Wie man Fungizide dreht, um Widerstand zu verhindern

Sie sind sich zweifellos des Schadens bewusst, den Pilze zu Ihren Pflanzen und Pflanzen verursachen können, und haben wahrscheinlich irgendwann die Schwierigkeit, Infektionen zu kontrollieren.

Sie verursachen auch weltweit Schaden.

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In einem (n Artikel in Grenzen in der Mikrobiologie Veröffentlicht im Jahr 2019 die Autoren Fausto Almeida, Marcio L. Rodrigues und Carolina Coelho diskutieren „das immer noch unterschätzte Problem von Pilzkrankheiten weltweit“ und verweisen auf ihre Rolle sowohl bei menschlichen als auch bei Pflanzenkrankheiten.

Ein Drittel der Nahrungsmittelpflanzen weltweit ist jedes Jahr durch Krankheiten verloren, die durch Pilze verursacht werden.

Schauen wir uns die Situation mit Weizen - der größten Nahrungsmittelernte der Welt - und der Gerste - der sechstgrößten, um ein Beispiel für das Ausmaß des Problems zu geben, um die Situation mit Weizen - der größten Lebensmittelernte der Welt zu geben.

Möglicherweise sind Sie bereits mit Rost vertraut, der Krankheit, die Ihre Pflanzen mit einer rötlichen, „rostigen“ Beschichtung bedecken kann, die sich beim Vorbischen auf Ihren Kleidern auszieht.

Nun, es gibt drei verschiedene Arten von Rost, die Weizen- und Gerstenpflanzen infizieren, und es wurde geschätzt, dass mehr als 5 Milliarden US -Dollar pro Jahr durch Infektionen verloren gehen Nur diese drei.

Während Sie wahrscheinlich nicht in derselben Größe der Zerstörung ausgesetzt sind, sind Sie zwar nicht so Sind Wahrscheinlich trifft man Pilzkrankheiten in Ihrem Garten, von denen einige für Ihre Ernten oder Zierpflanzen verheerend sein können.

Da diese Organismen schwer zu kontrollieren können, besteht eine gute Chance, dass Sie möglicherweise irgendwann auf die Verwendung von Fungiziden zurückgreifen müssen.

Angesichts der Vielfalt der verfügbaren Produkte, wenn Sie in der Vergangenheit Erfolg mit einem bestimmten Typ hatten, können Sie es gerne weiterhin verwenden - möglicherweise sogar als vorbeugende Maßnahme.

Durch die gleiche chemische Behandlung besteht jedoch das Risiko, Pilzresistenz zu verursachen.

Pilze entwickeln Resistenz gegen eine Chemikalie durch Mutation. Und während sie sich vermehren, wird ihre Nachkommen auch dieselbe Mutation haben, was eine Population resistenter Pilze erzeugt.

Die Chemikalie kontrolliert nicht nur die Krankheit in Ihrem Garten nicht mehr, sondern der Widerstand kann sich auch in der Pilzpopulation ausbreiten und die landwirtschaftliche Verwendung eines bestimmten Produkts bedrohen - oder sogar medizinische Verwendung von Fungiziden in derselben Klasse.

Unser Ziel ist, dass dieser Artikel Ihnen zeigt, wie Sie die im Garten verwendeten fungiziden Chemikalien variieren, um dies zu verhindern.

Was du lernen wirst

• Natürlicher Pflanzenwiderstand
• Ideale Fungizide in einer nicht idealen Welt
• Fungizidrotation
• Die Entwicklung des Widerstands gegen Fungizide
• Beispiele für hochspezifische Fungizide, die genau überwacht werden
• Hohe Risiko- und Risikopilzpilzkrankheitserreger
• Beispiel eines Rotationsplans für Hausgärtner
• Biofungizide und Pflanzenverteidigungsverbindungen
• Drogen- und Pestizidresistenz bedroht uns alle

Natürlicher Pflanzenwiderstand

Möglicherweise erkennen Sie nicht, dass Pflanzen ihre eigenen Immunsysteme haben und eine Reihe verschiedener Krankheitserreger bekämpfen können.

