Hoe fungiciden te roteren om weerstand te voorkomen

U bent zich ongetwijfeld goed bewust van de schade die schimmels aan uw planten en gewassen kunnen veroorzaken, en heeft waarschijnlijk op een gegeven moment de moeilijkheid ervaren om infecties te beheersen.

Ze veroorzaken ook schade op een wereldschaal.

Wij linken naar leveranciers om u te helpen relevante producten te vinden. Als u koopt bij een van onze links, We kunnen een commissie verdienen.

In een Artikel in Frontiers in Microbiology Gepubliceerd in 2019, auteurs Fausto Almeida, Marcio L. Rodrigues en Carolina Coelho bespreken "het nog steeds onderschatte probleem van schimmelziekten wereldwijd", verwijzend naar hun rol in zowel menselijke als plantenziekten.

Een derde van de wereldwijde voedselgewassen gaat verloren aan ziekten die elk jaar worden veroorzaakt door schimmels.

Om een ​​voorbeeld te geven van de schaal van het probleem, laten we eens kijken naar de situatie met tarwe - het grootste voedselgewas ter wereld - en gerst - de zesde grootste.

Je bent misschien al bekend met roest, de ziekte die je planten kan bedekken met een roodachtige, "roestige" coating, die op je kleren komt terwijl je voorbij borstelt.

Welnu, er zijn drie verschillende soorten roest die tarwe- en gerstgewassen infecteren, en er is geschat dat meer dan $ 5 miljard per jaar verloren is gegaan door infectie door alleen deze drie.

Hoewel u waarschijnlijk niet op dezelfde schaal wordt vernietigd, Zijn waarschijnlijk schimmelziekten in uw tuin tegenkomen, waarvan sommige verwoestend kunnen zijn voor uw gewassen of sierplanten.

Aangezien deze organismen moeilijk te beheersen kunnen zijn, is de kans groot dat u op een bepaald moment gebruik moet maken van het gebruik van fungiciden.

Gezien de verscheidenheid aan beschikbare producten, als u in het verleden met één bepaald type succes hebt gehad, kunt u het misschien graag blijven gebruiken - misschien zelfs als een preventieve maatregel.

Door consequent dezelfde chemische behandeling te gebruiken, loopt u echter het risico om schimmelweerstand te veroorzaken.

Fungi ontwikkelen resistentie tegen een chemische stof door mutatie. En terwijl ze zich voortplanten, zal hun nakomelingen ook dezelfde mutatie hebben, waardoor een populatie van resistente schimmels ontstaat.

Niet alleen zal de chemische stof niet langer de ziekte in uw tuin beheersen, maar de weerstand kan zich verspreiden over de schimmelpopulatie en het landbouwgebruik van een bepaald product bedreigen - of zelfs medisch gebruik van fungiciden in dezelfde klasse.

Ons doel is dat dit artikel u zal laten zien hoe u de fungicide chemicaliën die u in de tuin gebruikt kunt variëren, in een poging dit te voorkomen dat dit gebeurt.

Wat je zult leren

• Natuurlijke plantenweerstand
• Ideale fungiciden in een niet-ideale wereld
• Fungicide rotatie
• De ontwikkeling van weerstand tegen fungiciden
• Voorbeelden van zeer specifieke fungiciden die nauwlettend worden gevolgd
• Hoog risico- en lage risico schimmelpathogenen
• Voorbeeld van een rotatieplan voor thuistuiners
• Biofungiciden en plantenverdedigingsverbindingen
• Drugs- en pesticidenresistentie bedreigt ons allemaal

Natuurlijke plantenweerstand

Je realiseert je misschien niet dat planten hun eigen immuunsysteem hebben en een aantal verschillende ziekteverwekkers kunnen bestrijden.

Plantenfokkers hebben al duizenden jaren gebruik gemaakt van dit natuurlijke proces.

Formele plantenveredeling begon niet tot het midden van de 19e eeuw, toen de monnik Gregor Mendel systematisch erwten fokte en de aanwezigheid van genen aflegde.

