Захист насіннєвої картоплі від ураження вірусними інфекціями в польових умовах Полісся України
Анотація
Вірусні хвороби становлять значну проблему для насінництва картоплі, тому для забезпечення високих якісних характеристик насіннєвого матеріалу важливими є дослідження щодо розробки нових методів їх контролю. Мета досліджень полягала у визначенні ефективності комплексного застосування елементів системи захисту насаджень базової насіннєвої картоплі від вірусних хвороб за використання мінеральних олій, видалення бадилля та біологічних препаратів на основі наночастинок в умовах Півдня Полісся України. Встановлено, що обробка садивних бульб картоплі та обприскування рослин під час вегетації нанопрепаратом біологічного походження підвищували рівень урожайності насіннєвої картоплі сорту Мирослава відносно контролю без обробок на 2,7 т/га або 6,94 %, сорту Фотинія – на 2,6 т/га або 6,9 %. Застосування десикації картоплиння, обробок та мінеральної олії забезпечило приріст урожайності сорту Мирослава на 3,3 т/га або на 9,5 %. Використання десикації картоплиння та обробок картоплі впродовж трьох вегетаційних сезонів за результатами візуального методу оцінювання насаджень сприяло зниженню ураження рослин сорту картоплі Мирослава вірусними хворобами на 2,9 %, сорту Фотинія – на 2,6 %, за ураження рослин на контролі відповідно у сортів 4,5 та 4,7 %. Результати імуноферментної діагностики картоплі у післязбиральний період показали, що обробки вегетуючих рослин картоплі нанопрепаратом сприяли зниженню зараження насіннєвої картоплі Potato virus Y (PVY) на 0,5 %, за ураження рослин вірусною інфекцією PVY на контролі без обробок 1,0 %. За результатами досліджень запропоновано елементи системи комплексного застосування багатокомпонентного нанопрепарату біологічного походження, обприскувань насаджень інсектицидами та мінеральною олією та десикації картоплиння для боротьби з вірусними хворобами добазової, базової та сертифікованої насіннєвої картоплі
Ключові слова
урожайність; вірусні хвороби; інфекція Potato virus Y; препарати на основі наночастинок; мінеральна олія
[1] Al-Selwey, W.A., Alsadon, A.A., Alenazi, M.M., Tarroum, M., Ibrahim, A.A., Ahmad, A., Osman, M., & Seleiman, M.F. (2023). Morphological and biochemical response of potatoes to exogenous application of ZnO and SiO2 nanoparticles in a water deficit environment. Horticulturae, 9(8), article number 883. doi: 10.3390/ horticulturae9080883.
[2] Baliota, G.V., & Athanassiou, C.G. (2023). Use of paraffin oils in agriculture and beyond: Back to the future. Environmental Science and Pollution Research, 30, 2392-2405. doi: 10.1007/s11356-022-24059-5.
[3] Bondarchuk, A., Vyshnevska, O., Dmytrenko, V., & Riazantsev, M. (2020). Results of vectors monitoring, measures to combat viral diseases of potatoes in the area of the Ukraine’s Polissia. Foothill and Mountain Agriculture and Stockbreeding, 67(2), 8-28. doi: 10.32636/01308521.2020-(67)-2-1.
[4] Bondarchuk, A.A., Koltunov, V.A., Oliynyk, T.M., Furdyga, M.M., Vishnevska, O.V., Osypchuk, A.A., Kupriyanova, T.M., & Zakharchuk, N.A. (2019). Potatoes: Research methodology. Vinnytsia: “Nilan-LTD”.
[5] Cai, L., Cai, L., Jia, H., Liu, C., Wang, D., & Sun, X. (2020). Foliar exposure of Fe3O4 nanoparticles on Nicotiana benthamiana: Evidence for nanoparticles uptake, plant growth promoter and defense response elicitor against plant virus. Journal of Hazardous Materials, 393, article number 122415. doi: 10.1016/j.jhazmat.2020.122415.
[6] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/995_030#Text.
[7] Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1979, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_129#Text.
[8] Demchuk, I., Reshotko, L., Volkova I., & Vyshnevska, O. (2024). Distribution of PVY potatoes in the Chernihiv and Kyiv regions of Ukraine. Bulletin of Agricultural Science, 102(3), 21-27. doi: 10.31073/agrovisnyk202403-03.
[9] Derevianko, S., & Vasylchenko, A. (2020). Reproduction of the strain of bacteria Bacillus Subtilis IMV B-7023 in the presence of nanomaterials with different chemical composition. In Innovative scientific researches: European development trends and regional aspect (pp. 113-135). Riga: Baltija Publishing. doi: 10.30525/9789934-588-38-9-56.
[10] Furdyha, M.M., Vyshnevska, O.V., Oliynyk, T.M., Sidliarenko, V.V., Chaikovskyi, V.M., & Chelombitko, A.F. (2024). Methods determination of sowing qualities and post-harvest evaluation of direct of seed potato progeny. Vinnytsia: Tvory.