Pflanzenzüchter nutzen diesen natürlichen Prozess seit Tausenden von Jahren.

Die formale Pflanzenzüchtung begann erst Mitte des 19. Jahrhunderts, als der Mönch Gregor Mendel systematisch Erbsen züchtete und das Vorhandensein von Genen ableitete.

Er veröffentlichte die Ergebnisse seiner Arbeit im Jahr 1865 - in eine sehr unschätzbare Welt. So sehr, dass seine Mitmönche seine Forschungsarbeiten nach seinem Tod verbrannten!

Wissenschaftler entdeckten keine spezifischen Gene für die Resistenz von Pflanzenkrankheiten, bis Harold Flor 1941 seine bahnbrechende Forschung veröffentlichte. Seine Theorien führten zu großen Fortschritten bei der Zucht von Pflanzen, um bestimmte Krankheitserreger zu widerstehen.

Trotz unserer Bemühungen entwickeln Pflanzenpathogene häufig die Resistenz gegen die Mechanismen einer Pflanze, sie zu kontrollieren. Hier kommen Fungizide ins Spiel.

Ideale Fungizide in einer nicht idealen Welt

Erste Erzeuger bereits im frühen 1800er Jahre fanden heraus, dass sie Chemikalien wie Schwefel verwenden könnten, um Pflanzenkrankheiten zu kontrollieren. Viele dieser Chemikalien sind jedoch auch für Menschen giftig.

Im Idealfall möchten wir, dass Pestizide den Zielorganismus töten, ohne sich nachteilig auf Menschen, Haustiere, Bienen, Fische und andere Arten von Wildtieren auswirken zu können.

Mykologen und Pflanzenpathologen untersuchen die Gene und den Metabolismus von Pilzen und haben spezifische biochemische Prozesse identifiziert, die bei Menschen oder anderen Organismen aus den Tier- oder Pflanzenreich nicht vorhanden sind.

Das klingt nach Perfektion! Pilze töten und alle anderen Organismen allein lassen.

Es gibt jedoch einen Nachteil eines so logischen Zielansatzes.

Fungizide werden entwickelt, um bestimmte biochemische Prozesse zu stören, die als „Zielstellen bezeichnet werden.”Einige Chemikalien zielen auf einen spezifischen Prozess ab, z. B. die Zellwandsynthese beispielsweise.

Im obigen Beispiel entwickelt ein Pilz eine genetische Mutation, die es den an der Zellwandsynthese beteiligten biochemischen Prozessen ermöglicht trotz Die chemische Anwendung wird der Organismus resistent.

Wenn die Chemikalie, die Sie verwenden, nur auf einer Zielstelle im Pilz wirkt, kann der Organismus häufig ziemlich schnell Widerstand entwickeln.

Die fortgesetzte Anwendung desselben Fungizid. Angesichts genügend Zeit wird der resistente Pilzstamm in der Mehrheit sein.

Eine Möglichkeit, diesen schädlichen Prozess weniger zu machen, besteht darin, Chemikalien zu drehen, die auf unterschiedliche Wege abzielen, um die Pilze abzutöten.

Wie sollst du herausfinden, wie das geht??

Zum Glück sind wir hier, um zu helfen.

Erstens gibt es eine Organisation namens The Fungizidresistance Action Committee (FRAC) Dies klassifiziert alle im Handel erhältlichen Fungizide in Gruppen entsprechend ihrer Handlungsweise - oder wie sie auf die Pilze abzielen.

Fungizide in jeder Gruppe erhalten ebenfalls einen FRAC -Code.

Jede Gruppe kann Optionen enthalten, die sich in ihrer chemischen Struktur sehr unterschiedlich unterscheiden, aber auf die gleiche Weise Pilze töten und auf derselben Zielstelle wirken.

FRAC listet derzeit 16 Gruppen auf und einige mit einer unbekannten Wirkungsweise.

Von besonderem Interesse ist die M -Gruppe - für Multisite -Fungizide. Im Gegensatz zu diesen Chemikalien mit einer bestimmten Zielstelle wirken diese gleichzeitig auf mehrere Ziele.