Hij publiceerde de resultaten van zijn werk in 1865 - naar een zeer niet -waarderende wereld. Zozeer zelfs dat zijn collega -monniken zijn onderzoeksdocumenten verbrandden na zijn dood!

Wetenschappers ontdekten geen specifieke genen voor resistentie tegen plantenziekten totdat Harold Flor zijn baanbrekende onderzoek publiceerde in 1941. Zijn theorieën leidden tot grote vooruitgang in het fokken van planten om resistent te zijn tegen bepaalde ziekteverwekkers.

Ondanks onze inspanningen ontwikkelen plantenpathogenen echter vaak weerstand tegen de mechanismen van een plant om ze te regelen. Dat is waar fungiciden binnenkomen.

Ideale fungiciden in een niet-ideale wereld

Scherpzinnige telers al in de vroege jaren 1800 kwamen erachter dat ze chemicaliën zoals zwavel konden gebruiken om plantenziekten te regelen. Veel van deze chemicaliën zijn echter ook giftig voor mensen.

In het ideale geval willen we pesticiden om het doelorganisme te doden zonder een schadelijk effect te hebben op mensen, huisdieren, bijen, vissen en andere soorten dieren in het wild.

Mycologen en plantenpathologen bestuderen de genen en het metabolisme van schimmels, en hebben specifieke biochemische processen geïdentificeerd die niet aanwezig zijn bij mensen of andere organismen van het dier- of plantenrijk.

Dat klinkt als perfectie! Fungi doden terwijl alle andere organismen alleen worden achtergelaten.

Er is echter een nadeel van een dergelijke logische gerichte aanpak.

Fungiciden worden ontwikkeld om bepaalde biochemische processen te verstoren die 'doelsites worden genoemd.”Sommige chemicaliën richten zich op een specifiek proces, zoals bijvoorbeeld celwandsynthese.

In het bovenstaande voorbeeld, als een schimmel een genetische mutatie ontwikkelt die de biochemische processen die betrokken zijn bij celwandsynthese mogelijk maken ondanks de chemische toepassing, het organisme wordt resistent.

Als de chemische stof die u gebruikt slechts op één doelsite in de schimmel werkt, kan het organisme vaak vrij snel weerstand ontwikkelen.

Voortdurende toepassing van hetzelfde fungicide zal ervoor zorgen dat de gemuteerde - of resistente - leden van de bevolking doorstaan ​​en reproduceren. Gegeven voldoende tijd, zal de resistente stam van schimmels in de meerderheid zijn.

Een manier om dat schadelijke proces minder waarschijnlijk te maken, is door chemicaliën te roteren die zich richten op verschillende manieren om de schimmels te doden.

Hoe moet je erachter komen hoe je dat moet doen??

Gelukkig zijn we hier om te helpen.

Ten eerste is er een organisatie genaamd de Fungicide -resistentie Actiecomité (FRAC) Dat classificeert alle commercieel beschikbare fungiciden in groepen volgens hun werkingswijze - of hoe ze zich richten op de schimmels.

Fungiciden in elke groep krijgen ook een FRAC -code.

Elke groep kan opties bevatten die heel anders zijn in hun chemische structuur, maar doden schimmels op dezelfde manier, die op dezelfde doelsite handelt.

FRAC geeft momenteel 16 groepen weer, plus sommige die een onbekende werkingswijze hebben.

Van bijzonder belang is de M -groep - voor multisite fungiciden. In tegenstelling tot die chemicaliën met één specifieke doellocatie, werken deze tegelijkertijd op meerdere doelen.

Door verschillende biochemische processen tegelijkertijd te verstoren, maakt dit het veel minder waarschijnlijk dat een schimmel weerstand ontwikkelt. Om dit te doen, zou de schimmel alle benodigde mutaties tegelijkertijd moeten ontwikkelen.

