Садоводи-любителі давно побачили, що з деревами щось не так. Саджанці не хочуть рости, хворіють. Ті, що вижили, не радують урожаєм.
Пояснення цього «щось не так» знайшли вчені. Діагноз звучить як вирок: віруси! Так-так, вони полюють не лише на людей. Дерева й кущі теж потерпають. Науковці, які займаються садом, виявили біду давно і знають, як з нею боротися. Та, на жаль, ситуація не з їхньої вини розвивається за сценарієм: «Доки грім не вдарить». А його вже чути. І віруси атакують не лише плодові дерева, а й інші сільськогосподарські культури. Про те, як зарадити проблемі, «Урядовий кур’єр» поцікавився у директора Інституту садівництва НААН України академіка Ігоря Гриника.
— Ігорю Володимировичу, йдеться про продовольчу безпеку держави?
— Так. За оцінками експертів, внаслідок епідемії вірусних хвороб рослин втрати світової економіки сягають щорічно 30 мільярдів доларів США і зростатимуть, якщо не протидіяти біді.
Особливе значення мають вірусні хвороби в галузі садівництва. Інтенсифікація виробництва та впровадження практики вирощування монокультури на великих площах сприяє швидкому поширенню небезпечних патогенів. Зниження урожайності та якості продукції через інфікування окремими вірусами може досягати 100%. Вірусні хвороби — серйозна загроза для багаторічних культур, де інвестиції у садивний матеріал та створення насаджень значно більші порівняно з однорічними культурами. Більшість вірусів, що вражають плодові, ягідні й горіхоплідні культури тривалий час можуть не спричиняти яскраво виражених симптомів і поширюватись у саду без відома власника насаджень. Та за сприятливих умов віруси підвищують чутливість до біотичних та абіотичних загроз, і це може призводити до загибелі саду.
— Ворога виявлено. Що далі?
— Науковці Інституту садівництва НААН понад 30 років проводять дослідження вірусів, що циркулюють у садових агроценозах України. За цей період виявлено понад 40 вірусних захворювань плодових та ягідних культур, що призводить до втрат 10—100% урожаю.
Вивчення фітовірусологічного стану насаджень проводять на основі моніторингових досліджень методами візуальної оцінки та діагностики з використанням імуноферментного аналізу (ІФА). За узагальненими даними моніторингу, рівень інфікованості садів і ягідників становить 12—18%. Діагностика зразків, відібраних у сортових насадженнях яблуні і груші, виявила, що до 50 і 25% їх інфіковано вірусами, а найпоширеніші в сортових насадженнях яблуні вірус хлоротичної плямистості яблуні — 30,9 %, груші — вірус ямкуватості деревини яблуні — 22,5%. Маточники вегетативних підщеп цих культур інфіковані на 2,8 і 4,9% відповідно. Загальний рівень інфікування вірусами насаджень кісточкових культур становить 38, ягідників — 54%.
З 2004 року на наявність вірусних інфекцій було перевірено методом ІФА понад 25 тисяч зразків, відібраних в насадженнях зерняткових культур і більш як 5 тисяч — кісточкових сливової та вишнево-черешневої груп, 2 тисячі кущів ягідних, що дало змогу започаткувати роботи з виділення безвірусних клонів перспективних сортів і підщеп, створення бази безвірусних клонів і контролю за поширенням вірусних патогенів у різних типах маточників.
Для відбору вихідних безвірусних клонів застосовуємо детекцію вірусів та фітоплазм методом полімеразної ланцюгової реакції, який вирізняється високою чутливістю, достовірністю і дає змогу виявити вірус навіть за умови дуже низької його концентрації.
Науковці інституту проводять вивчення молекулярно-генетичних і біологічних характеристик українських ізолятів вірусів плодових і ягідних культур. Зокрема, вивчено морфологічні, серологічні та генетичні характеристики українських грушевих та яблуневих ізолятів чотирьох вірусів, найпоширеніших у вітчизняних насадженнях зерняткових культур, — вірусів борознистості деревини яблуні, ямкуватості деревини яблуні, хлоротичної плямистості листя яблуні та мозаїки яблуні.