Durch die gleichzeitige Einmischung verschiedener biochemischer Prozesse ist dies für einen Pilz viel weniger wahrscheinlich, um Widerstand zu entwickeln. Dazu müsste der Pilz alle notwendigen Mutationen gleichzeitig entwickeln.

Diese Faktoren bedeuten.

Fungizidrotation

Zu wissen, dass Resistenz ein Problem mit einem bestimmten chemischen Produkt ist oder sein könnte.

Experten an der University Integrated Pest Management (IPM) oder staatlichen Büros des Landwirtschaftskommissars können Sie bei der Auswahl geeigneter Fungizide für die Verwendung als Alternativen leiten.

Ein absolut kritisches Prinzip ist es, den kontinuierlichen Einsatz von Fungiziden mit der gleichen Wirkungsweise zu vermeiden.

Zum Beispiel sollten Sie Propiconazol durch Tebuconazol nicht ersetzen. Wie Sie durch das „Azol“ in ihren Namen erkennen können, sind diese Chemikalien eng miteinander verbunden und haben die gleiche Wirkungsweise.

Und wenn der Begriff „Azol“ vage vertraut klingt, liegt das daran, dass viele der Antimykotika zur Behandlung menschlicher Hefeinfektionen diese „Azol“ -Gruppen enthalten.

Tatsächlich werden seit Jahrzehnten viele dieser Medikamente in der Landwirtschaft verwendet. Dies ist jedoch keine gute Idee im gegenwärtigen Zeitalter des Multidrug -Widerstands.

Die Entwicklung des Widerstands gegen Fungizide

Die FRAC konzentriert.

Viele Faktoren spielen darin, zu bestimmen, ob ein Organismus eine Resistenz gegen eine bestimmte Verbindung entwickeln kann oder nicht.

Einige Organismen können jahrzehntelang erfolgreich behandelt werden, ohne Widerstand gegen ein bestimmtes Fungizid zu entwickeln. Andere mögen Botrytis cinerea oder graue Form, kann in der ersten Staffel resistent werden, in der die Verbindung verwendet wird.

Auswahldruck Wird der formale Begriff verwendet, wenn die wiederholte Anwendung eines Chemikals einen Organismus veranlasst, um Resistenz dafür zu entwickeln.

Um technischer zu sein, wird dieser Begriff verwendet, wenn das Fungizid die anfängliche Bevölkerung tötet, hat jedoch keinen Einfluss auf die veränderte (oder mutierte) Population, die resistent geworden ist.

Einige Pilze produzieren ein- oder zweimal im Jahr Sporen, während andere (mögen Botrytis cinerea) Produzieren Sie während der gesamten Saison wiederholt Sporen. Diejenigen, die sich schnell vermehren.

Einige Pilze können die in diesen Produkten enthaltenen Chemikalien entgiften. In einigen Fällen verwenden sie den gleichen Mechanismus, den unsere Lebern zur Entgiftung giftiger Verbindungen verwenden.

In anderen Fällen funktionieren die Fungizide tatsächlich nicht, wenn der Organismus die Chemikalie in eine aktive Form umwandelt. Wenn der Organismus das aufhört, funktioniert die Verbindung nicht.

Wie bei den meisten Organismen haben Pilzzellen Pumpen, die Chemikalien aus den Zellen transportieren.

Gelegentlich pumpen sich diese an eine große Menge des Fungizids aus der Zelle, und dies reduziert die Konzentration in der Zelle auf ein niedrig genuges Niveau, dass sie nicht mehr tödlich ist.

Beispiele für hochspezifische Fungizide, die genau überwacht werden

Mehrere Klassen moderner synthetischer Fungizide sind für den Menschen viel weniger giftig als diejenigen aus früheren Epochen, aber sie haben ein höheres Risiko, resistente Populationen von Pilzen zu erzeugen.

Einige davon werden unten beschrieben.

Demethylierungsinhibitoren (DMIS)

Diese Gruppe von Chemikalien enthält die Fungizide, die „Azole“ enthalten, wie oben erwähnt. Sie sind Sterol -Biosynthese -Inhibitoren.