Deze factoren betekenen dat de multisite -fungiciden een uitstekende keuze zijn, niet alleen om af te wisselen met die met een hoog risico op weerstand, maar ook voor het tegelijkertijd spuiten.

Fungicide rotatie

Wetende dat weerstand een probleem is of zou kunnen zijn met een bepaald chemisch product, stelt u in staat om een ​​plan te ontwikkelen om verbindingen te wisselen, hetzij met die welke multisite zijn of degenen die verschillende wijzen hebben.

Experts van University Integrated Pest Management (IPM) -programma's of kantoren van de landbouwcommissaris van de staat kunnen u begeleiden bij het selecteren van geschikte fungiciden die u als alternatieven kunt gebruiken.

Een principe dat absoluut cruciaal is, is om continu gebruik van fungiciden te voorkomen met dezelfde werkingswijze.

U moet bijvoorbeeld geen propiconazol vervangen door Tebuconazol. Zoals u aan de "azole" in hun namen kunt zien, zijn deze chemicaliën nauw verwant en hebben dezelfde werkingswijze.

En als de term "azol" vaag bekend klinkt, komt dat omdat veel van de antischimmelmiddelen die worden gebruikt om menselijke schimmelinfecties te behandelen deze "azol" -groepen bevatten.

In feite worden veel van deze medicijnen al tientallen jaren in de landbouw gebruikt. Maar dit is geen goed idee, in het huidige tijdperk van multiresistentie.

De ontwikkeling van weerstand tegen fungiciden

De FRAC richt zich op fungiciden die problemen hebben of waarschijnlijk hebben met weerstand in de ziekteverwekkers die ze bedoeld zijn om uit te roeien.

Er spelen veel factoren om te bepalen of een organisme al dan niet weerstand kan ontwikkelen tegen een bepaalde verbinding.

Sommige organismen kunnen tientallen jaren met succes worden behandeld zonder weerstand tegen een bepaald fungicide te ontwikkelen. Anderen lijken Botrytis Cinerea of grijze schimmel, kan in het eerste seizoen resistent worden dat de verbinding wordt gebruikt.

Selectiedruk wordt de formele term die wordt gebruikt wanneer de herhaalde toepassing van een chemische stof een organisme vatbaar maakt om er weerstand tegen te ontwikkelen.

Om technischer te zijn, wordt deze term gebruikt wanneer de fungicide de initiële populatie doodt, maar heeft geen effect op de veranderde (of gemuteerde) populatie die resistent is geworden.

Sommige schimmels produceren een of twee keer per jaar sporen, terwijl andere (zoals zoals Botrytis Cinerea) produceer het hele seizoen herhaaldelijk sporen. Degenen die zich snel voortplanten, hebben meer kans om een ​​resistente populatie te ontwikkelen dan organismen die zich langzamer voortplanten.

Sommige schimmels kunnen de chemicaliën in deze producten ontgiften. In sommige gevallen gebruiken ze hetzelfde mechanisme dat onze levers gebruiken om giftige verbindingen te ontgiften.

In andere gevallen zullen de fungiciden eigenlijk niet werken als het organisme de chemische stof omzet in een actieve vorm. Als het organisme dat niet meer doet, werkt de verbinding niet.

Zoals het geval is bij de meeste organismen, hebben schimmelcellen pompen die chemicaliën uit de cellen transporteren.

Af en toe passen deze zich aan om een ​​grote hoeveelheid fungicide te pompen uit van de cel, en dit vermindert de concentratie in de cel tot een laag niveau dat het niet langer fataal is.

Voorbeelden van zeer specifieke fungiciden die nauwlettend worden gevolgd

Verschillende klassen van moderne synthetische fungiciden zijn veel minder giftig voor mensen dan die uit eerdere tijdperken, maar ze lopen een hoger risico op het produceren van resistente populaties van schimmels.

Een paar hiervan worden hieronder beschreven.

Demethyleringsremmers (DMIS)

Deze groep chemicaliën omvat de fungiciden die "azoles" bevatten zoals hierboven vermeld. Het zijn sterol biosyntheseremmers.