Досліджено генетичні та біологічні особливості вірусів некротичної кільцевої плямистості кісточкових (ВНКП) і карликовості сливи (ВКС), які найчастіше уражують вишню та черешню. За даними філогенетичного аналізу визначено, що в Україні циркулюють як помірно шкодочинні, так і агресивні ізоляти цих вірусів. На прикладі сортів вишні Ксенія і Богуславка та черешні Ніжність у комбінації з різними типами вегетативних клонових підщеп вивчено вплив ВНКП і ВКС на сортопідщепні комбінування та розвиток саджанців у розсаднику. Продемонстровано, що під впливом вірусної інфекції випади вже на етапі вирощування саджанців можуть досягати 100%.
— Які віруси становлять найбільшу небезпеку для насаджень в Україні?
— Один з найвідоміших вірусів плодових — вірус шарки сливи (ВШС), негативний вплив якого важко переоцінити. У багатьох країнах Європи та у США надають значні кошти, спрямовані на викорінення цього небезпечного патогена. В Україні він хоч і належить до карантинних організмів, досить поширений у всіх областях вирощування кісточкових культур, що було підтверджено нашими дослідженнями.
Симптоми ВШС можуть бути яскраво виражені або зовсім непомітні і значно варіюють залежно від штаму вірусу, часу інфікування, сорту і зовнішніх чинників. Діагностичні симптоми з’являються переважно на листках і плодах сливи, абрикоса і персика. На вишні, черешні і мигдалю ВШС переважно не має виражених виявів, але науковці інституту показали, що вишня магалебська може бути безсимптомним носієм штаму D ВШС, небезпечного для всієї групи сливових культур.
Навіть без симптомів відбувається зменшення урожайності (у чутливих сортів на 83—100%), скорочується термін експлуатації насаджень через поступове відмирання рослин, змінюється зимостійкість, вміст хлорофілу, у плодах змінюється біохімічний склад. Втрати від ВШС у світі оцінюють у 600 мільйонів доларів щорічно.
Серед ягідних культур в Україні найбільше шкоди віруси завдають малині. Цю культуру можуть інфікувати більш як 30 патогенів. У наших дослідженнях 11 з них було виявлено в Україні. Типова проблема вирощування малини — розсипчастість ягоди. Такі симптоми — найчастіше наслідок інфікування малини вірусом кущистої карликовості малини (ВККМ), інколи у комплексі з вірусами крапчастості листя малини, жовтої сітчастості малини і латентним вірусом малини. Комплексне інфікування вірусами може призводити до втрати значної частини врожаю внаслідок розсипання ягід та зменшення приростів на 70%. ВККМ повсюдно поширений в Україні, трапляється фактично у всіх зонах вирощування малини.
Для всіх перелічених вірусів наші науковці відвели локальні ізоляти, проаналізували фрагменти їх нуклеотидних послідовностей та зареєстрували українські ізоляти в міжнародній базі даних Генбанку. Оцінено рівень їх спорідненості з відомими ізолятами різного географічного походження.
— Чи можна захиститися від вірусів хімічними засобами?
— На відміну від грибних і бактеріальних збудників, віруси — внутрішньоклітинні патогени, не досяжні для дії хімічних та інших засобів боротьби. У разі інфікування вірус системно вражає рослину. Тому використання бруньок, живців чи інших частин рослини без попереднього відбору й оздоровлення призводить до неконтрольованого поширення інфекції, погіршення якості садивного матеріалу та зниження продуктивності промислових насаджень плодових культур. Окрім передачі в разі вегетативного розмноження, віруси здатні передаватися із соком під час роботи без дезінфекції інструментів. Важливу роль у поширенні вірусів відіграють вектори-переносники — попелиці, цикадки, кліщі, білокрилки, нематоди тощо. Окремі віруси здатні передаватися з пилком і насінням.
З огляду на різноманіття способів поширення вірусів найефективнішим способом запобігання інфекції залишається використання безвірусного матеріалу. Саме на розроблення комплексної системи виробництва та сертифікації якості безвірусного садивного матеріалу спрямована діяльність науковців інституту.
— У чому її суть?