Diese Gruppe umfasst Dutzende von Chemikalien, die bei der Behandlung von Krankheiten, die eine Vielzahl von Pflanzen angreifen, sehr effektiv sind - und einige werden zur Behandlung von Pilzinfektionen beim Menschen verwendet.

Warum ist diese Gruppe so spezifisch?? Es zielt auf einen biochemischen Prozess ab, den Pilze bei der Erstellung von Zellmembranen verwenden.

Zellmembranen in verschiedenen Arten von Organismen sind in ihrer Grundstruktur ähnlich. Ihre individuellen Komponenten können jedoch variieren.

Die Hauptkomponenten von Zellmembranen sind Fettmoleküle, einschließlich Sterolgruppen (denken Sie Cholesterin).

Nun, Pilze machen kein Cholesterin. Stattdessen machen sie eine ähnliche Verbindung genannt Lanosterol.

Und diese Chemikalien hemmen das Enzym, das eine Schlüsselreaktion bei der Herstellung dieses Sterols durchführt (Lanosterol -Demethylase, um genau zu sein).

Daher der Name, Demethylierungsinhibitoren.

Quinon außerhalb Inhibitoren (Strobilurine)

Diese Verbindungen wurden in den neunziger Jahren entwickelt und wurden zu diesem Zeitpunkt als „Fungizide mit geringem Risiko angesehen.Sie richten sich an die Fähigkeit eines Organismus, Energie zu produzieren.

Sie sind sehr spezifisch und zielen auf nur Pilze ab. In der DNA ist jedoch nur eine bestimmte Veränderung oder Mutation erforderlich, um Resistenz gegen diese Chemikaliengruppe zu erzeugen.

Dies bedeutet vor Ort, dass es für eine Population von Pilzen, die mit einem der Produkte in dieser Gruppe behandelt wurden, relativ einfach ist, um Widerstand zu entwickeln.

Und was die Dinge schlimmer macht, ist, dass die Mitglieder dieser Gruppe (Frac Code 11) sind Kreuzresistent. Die Resistenz gegen einen dieser Chemikalien ermöglicht es dem Organismus, resistent zu werden alle der Chemikalien in dieser Gruppe.

Dies ist wichtig, diese Art von Fungizid zu drehen oder idealerweise mit einem Produkt zu mischen.

Vorsicht: Während die Forschung darauf hinweist, dass Strobilurine nur Pilze beeinflussen, fanden Studien zu den Hirnzellen von Mäusen fest, dass diese Verbindungen beunruhigende zelluläre Veränderungen verursachen könnten.

Forscher der Medizinischen School of Medicine der Universität von North Carolina haben festgestellt Die Zellen von Menschen mit Autismus und Erkrankungen wie Alzheimer -Krankheit.

Laborstudien wie diese stellen sich oft nicht heraus, dass sie die Situation in der realen Welt nachahmen, wenn sie in vivo (i) untersucht werden.e. beim Menschen), aber die Forschung legt nahe, dass Vorsicht gerechtfertigt sein könnte.

Hohe Risiko- und Risikopilzpilzkrankheitserreger

Einige Krankheitserreger haben ein viel höheres Risiko, Widerstand zu entwickeln als andere. Viele der mit hohen Risiken verursachen schwere Erkrankungen in landwirtschaftlichen Pflanzen wie Weizen und Gerste.

Im Hausgarten ist es wichtig, sich der Krankheitserreger mit hohem Risiko bewusst zu sein, und die Notwendigkeit, regionale Pilzpopulationen zu verhindern, dass sich Widerstand befindet.

Überbeanspruchung derselben Fungizidbehandlung kann nicht nur ihre Wirksamkeit in unseren eigenen Gärten verringern, sondern auch nachteilige Auswirkungen auf benachbarte Gärten und lokal angebaute kommerzielle Kulturen haben.