Deze groep omvat tientallen chemicaliën die zeer effectief zijn in de behandeling van ziekten die een breed scala aan gewassen aanvallen - en sommige worden gebruikt om schimmelinfecties bij mensen te behandelen.

Waarom is deze groep zo specifiek? Het richt zich op een biochemisch proces dat schimmels gebruiken bij het creëren van celmembranen.

Celmembranen in verschillende soorten organismen zijn vergelijkbaar in hun basisstructuur. Hun individuele componenten kunnen echter variëren.

De belangrijkste componenten van celmembranen zijn vetmoleculen, waaronder sterolgroepen (denk aan cholesterol).

Nou, schimmels maken geen cholesterol. In plaats daarvan maken ze een vergelijkbare verbinding genoemd lanosterol.

En deze chemicaliën remmen het enzym dat een belangrijke reactie uitvoert bij de productie van dit sterol (lanosterol demethylase, om precies te zijn).

Vandaar de naam, demethyleringsremmers.

Quinone buitenremmers (strobilurines)

Deze verbindingen werden ontwikkeld in de jaren negentig en werden op dat moment beschouwd als "fungiciden met een laag risico.”Ze richten zich op het vermogen van een organisme om energie te produceren.

Ze zijn zeer specifiek en richten zich alleen op schimmels. Er is echter slechts één bepaalde verandering - of mutatie - in het DNA nodig om resistentie tegen deze groep chemicaliën te creëren.

Wat dit in het veld betekent, is dat het relatief eenvoudig is voor een populatie van schimmels die met een van de producten in deze groep zijn behandeld om weerstand te ontwikkelen.

En wat de dingen erger maakt, is dat de leden van deze groep (FRAC Code 11) zijn kruisbestendig. Weerstand tegen een van deze chemicaliën stelt het organisme in staat om resistent te worden tegen alle van de chemicaliën in deze groep.

Dit maakt het van cruciaal belang om dit soort fungicide te roteren, of idealiter om het te mengen met een product dat we momenteel beschouwen als een "laag risico" van weerstand en ze allebei toe te passen.

Een opmerking van voorzichtigheid: Hoewel het onderzoek aangeeft dat strobilurines alleen van invloed zijn op schimmels, vonden studies naar de hersencellen van muizen dat deze verbindingen verontrustende cellulaire veranderingen kunnen veroorzaken.

Onderzoekers van de University of North Carolina School of Medicine ontdekten dat muiscellen die met dit type fungicide werden behandeld op een vergelijkbare manier reageerden als De cellen van mensen met autisme en aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer.

Labenstudies zoals deze blijken vaak niet de situatie in de echte wereld na te bootsen wanneer deze in vivo wordt bestudeerd (ik.e. bij mensen), maar het onderzoek suggereert dat voorzichtigheid geboden kan zijn.

Hoog risico- en lage risico schimmelpathogenen

Sommige ziekteverwekkers hebben een veel hoger risico op het ontwikkelen van weerstand dan andere. Veel van het risicovolle risico veroorzaken ernstige ziekten bij landbouwgewassen zoals tarwe en gerst.

In de Home Garden is het belangrijk om op de hoogte te zijn van pathogenen met een hoog risico en de noodzaak om te voorkomen dat regionale schimmelpopulaties weerstand ontwikkelen.

Overmatig gebruik van dezelfde fungicidebehandeling kan niet alleen de werkzaamheid ervan in onze eigen tuinen verminderen, maar kan ook een negatief effect hebben op naburige tuinen en lokaal geteelde commerciële gewassen.