— Збільшення обсягів виробництва безвірусного садивного матеріалу можна забезпечити, лише широко впровадивши біотехнологічні методи діагностики, оздоровлення та прискореного розмноження базових клонів — культуру тканин, зелене живцювання тощо та створивши на базі провідної наукової установи галузі — Інституту садівництва НААН науково-виробничий біотехнологічний тепличний комплекс із виробництва високоякісного базового матеріалу. За умови введення в експлуатацію такого комплексу на базі наукових установ НМЦ «Садівництво» (базових господарств) буде створено систему виробництва базового садивного матеріалу, яким буде закладено сертифіковані маточні насадження у спеціалізованих розсадницьких господарствах України. Такі комплекси нині успішно функціонують у багатьох країнах, зокрема аналогами можуть слугувати базові центри у Нідерландах (Naktuinbow) та Італії (CAV), які виконують функції інспектування, добору вихідного матеріалу, його утримання та первинного розмноження. Тож щороку наукові центри виробляють десятки мільйонів безвірусного базового садивного матеріалу, з якого розсадницькі підприємства отримують сотні мільйонів сертифікованих рослин. Вирощувати безвірусний садивний матеріал слід із залученням сучасних технологій прискореного розмноження методами культури in vitro та зеленого живцювання і використанням спеціалізованих приміщень (лабораторій, скляних та плівкових теплиць, теплиць-тунелів, холодильників, складів тощо).
Введення в дію такого комплексу дасть змогу Україні вирощувати достатню кількість високоякісного садивного матеріалу, що забезпечить висаджування нових садів та виробництво плодової продукції, яка відповідатиме світовим стандартам, дасть змогу співпрацювати зі світовим ринком.
— Чи врегульовано законом роботи з вирощування здорового садивного матеріалу?
— Закон про насіння і садивний матеріал регулює виробництво та обіг усього спектра сільськогосподарських культур, але не відображає особливостей вирощування садивного матеріалу саме плодових та ягідних порід. У Євросоюзі окремо розроблено директиви для плодових, лісових, картоплі, зернових та інших культур. Закон не передбачає існування садивного матеріалу категорії стандартний (європейський аналог САС). Усе це робить актуальним розроблення та набуття чинності окремого закону про розсадництво багаторічних рослин.
Як показує досвід країн — членів ЄОКЗР, в національні схеми сертифікації садивного матеріалу плодових, ягідних та декоративних культур можна вносити певні уточнення у процес вирощування безвірусного садивного матеріалу цих культур, що продиктовано необхідністю врахування еколого-географічних та фітосанітарних особливостей кожної країни.
Перелік основних вірусних патогенів у рослинному матеріалі уніфікований у більшості сертифікаційних схем.
В Україні такі вимоги розробили науковці інституту, спираючись переважно на європейський досвід, і відобразили у проєктах національних стандартів. Але в Україні проведення сертифікації стандартизовано лише для кущових ягідних культур та суниці. Застандартизовано перелік методів оздоровлення плодових та ягідних культур в ДСТУ 7184:2010.
Для удосконаленя цього напряму наукові співробітники інституту розробляють ДСТУ, вони активні члени робочої групи з розвитку садівництва в Міністерстві аграрної політики та продовольства України.
Роль науки в сільгоспвиробництві зростає, дослідження, розроблення рекомендацій — статті затратні. Але розглядати їх слід не як видатки, а вкладення у примноження віддачі галузі. Про це слід пам’ятати, розробляючи держбюджет на наступний рік. Сад має плодоносити, а не гинути від хвороб. Його здоров’я — це здоров’я народу.
Микола ПЕТРУШЕНКО
для «Урядового кур’єра»
ДОСЬЄ «УК»
Ігор ГРИНИК. Доктор сільськогосподарських наук, професор, академік НААН. Народився 1970 року на Львівщині. Вищу освіту здобув у Харківському державному аграрному університеті ім. В.В. Докучаєва. Трудову діяльність розпочинав агрономом-овочівником у господарстві на Чернігівщині. З 1992-го по 2006 рік обіймав посади головного агронома і заступника голови агрофірми «Авангард», директора ДГ «Прогрес» Чернігівської державної сільськогосподарської дослідної станції, директора Чернігівського інституту агропромислового виробництва.
2006 року його обрали на посаду академіка-секретаря відділення наукового забезпечення трансферу інновацій Української академії аграрних наук, 2010-го — в.о. віцепрезидента Національної академії аграрних наук України. 2011 року обіймав посаду академіка-секретаря відділення наукового забезпечення трансферу інновацій Національної академії аграрних наук України. 2012-го — директор Інституту садівництва НААН. 2013—2014 — перший віцепрезидент НААН. З 2014 року досі — директор Інституту садівництва НААН.
Підготував та опублікував 184 наукові праці, з них 15 монографій, п’ять посібників. Має 24 патенти на винаходи і три патенти на корисні моделі, автор шести сортів вівса, сорту тритикале, двох сортів калини і трьох — обліпихи.
Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки (2014).