Wahrscheinlichkeit, Widerstand zu entwickeln

Häufige Arten von Pilzen, die wahrscheinlich von den Hausgärtnern begegnet werden, sind wie folgt:

Niedriges Risiko

• Rhizoctonia spp.
• Fusarium spp.
• Weiße Form (Sklerotinia sclerotiorum)
• Samen-Krankheitserreger

Hohes Risiko

• Apfelschorf (Venturia inaequalis)
• Grapevine Downy Mehltau (Plasmopora viticola)
• Graue Form (Botrytis cinerea)
• Mehltau aus Getreide (Müsli (Erysiphe Graminis)

Beispiel eines Rotationsplans für Hausgärtner

Einige der gründlichsten Empfehlungen zum Drehen von Fungiziden stammen aus dem IPM -Programm der University of California integriert.

Das Kennen des FRAC -MOA -Codes für die oben erwähnte Wirkungsweise ist ein wichtiger Ausgangspunkt für die Entwicklung Ihres Rotationsplans.

FRAC bietet einen Tisch Auflistung aller im Handel erhältlichen Fungizide und deren FRAC -Codes.

Die Hauptüberlegung besteht darin, den aufeinanderfolgenden Einsatz von Behandlungen zu vermeiden, die die gleiche Wirkungsweise aufweisen.

Ihre Empfehlungen zur Behandlung Botrytis (graue Form) Auf Erdbeeren werden wie folgt beschrieben:

• Für Produkte mit FRAC -Codes 1, 4, 9, 11 oder 17 stellen Sie nur eine Anwendung vor, bevor Sie zu einem Fungizid mit einem anderen MOA -Code drehen.

• Erstellen Sie bei Fungiziden mit anderen Codes nicht mehr als zwei aufeinanderfolgende Anwendungen, bevor Sie zu einem Produkt mit einem anderen MOA -Code drehen.

Biofungizide und Pflanzenverteidigungsverbindungen

Zusätzlich zu den häufig verwendeten synthetischen Fungiziden gibt es auch Mikroorganismen, die Pilze hemmen, die als Fungizide verwendet werden können. Sie werden Biofungizide genannt.

FRAC listet mehrere Mikroorganismen auf, die auf dem Gebiet effektiv funktionieren können, einschließlich Arten des Pilzes Trichoderma und das Bakterium Bacillus Amyloliquefaciens.

Wir haben diesen Artikel gestartet, indem wir darüber gesprochen haben, wie Pflanzen sich verteidigen können. Viele dieser Abwehrmechanismen können auch durch Fragmente von Mikrobienzellen induziert werden.

Die Pflanzen haben die Fähigkeit entwickelt, diese Fragmente als potenzielle Bedrohungen zu erkennen und ihre Immunantworten zu verbessern, wenn sie mit ihnen konfrontiert sind.

Einige dieser Verbindungen werden verwendet, um die Immunantwort einer Pflanze zu induzieren, sodass sie dem Angriff durch Pilze widerstehen kann. Beispiele sind Hefezellwände und ein bestimmter Stamm von Bazillus Bakterien.

Drogen- und Pestizidresistenz bedroht uns alle

Sie haben keinen Zweifel über Superbugs gelesen - Bakterien resistent gegen alle bekannten Arten von Antibiotika. Durch diese Bakterien verursachte Infektionen können tödlich sein.

Die Situation mit pilz menschlichen Krankheitserregern ist in die gleiche Richtung geleitet.

Das gleiche Prinzip gilt für landwirtschaftliche Fungizide - Chemikalien, die äußerst wirksam beim Abtöten von Pilzen im Laufe der Zeit weniger wirksam werden, da sich die Organismen der Resistenz gegen die Chemikalien entwickeln.

Zu wissen, dass dies wahrscheinlich die Möglichkeit gibt, unser Stück zu tun, um dies zu verhindern, indem wir potenzielle Problemprodukte mit solchen drehen, die viel weniger wahrscheinlich zu Widerstand führen.

Und die Verwendung biologischer Organismen bietet noch mehr Hoffnung, dass Gärtner und Erzeuger in der Lage sein werden, die Oberhand im immer konstanten Krieg gegen Pilzpathogene zu halten.

Konnten Sie dem Widerstand in Ihrem Garten erfolgreich entgegenkommen? Wenn ja, lassen Sie uns wissen, wie es in den Kommentaren verlief.

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