Waarschijnlijkheid om weerstand te ontwikkelen

Gemeenschappelijke soorten schimmels die waarschijnlijk door huizentuiniers worden aangetroffen, zijn als volgt:

Laag risico

• Rhizoctonie spil.
• Fusarium spil.
• Witte schimmel (Sclerotinia sclerotiorum))
• Zaad-overgedragen ziekteverwekkers

Hoog risico

• Apple korstje (Venturia inaequalis))
• Grapevine donzige schimmel (Plasmopora viticola))
• Grijze schimmel (Botrytis Cinerea))
• Poederachtige meeldauw van granen (Erysiphe graminis))

Voorbeeld van een rotatieplan voor thuistuiners

Enkele van de meest grondige aanbevelingen voor het roteren van fungiciden komen uit het Integrated Pest Management (IPM) -programma van de Universiteit van Californië.

Het kennen van de FRAC MOA -code voor de werkingswijze, zoals hierboven vermeld, is een belangrijk startpunt voor het ontwikkelen van uw rotatieplan.

FRAC biedt een tafel vermelding van alle commercieel beschikbare fungiciden en hun FRAC -codes.

De belangrijkste overweging is om opeenvolgend gebruik van behandelingen te voorkomen die dezelfde werkingswijze hebben.

Hun aanbevelingen om te behandelen Botrytis (grijze schimmel) op aardbeien worden als volgt beschreven:

• Voor producten met FRAC -codes 1, 4, 9, 11 of 17, maken slechts één applicatie voordat u roteert op een fungicide met een andere MOA -code.

• Voor fungiciden met andere codes, maak dan niet meer dan twee opeenvolgende toepassingen voordat je op een product draait met een andere MOA -code.

Biofungiciden en plantenverdedigingsverbindingen

Naast de algemeen gebruikte synthetische fungiciden zijn er ook micro -organismen die schimmels remmen die kunnen worden gebruikt als fungiciden. Ze worden biofungiciden genoemd.

FRAC geeft een overzicht van verschillende micro -organismen die effectief in het veld kunnen werken, waaronder soorten van de schimmel Trichoderma en de bacterie Bacillus amyloliquefaciens.

We zijn begonnen met dit artikel door te praten over hoe planten zich kunnen verdedigen. Veel van deze afweermechanismen kunnen ook worden geïnduceerd door fragmenten van microbiële cellen.

Planten hebben het vermogen ontwikkeld om deze fragmenten als potentiële bedreigingen te herkennen, en hun immuunreacties op te voeren wanneer ze met hen worden geconfronteerd.

Sommige van deze verbindingen worden gebruikt om de immuunrespons van een plant te induceren, dus het kan de aanval door schimmels weerstaan. Voorbeelden zijn gistcelwanden en een bepaalde spanning van Bacil bacterie.

Drugs- en pesticidenresistentie bedreigt ons allemaal

Je hebt ongetwijfeld gelezen over superbugs - bacteriën die resistent zijn tegen alle bekende soorten antibiotica. Infecties veroorzaakt door deze bacteriën kunnen fataal zijn.

De situatie met schimmel menselijke pathogenen gaat in dezelfde richting.

Hetzelfde principe is van toepassing met agrarische fungiciden - chemicaliën die uiterst effectief zijn bij het doden van schimmels worden in de loop van de tijd minder effectief, omdat de organismen resistentie tegen de chemicaliën evolueren.

Weten dat dit waarschijnlijk is, geeft ons de mogelijkheid om ons steentje bij te doen om te proberen het te voorkomen, door potentiële probleemproducten te roteren met degenen die veel minder kans hebben om te leiden tot weerstand.

En het gebruik van biologische organismen biedt nog meer hoop dat tuinders en telers de overhand kunnen houden in de immer constante oorlog tegen schimmelpathogenen.

Heeft u de weerstand in uw tuin met succes kunnen tegengaan?? Zo ja, laat ons weten hoe het ging in de reacties.

En bekijk deze artikelen vervolgens voor Meer informatie over plantenziekten die moeilijk te behandelen zijn en mogelijk het gebruik van fungiciden vereisen:

• Hoe u amandelromprot kunt voorkomen en beperken
• Hoe je armillaria wortelrot op appels kunt voorkomen
• Hoe Pecan Twig Dieback -ziekte te identificeren en te behandelen