В последнее время при выращивании растений в контролируемых условиях в современных теплицах вопросы защиты растений от вредителей и болезней занимают ведущее место, — заявила заведующая лаборатории генетики, генетических ресурсов и биотехнологии Института овощеводства и бахчеводства НААН Украины, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Татьяна Ивченко, выступая на онлайн-конференции «Вертикальные фермы: стратегии развития, рабочие бизнес-модели и риски».
Как отметила Татьяна Ивченко, таково, в частности, мнение ведущих специалистов Университета Огайо (США).
«Во время выращивания растений в питательных растворах в теплицах неизбежно повышается уровень влажности воздуха, образуется большое количество конденсата и, как результат, образуются плесень и гнили. Для решения этой проблемы рекомендуется проводить активную циркуляцию воздуха. Вместе с тем, благодаря проточной вентиляции существует опасность занесения в культивационное сооружение мелких насекомых и клещей. Наибольшую вредоносность представляют хорошо известные тля, белокрылка, трипс и паутинный клещ. В оптимальных температурных условиях их жизненный цикл ускоряется, из-за чего их численность растет в геометрической прогрессии. Их появление несет опасность переноса вирусной инфекции, как извне, так и путем переноса вирусов с больных растений на здоровые», — рассказала Татьяна Ивченко.
По ее словам, обработка растений пестицидами в вертикальных фермах — более сложная, чем в обычных теплицах, она требует высокого уровня знаний и управленческих навыков. При этом, все еще остается открытым вопрос химической обработки в случае вертикальной фермы, обустроенной в ресторане или супермаркете.
В отличие от выращивания растений в открытом грунте, при гидропонных технологиях достижение высокой рентабельности производства, прежде всего, определяется здоровьем корневой системы растений. Соответственно, наиболее вредоносными для растений в условиях гидропоники являются болезни корневой системы, возбудителями которой являются оомицеты и грибы, в частности, питиум (Pythium spp.), фитофтора (Phytophthora spp.), фузариум (Fusarium spp.), ризоктония (Rhizoctonia spp.) и тиелавиопсис корневой (Thielaviopsis basicola). Они протекают при нарушении показателей влажности, температуры и проявляются гнилями и почернением корневой системы, уменьшением массы корней. Симптомы у надземной части растений, являющиеся индикаторами поражения их корневой системы – это, в частности, отставание в росте, пожелтение, увядание, плохой тургор.
В целом, условия, которые могут способствовать возникновению проблемы корневой гнили – это переувлажнение субстрата, низкие температуры, повышенные дозы элементов питания, низкий уровень кислорода в питательной среде, травмирование корней, нарушение санитарии, недостаточная вентиляция.
Говоря о питиуме, Татьяна Ивченко заметила, что он способен поражать 719 видов растений, может активно распространяться при понижении температуры ниже нормы, повреждает корневую систему молодых растений и рассады. Клетки корневой системы повреждаются ферментами и токсинами. Зооспоры патогена быстро распространяются в питательной среде, а с помощью ооспор он может сохранять жизнеспособность длительный период.
«Последними молекулярными исследованиями установлено, что организмы, которые относятся к классу оомицетов, в том числе и питиум – это псевдогрибы или протисты. Их мицелий, в отличие от грибов, состоит не из хитина, а из целлюлозы, поэтому современные фунгициды против этих заболеваний — неэффективны. Как правило, оомицеты – это сапрофиты, которые питаются растительными остатками. Но среди них есть и облигатные паразиты, которые в гидропонных системах, системах с постоянной циркуляцией рабочих растворов очень быстро распространяются и размножаются», — сказала она.
По ее словам, признаками поражения растений питиумом являются уменьшение массы корня, уменьшение на корнях количества корневых волосков, признаки корневой гнили на кончиках корней от медово-коричневого до черного цвета, видоизменение внешнего вида корней (образуются т.н. «крысиные хвосты»).
Питиум может попасть в культивационную систему с грязью и пылью, грязной лабораторной посудой, зараженной питательной средой, инфицированным посадочным материалом, насекомыми, семенным материалом, водой, инструментами, а также с персоналом.
Читайте также: Плодоовощной сектор Украины в военных условиях: Hi-tech, наука и непрерывное развитие (I часть)
Тактика организации производства продукции растениеводства в контролируемой среде, в условиях борьбы с этим заболеванием, должна включать подбор толерантных культур, снижение стрессов для растений, использование сбалансированных питательных растворов, санитарию. Следует помнить, что дополнение питательных сред органическими компонентами снижает эффективность применения дезинфекции. С учетом того, что одним из основных источников заражения питиумом в гидропонных системах является вода, рекомендуется применять следующие способы водоподготовки: физические (фильтрация, УФ-освещение, пастеризация), химические (хлор, диоксид хлора, ионы меди и серебра, поверхностно-активные вещества, перекись водорода, озон, наночастички) и биологические (биологический контроль, биологические поверхностно-активные вещества и медленная фильтрация).
Как рассказала Татьяна Ивченко, выращиванием растений с использованием гидропонных технологий в мире начали заниматься, еще начиная с 30-х годов прошлого века. В ходе одного из первых исследований был сделан вывод, что при низких уровнях pH растение испытывает дефицит питательных веществ, что приводит к снижению его урожайности. При этом реакция культур на низкий pH является специфической для разных видов, сортов и систем выращивания (субстрат или проточная гидропоника). pH гидропонного питательного раствора рекомендовалось поддерживать на уровне 5,5-6,5 (нейтральная среда).
В то же время последними исследованиями установлено, что изменения характеристик питательного раствора в гидропонике, в том числе снижение pH до показателя менее 5, а также контроль температуры на уровне 18-20 градусов, способствуют снижению уровня заболеваемости растений. И что, в частности, низкий pH негативно влияет на образование зооспор. Поэтому сейчас ведется работа по подбору культур, толерантных к культивированию при pH ниже 5. К таким уже отнесли, например, определенные сорта латука, шпината, базилика.
Анализируя риски распространения болезней и вредителей при организации производства плодоовощной продукции в вертикальных фермах и пути их преодоления, Татьяна Ивченко также остановилась на заболевании Crasy Root Disease — «бешенстве корней», возбудителем которого является бактерия Agrobacterium rhizogenes. По ее словам, это заболевание, имеющее высокую вредоносность в Канаде и США, поражает выращиваемые в гидропонике овощные культуры, в частности, томаты, огурцы, баклажаны, перец. Возбудитель содержит Ri-плазмиду, которая вызывает неопластический (злокачественный) рост клеток, провоцирует сильное разрастание корней, влияет на гормональный баланс и развитие растений. Из-за особенности строения данная бактерия имеет высокую устойчивость к химическим средствам защиты растений, поэтому бороться с заболеванием сложно. Рекомендуется опять же использовать чистый посадочный материал и соблюдать санитарию.
«Универсального решения для преодоления вышеперечисленных проблем пока не существует. Поэтому рекомендуем: проводить регулярный мониторинг и устанавливать проблему на ее начальной стадии, осуществлять точную диагностику заболеваний, разработать систему эффективных управленческих решений, фиксировать последовательность всех проведенных мероприятий по защите растений», — заключила Татьяна Ивченко.
Организаторами онлайн-конференции «Вертикальные фермы: стратегии развития, рабочие бизнес-модели и риски» были Проект развития плодоовощной торговли ФАО/ЕБРР, EastFruit и Sapienza.Media.
Полная запись онлайн-конференции:
