Sudden death syndrome

Den här artikeln handlar om sojabönors sjukdom. För scenariot med mänsklig död, se Plötslig arytmisk dödssyndrom .

Sudden death syndrome (SDS), en sjukdom i sojabönsväxter , spred sig snabbt över södra USA på 1970-talet och nådde så småningom de flesta jordbruksområden i USA. SDS orsakas av en Fusarium- svamp, mer specifikt den jordburna rotpatogenen Fusarium virguliforme, tidigare känd som Fusarium solani f. sp. glyciner . Förlusterna kan överstiga hundratals miljoner dollar enbart på amerikanska sojabönsmarknader, vilket gör det till en av de viktigaste sjukdomarna som finns i sojabönor över hela USA.

Betydelse

Sudden death syndrome (SDS) har blivit en av de mest effektfulla sjukdomar som minskar avkastningen i nordamerikanska sojabönor. Efter att ha gjort sitt första framträdande i Arkansas 1971 spred sig SDS snart till de omgivande delstaterna Tennessee och Mississippi, och reste sedan uppför Mississippifloden till delstaterna i Mellanvästern. För närvarande drabbar sjukdomen ett område som sträcker sig från South Dakota till North Carolina, vilket utsätter majoriteten av amerikanska sojabönsproducenter i riskzonen. Sjukdomen har potential att orsaka upp till 80 % skördeförlust, vilket gör den till en förödande sjukdom för producenter om den inte upptäcks tidigt och hanteras korrekt. Dess närvaro ökar för närvarande i delstaterna i norra Mellanvästern och delstaterna i västra Corn Belt, inklusive Minnesota, Nebraska och Wisconsin, och kan sammanfalla med spridningen av Soybean Cyst Nematode (SCN).

Symtom och tecken

De flesta av SDS-symtomen kan förväxlas med andra faktorer som näringsbrist och vissa andra sjukdomar som brun stjälkröta och stamcanker. Vanligtvis är det första symtomet som ses intervenal kloros, vilket är gulfärgningen av växtmaterialet mellan bladvenerna. När löv börjar dö kan rynkningar och fläckar också observeras tillsammans med kloros. När svårighetsgraden ökar, uppstår nekros (celldöd) och så småningom kommer dessa blad att falla av, vilket bara lämnar bladskaft kvar på stjälken. Om förhållandena är rätt (svala och våta) kan dessa symtom uppträda plötsligt, vilket orsakar stora skördeminskningar. Normalt ses detta i mitten eller slutet av juli runt tidpunkten för blomning och fröproduktion.

Förutom bladsymtom kan stammen på sojaplantan också visa symtom. Om en sojabönsstam med SDS delas kommer märgen att vara synligt vit medan den kortikala vävnaden runt märgen blir brun till ljusbrun till färgen. Om märgen är brun till färgen (eller om hela stjälken ser brun ut på insidan) är det troligt att plantan har brun stamröta snarare än SDS.

Tillsammans med ovanjordiska blad- och stamsymtom visar rötterna vanligtvis någon form av ruttnande och minskad kraft jämfört med andra friska sojabönsrötter. Om markförhållandena är fuktiga kommer sannolikt också rötter att visa blåa massor av sporer (makrokonidier) runt pålroten strax under jordytan. Blå svampmassor, som hittas tillsammans med blad- och stamsymptomen, är starka diagnostiska indikatorer för SDS.

Sjukdomscykel

F. virguliforme övervintrar som asexuella makrokonidium och klamydosporer och för närvarande har ingen forskning funnit ett framgångsrikt sexuellt stadium med denna patogen. När förhållandena är gynnsamma gror dessa sporer på plantans rötter och infekterar växten. Från V1 till R1 stadierna (planta till första blomman) av sojaböntillväxt, koloniserar svampen i växtbarken och går bara uppför stjälken några centimeter ovanför jordytan. Toxiner produceras när patogenen koloniserar de nedre delarna av sojabönans cortex. Dessa toxiner färdas upp genom xylem till bladen, vilket orsakar bladkloros och nekros, vilket så småningom leder till att blad och baljor faller.

