Wetenschap
UV-licht behandelt de bietenziekte en bestrijdt de resistentie tegen fungiciden
Kiemdodend ultraviolet licht is effectief in het doden van een schadelijke schimmel die tafelbieten infecteert, en voegt daarmee een belangrijk organisch hulpmiddel toe om het groeiende probleem van resistentie tegen fungiciden te bestrijden, zo blijkt uit een nieuwe studie van Cornell.
Hoewel UV-licht al wordt gebruikt om echte en valse meeldauw bij druiven, echte meeldauw bij aardbeien en een besmettelijke bacterie die bacterievuur veroorzaakt bij appels, peren en leden van de Rosaceae-familie, te bestrijden, is dit het eerste bewijs dat het kiemdodende licht kan werk in een groente.
Vuurziekte en echte en valse meeldauw leven aan de buitenkant van bladeren en scheuten, maar uit dit onderzoek blijkt dat UV-licht de Cercospora-bladvlekkenschimmel onderdrukt, die een deel van zijn levenscyclus in de plant aflegt.
"Cercospora-bladvlekkenziekte infecteert het blad en veroorzaakt bladverlies, en omdat tafelbieten worden geoogst met zogenaamde toptrekmachines - machines die de wortels grijpen en de wortels uit de grond trekken - als de bladeren verdwenen zijn, doen ze dat niet' Het werkt", zegt Sarah Pethybridge, universitair hoofddocent plantenpathologie en plant-microbebiologie bij Cornell AgriTech en corresponderend auteur van een onderzoek gepubliceerd in Plant Disease .
Nu kunnen de onderzoekers de volgende stappen zetten:het gebruik van drone- of satellietbeelden om spectrale kenmerken van de ziekte in bietenvelden te identificeren, zodat geïnfecteerde planten 's nachts met UV-licht kunnen worden behandeld in plaats van een heel veld te behandelen, wat niet haalbaar is. . Ze onderzoeken ook het gebruik van geautomatiseerde robotvoertuigen die een wagen kunnen positioneren die is uitgerust met UV-lampen om op geïnfecteerde planten te schijnen.
Er is meer onderzoek nodig om te weten of deze technologie toepasbaar zal zijn op andere groenteziekten en gewassen. "Het hangt af van de gevoeligheid van de ziekteverwekker voor UV-licht, maar ook van de gevoeligheid van de specifieke groente, dus het moet van geval tot geval worden getest", aldus Pethybridge.
Er zijn drie soorten UV-licht:UVA heeft de langste golflengten, gevolgd door UVB, en vervolgens UVC, met de kortste golflengten; de laatste wordt gebruikt om plantenziekten te behandelen. Wanneer ze overdag worden blootgesteld aan UV-licht, hebben schimmelpathogenen een mechanisme dat schade aan het DNA herstelt, maar wanneer UVC 's nachts wordt toegepast, kan dat mechanisme de schade niet herstellen, waardoor de DNA-replicatie in schimmelsporen permanent in gevaar komt.
Eén kanttekening is dat de behandeling het meest effectief is als deze wordt gevolgd door vier uur duisternis vóór zonsopgang. Toepassingen worden daarom aanbevolen direct na zonsondergang.
In het onderzoek testten de onderzoekers UVC-licht rechtstreeks op Cercospora-bladvlekschimmelsporen in het laboratorium. Eenmaal bewezen dat het werkte, en na het bepalen van de doseringen, hebben ze het getest op bietenplanten in de kas. Ze ontdekten dat UVC-licht bij effectieve doses enige toxiciteit voor de planten veroorzaakte, maar dat ze daar uit groeiden. Ze ontdekten ook dat oudere planten gevoeliger zijn voor schade dan jongere planten.
Pethybridge en collega's voerden vervolgens twee jaar veldproeven uit in de staat New York – de grootste bietenteeltstaat van het land – waar ze een optimale dosis identificeerden om de schimmel te onderdrukken en tegelijkertijd minimale toxiciteit voor planten te veroorzaken.
Het nieuwe hulpmiddel zal enorm helpen tegen fungicidenresistentie in Cercospora-bladvlekkenziekte, die genetisch divers is en conventionele fungiciden, die frequent moeten worden toegepast, snel kan overwinnen. UVC-lichtbehandelingen kunnen worden gebruikt bij de traditionele productie van bieten, maar ook bij biologische systemen, waar synthetische fungiciden niet zijn toegestaan.
Projectmedewerkers waren onder meer Love Beets, dat biologische bietenproducten maakt, en Seneca Foods, bekend om conventionele producten, beide grote bietenproducenten in New York. De bedrijven verstrekten steunbrieven voor financiering, hielpen bij het identificeren van boeren voor proeven en maakten deel uit van een adviespanel van belanghebbenden, dat elke zes maanden bijeenkwam om feedback te geven op het project.