. С. 18–30.
  3. ^ а б c d Гость, Д. (2007). «Black Pod: разнообразные патогены с глобальным влиянием на урожай какао». Фитопатология. 97 (12): 1650–1653. Дои:10.1094 / фито-97-12-1650. PMID 18943728.
  4. ^ а б Luseni, M.M .; С. Крома (2012). «Черная стручковая болезнь какао» (PDF). www.plantwise.org.
  5. ^ Dennis, J.J.C .; J.K. Конам (1994). «Методы контроля над Phytophthora palmivora и их связь с эпидемиологией болезней какао в Папуа-Новой Гвинее». 11-я Международная конференция по исследованию какао. Альянс производителей какао. 11: 953–957.
  6. ^ Грегори, P.H; А.К. Мэддисон (1981). Эпидемиология фитофторы на какао в Нигерии. Великобритания: Микологический институт Содружества, Кью.
  7. ^ а б c d е ж Opoku, I.Y .; А.Ю. Акрофи; А.А. Аппиа (2007). «Оценка санитарных условий и применения фунгицидов, направленных на стволы деревьев какао для борьбы с инфекциями стручков Phytophthora black pod в стручках, растущих в пологе». Евро. Дж. Плант Патол. 117 (2): 167–175. Дои:10.1007 / s10658-006-9082-8. S2CID 6620069.
  8. ^ а б Ward, M.R .; А.К. Мэддисон; А.А. Адебайо (1981). «Эпидемия опрыскивания какао в Гамбари». В П. Х. Грегори и А. С. Мэддисоне (ред.). Эпидемиология фитофторы на какао в Нигерии. Великобритания: Микологический институт Содружества, Кью. С. 145–162.
  9. ^ Opoku, I.Y .; А.Ю. Акрофи; А.А. Аппиа (2002). «Теневые деревья - альтернативные хозяева патогена какао Phytophthora megakarya». Crop Prot. 21 (8): 629–634. Дои:10.1016 / s0261-2194 (02) 00013-3.
  10. ^ Даква, Дж. Т. (1973). «Взаимосвязь между заболеваемостью черными стручками и погодой в Гане». Гана J. Agric. Наука. 6: 93–102.
  11. ^ Bowers, J.H .; Б.А. Бейли; П.К. Hebbar; С. Саного; Р.Д. Ламсден (2001). «Влияние болезней растений на мировое производство шоколада». Прогресс здоровья растений. Архивировано из оригинал на 2013-12-12. Получено 2013-11-22.
  12. ^ а б c Maddison, A.C .; М.Дж. Гриффин (1981). «Обнаружение и перемещение посевного материала». В P.H. Грегори и А.С. Мэддисон (ред.). Эпидемиология фитофторы на какао в Нигерии, фитопатологические. Великобритания: Микологический институт Содружества, Кью. С. 31–49.
  13. ^ а б Торольд, К.А. (1952). «Распространение Phytophthora palmivora по воздуху, вызывающее болезнь черных стручков у Theobroma cacao». Природа. 170 (4330): 718–719. Bibcode:1952Натура.170..718Т. Дои:10.1038 / 170718a0. PMID 13002424. S2CID 4264153.
  14. ^ а б Эванс, Х. (1971). «Передача стручковой гнили Phytophthora какао беспозвоночными». Природа. 232 (5309): 346–347. Bibcode:1971Натура.232..346E. Дои:10.1038 / 232346a0. PMID 5094846. S2CID 4181889.
  15. ^ Taylor, B .; М.Дж. Гриффин (1981). «Роль и относительное значение различных видов муравьев в распространении черной стручковой болезни какао». В P.H. Грегори и А.С. Мэддисон (ред.). Эпидемиология фитофторы на какао в Нигерии. Великобритания: Микологический институт Содружества, Кью. С. 114–131.
  16. ^ Konam, J.K .; Д.И. Гость (2002). «Мульча из листовой подстилки снижает выживаемость Phytophthora palmivora под деревьями какао в Папуа-Новой Гвинее». Aust. Завод Патол. 31 (4): 381–383. Дои:10.1071 / ap02043. S2CID 40787476.
  17. ^ Aryantha, I.P .; Р. Кросс; Д.И. Гость (2000). «Подавление Phytophthora cinnamomi в почвенных смесях, дополненных некомпостированным навозом и компостом». Фитопатология. 90 (7): 775–782. Дои:10.1094 / PHYTO.2000.90.7.775. PMID 18944498.
  18. ^ Dennis, J.J.C .; J.K. Конам (1994). «Методы культивирования Phytophthora palmivora и их связь с эпидемиологией болезней какао в Папуа-Новой Гвинее». 11-я Международная конференция по исследованию какао. Альянс производителей какао. 11 (953–957).
  19. ^ а б Deberdt, P .; РЕЗЮМЕ. Mfegue; П. Р. Тондже; M.C. Бон; М. Дукамп; К. Хурард; ПЛОХО. Begoude; М. Ндумбе-Нкенг; П.К. Hebbar; К. Килас (2008). «Влияние факторов окружающей среды, химического фунгицида и биологического контроля на динамику производства стручков какао и болезнь черных стручков (Phytophthora megakarya) в Камеруне». Биологический контроль. 44 (2): 149–159. Дои:10.1016 / j.biocontrol.2007.10.026.
  20. ^ Krauss, U .; В. Соберанис (2002). «Влияние частоты внесения удобрений и биоконтроля на болезни какао-стручков». Биологический контроль. 24: 82–89. Дои:10.1016 / с 1049-9644 (02) 00007-5.
  21. ^ а б Hanada, R.E; T.J. Соуза; A.W.V. Помелла; К. П. Хеббар; Ж. О. Перейра; А. Исмаил; G.J. Сэмюэлс (2008). «Trichoderma martiale sp. Nov., Новый эндофит заболони Theobroma cacao с потенциалом биологической борьбы». Mycol. Res. 112 (11): 1335–1343. Дои:10.1016 / j.mycres.2008.06.022. PMID 18672059.
  22. ^ Efombagn, M.I.B .; С. Ньяссе; О. Суниго; М. Колесникова-Аллен; А.Б. Эскес (2007). «Совместная селекция какао (Theobroma cacao) в Камеруне: устойчивые к гниению стручки образцы Phytophthora, выявленные на фермерских полях». Crop Prot. 26 (10): 1467–1473. Дои:10.1016 / j.cropro.2006.12.008.
  23. ^ ICCO - Международная организация по какао. (2013). «Вредители и болезни».
  24. ^ Бюро переписи населения США (2010). «Текущие производственные отчеты: MA311D - кондитерские изделия».