Blå svampspormassor produceras på växtens rötter där makrokonidier bildas. Makrokonidier är en av patogenens övervintringsfaser och kan finnas kvar i marken och växtrester i många år. Mellan växtsäsongerna F. virguliforme även i form av klamydosporer i skörderester och fritt i jorden. Dessa tjockväggiga övervintringsstrukturer kan motstå stora temperaturfluktuationer i jorden och till och med motstå uttorkning.

Miljöfaktorer

Sval och blöt jord är det mest idealiska tillståndet för F. virguliforme , patogenen som orsakar SDS. Förekomsten av sjukdomen kan ofta spåras med stormfronter som rör sig över landet. Symtom på SDS är vanligtvis vanliga 10–14 dagar efter kraftiga regn. Medan sjukdomen föredrar sval jord, manifesterar symtomen sig ofta inte förrän i juli eller augusti efter att ett blötande regn har mättat jorden. Tidig plantering kan lämna frön mottagliga för SDS, liksom plantering av sårbara sorter. SCN-infektion av en population av växter skapar också en gynnsam miljö för SDS, eftersom växternas rötter redan är under stress från nematoden, vilket gör dem sårbara för infektion från F. virguliforme. Förutom svala våta jordar är närvaron av SCN en av de viktigaste miljöfaktorerna för SDS. Att begränsa sojabönsexponering för SCN är mycket lättare jämfört med SDS, så att begränsa ett fälts sårbarhet för SCN är avgörande för att förhindra införandet av SDS. Miljöfaktorer är några av de största variablerna som avgör både förekomsten och svårighetsgraden av en SDS-infektion. Förmågan att kontrollera och reagera på så många av dessa faktorer som möjligt är nyckeln till att skydda en sojabönsgröda från SDS.

Sjukdomsutveckling

F. virguliforme är en jordburen patogen som börjar med att infektera rötterna på sojabönsplantor efter grodd. Svampen flyttar sedan upp växten och infekterar kärlvävnaden, vilket orsakar en brun färg i cortex runt växtens märg några tum ovanför jordytan. Toxiner produceras av svampen när den koloniserar cortex och skickas upp från stjälken till bladen, vilket orsakar ovanjordssymptomen runt första blomman under midsommaren. Medan infektion inträffar tidigt på säsongen, uppträder symtom normalt inte förrän i mitten av sommaren.

SDS har också ett synergistiskt förhållande med Soybean Cyst Nematode (SCN). Fält som har SCN-närvaro har allvarligare SDS-symtom. Även om det inte är känt exakt hur de två interagerar, är det känt att symtom på SDS är allvarligare när SCN finns i fält och att F. virguliforme kan isoleras från en SCN som finns i samma område som denna patogen.

Förvaltning

- Växtresistenta sorter : Att plantera SDS-resistenta sorter är sannolikt det mest tillförlitliga sättet att förhindra SDS-infektion av en sojabönsgröda. Tidigare hade det varit ganska svårt att hitta SDS-resistenta sojabönssorter och var ganska dyra. Men i takt med att förekomsten av SDS i områden med hög produktion av sojabönor har ökat, har utsädesföretag börjat utveckla fler sorter som är resistenta mot F. veruguliforme och SDS. Både resistenta och måttligt resistenta sorter finns tillgängliga. I en informell undersökning av fröföretag visade att cirka 57% av sorterna är märkta som åtminstone måttligt resistenta. Enskilda företagslinjer hade ett intervall på 40%-60% av sina sorter märkta som åtminstone måttligt resistenta. Det är viktigt att notera att inte alla utsädesföretag ger information om effekterna som SDS har på deras sojabönsorter. Det rekommenderas också att plantera en sort som också är resistent mot SCN, eftersom närvaron av denna patogen kan påverka växtens respons på F. vurguliforme. På grund av det symbiotiska förhållandet mellan dessa två patogener är det viktigt att samla in information om båda när man väljer en sojabönsort. De flesta fröföretag kommer att släppa information om SCN.