[11] Furdyha, M.M., Vyshnevska, O.V., Oliynyk, T.M., Zakharchuk, N.A., Ryazantsev, M.V., Samoilichenko, O.V., Shmun, S.A., & Dmytrenko, V.P. (2023). Guidelines for field evaluation of seed potato plantations. Vinnytsia: Works.
[12] Helmy, N.I., Mahfouze, S.A., Othman, B.A.S., El-Dougdoug, K.A.F., & Faiesal, A. (2023). Enhance potato resistance to Potato virus YNTN using curcumin nanoparticles. Acta Fytotechnica et Zootechnica, 26(3), 294-304. doi: 10.15414/afz.2023.26.03.294-304.
[13] Jones, R.A.C. (2021). Global plant virus disease pandemics and epidemics. Plants, 10(2), article number 233. doi: 10.3390/plants10020233.
[14] Kamlesh, M., Raghavendra, K.V., & Kumar, M. (2020). Vector management strategies against Bemisia tabaci (Gennadius) transmitting potato apical leaf curl virus in seed potatoes. Potato Research, 64, 167-176. doi: 10.1007/s11540-020-09470-0.
[15] Kreuze, J.F., Souza-Dias, J.A.C., Jeevalatha, A., Figueira, A.R., Valkonen, J.P.T., & Jones, R.A.C. (2020). Viral diseases in potato. In H. Campos & O. Ortiz (Eds.), The potato crop. (pp. 389-430). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3030-28683-5_11.
[16] Liu, S., Tian, W., Liu, Z., Wei, X., Yuan, K., Du, W., Chen, S., Chen, S., Zhou D., & Cai L. (2024). Biosynthesis of cupric oxide nanoparticles: Its antiviral activities against TMV by directly destroying virion and inducing plant resistance. Phytopathology Research, 6, article number 30. doi: 10.1186/s42483-024-00250-z.
[17] MacKenzie, T.D.B., Nie, X., & Singh, M. (2020). Epidemiology and management of potato virus Y. In Emerging trends in plant pathology. (pp. 113-140). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-15-6275-4_6.
[18] MacKenzie, T.D.B., Nie, X., & Singh, M. (2022). Comparison of mineral oil, insecticidal, and biopesticide spraying regimes for reducing spread of three potato virus Y strains in potato crops. Plant Disease, 106(3), 891-900. doi: 10.1094/PDIS-06-21-1213-RE.
[19] Mondal, S., Wintermantel, W.М., & Gray S.M. (2023). Infection dynamics of potato virus Y isolate combinations in three potato cultivars. Plant Disease, 107(1), 157-166. doi: 10.1094/PDIS-09-21-1980-RE.
[20] Rakesh, V., Rajesh, V., Jeevalatha, A., & Ghosh, A. (2024). Exploring the relationship of potato viruses with aphid and whitefly vectors. In Approaches for potato crop improvement and stress management (pp. 249-287). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-97-1223-6_9.
[21] Rashwan, B., Abd Elhamed, R., & Albakry, A. (2023). Effect of zinc oxide nanoparticles on growth, chemical composition and yield of potato (Solanum tuberosum L.). Journal of Soil Sciences and Agricultural Engineering, 14(3), 65-71. doi: 10.21608/jssae.2023.182582.1126.
[22] Rolot, J.L., Seutin, H., & Deveux, L. (2021). Assessment of treatments to control the spread of PVY in seed potato crops: Results obtained in Belgium through a multi-year trial. Potato Research, 64, 435-458. doi: 10.1007/ s11540-020-09485-7.
[23] Shah, M.,A., Naga, K.C., Subhash, S., Sharma, S., & Kumar, R. (2021). Use of petroleum-derived spray oils for the management of vector-virus complex in potato. Potato Research, 65, 1-19. doi: 10.1007/s11540-021-09505-0.
[24] Talebi, S.M., & Ghorbanpour, M. (2023). Nanoparticles treatment ameliorate the side effects of stresses in plants. In Plant stress mitigator (pp. 469-478.). Cambridge: Academic Press. doi: 10.1016/B978-0-323-898713.00010-0.
[25] Torrance, L., & Talianksy, M.E. (2020). Potato virus Y emergence and evolution from the andes of South America to become a major destructive pathogen of potato and other solanaceous crops worldwide. Viruses, 12(12), article number 1430. doi: 10.3390/v12121430.
[26] Vasylchenko, A., & Derevianko, S. (2022). Use of nanoparticles and nanotechnologies in potato growing. Bulletin of Agricultural Science, 100(9), 43-54. doi: 10.31073/agrovisnyk202209-05.
[27] Vushnevska, O., Dmytrenko, V., Zakharchuk N., & Oliinyk, T. (2021). Productivity and viral diseases of seed potatoes depending on the period of potato desiccation. EUREKA: Life Sciences, 5, 26-34. doi: 10.21303/25045695.2021.002067.