- Plantera en vecka eller två senare : Det här är en praktik som fungerar bra i teorin men som är svår att tillämpa i fält. På grund av snäva scheman och oförutsägbara vårvädermönster i Mellanvästern och Great Plains, kan det vara svårt att inte plantera sojabönor så snart som möjligt. Men när det är möjligt bör odlare överväga att vänta en eller två veckor efter typiska tidiga planteringsdatum för att låta jorden värmas och torka, vilket kommer att hjälpa till att skydda plantorna från att bli infekterade av F. virugliforme . Patogenen föredrar inte att infektera plantor i varmare och torrare jord. Om plantering senare inte är ett alternativ, kommer en extra passning över fältet med en jordbearbetningsmaskin eller annat grundt jordbearbetningsredskap också att hjälpa till att exponera jord och torka ut den.

- Vidta aktiva åtgärder för att minska sojaböncystanematodpopulationer : Ett bra sätt att förhindra och åtminstone bromsa spridningen och uppkomsten av F. virugliforme och SDS är att begränsa spridningen och populationen av SCN. SCN och F. virugliforme har ett symbiotiskt förhållande som hjälper båda att spridas över fält. Att begränsa spridningen av SCN kan vara en tråkig uppgift, eftersom detta kräver att man förhindrar jordöverföring från åker till åker. Det innebär att tvätta utrustning och däck mellan fälten. Även om detta kan vara orealistiskt för stora odlare, är en rekommendation att snabbt skölja av däck och utrustning när du flyttar till olika områden eller gårdar. Även om detta fortfarande är tråkigt, är det inte lika tidskrävande som att göra det efter varje åker, och det kan spara odlarna en del avkastning på vägen.

- Begränsa packning : Även om detta inte kommer att förhindra SDS och dess spridning helt och hållet, kan en begränsning av markkomprimering bidra till att minska svårighetsgraden och avkastningen av SDS. När jorden blir komprimerad har den mindre porositet och håller mer vatten. Detta är mycket gynnsamt för SDS-infektion och gör det mycket svårt att kontrollera och minska dess svårighetsgrad. Praxis som kan bidra till att begränsa packningen inkluderar att använda GPS för att köra i samma spår varje gång du kör ett pass över fältet (jordbearbetning, plantering, sprutning, etc.), att använda band eller LSW-flotationsdäck på utrustning när det är möjligt, undvika att köra belastad spannmålsbilar på fältet när det är möjligt, och begränsa färden för lastade spannmålsvagnar över fältet så mycket som möjligt.

- Att hålla ett idealiskt jord-pH : SDS trivs i jordar med ett pH-värde över 7,0. SCN trivs även i högt pH och kan kontrolleras genom att sänka jordens pH. Det är viktigt att notera att sänkning av jordens pH-värde under 6,5 gör sojabönor mer känsliga för brun stamröta. Regelbundna jordprovtagningar och applicering av gips, kalk och svavel är god praxis för att kontrollera jordens pH.

- Jordbearbetning : System utan jordbearbetning är särskilt känsliga för SDS, eftersom jorden förblir svalare och blötare på grund av att den inte bearbetas. Även om det finns fördelar med system utan jordbearbetning, kan det vara fördelaktigt att överväga lätt jordbearbetning före plantering under svalare och blötare år för att hjälpa till att öppna upp jorden för vind och sol. Detta kommer att hjälpa till att torka och värma jorden något. Generellt kommer detta att kräva någon form av skiva eller jordbearbetare, eftersom billarna på en kornborr utan bearbetning i allmänhet inte ger tillräckligt med störningar för att göra en mätbar skillnad på jordtemperatur och fukt vid tidpunkten för plantornas groning. Majs- och sojabönrester som lämnas kvar på fältet och inte bearbetas under har också visat sig bibehålla inokulumnivåer av svampen, vilket möjligen kan orsaka en SDS-infektion i nästa sojabönskörda. Av denna anledning rekommenderas en djupbearbetning som stör ytjorden på fält som tidigare har varit kända för att ha SDS-problem. Mejselplogar, moldboardplogar, fältkultivatorer med v-skor och rivare är alla effektiva jordbearbetningsverktyg för denna typ av situation.

externa länkar

• Bugg, Kevin. " Fusarium virguliforme " . North Carolina State University . Hämtad 2021-06-19 .