פרופיל רגישות סטמפיליום מבצל ושום לפונגצידים

סטטוס תוכנית מחקר לשנת 2024

נדב ניצן ויפתח גלעדי, מו"פ עמק המעיינות

תקציר

בצל ושום הם גידולים מרכזיים בישראל בכלל ובאזור העמקים בפרט. בעשר השנים האחרונות פוגעת בגידולים אלו מחלת העלווה כמשון שקעים, הנגרמת על-ידי הפטריה האסקומיצטית Stemphylium vesicarium. המחלה גורמת לתמותת עלים וכפועל יוצא בפוטוסינתיזה וביבול הבצלים. היפותיזת המחקר גורסת שהתגברות חומרת המחלה בשנים האחרונות הינה תולדה של פחיתת רגישות באוכלוסיית הפתוגן לחומרי הדברה (פונגצידים) המצויים בשימוש מסחרי. לפיכך, איפיון פרופיל הרגישות של הפתוגן לפונגצידים יאפשר לדייק את ממשק ההדברה וליעל אותו על-ידי בחירה ושילוב פונגצידים מושכלים. נבחנה יעילות הפונגצידים בוסקליד (SDHI), דיפנוקונאזול וציפרוקונאזול (טריאזולים). אובחן שציפרוקונאזול מצוי על סף שבירה וכי יעילות הבוסקליד מצומצמת. לעומת זאת, יעילות דיפנוקונאזול טובה, למרות זיהוי פחיתת רגישות בתבדידים מסויימים. התוצאות מבהירות שהתבדידים הישראלים של פתוגן זה הינם בעלי ערכי EC50 הגבוהים כפי עשרה מהמדווח בספרות עבורו. כמו-כן, התבדידים התפצלו לשתי קבוצות רגישות, כאשר "קבוצה 1" נמצאה רגישה יותר לבוסקליד, אך עמידה יותר לציפרו- ולדיפנוקונאזול; ואילו "קבוצה 2" אותרה כעמידה יותר לבוסקליד, אך רגישה יותר לטריאזולים. מומלץ להפסיק שימוש בציפרוקונאזול בשלב זה. מומלץ לליישם תערובות בוסקליד בשילוב עם דיפנוקונאזול על-מנת לתת מענה בשדה לשתי קבוצות הרגישות במקביל.

רקע קצר ותיאור הבעיה

בצל ושום הם גידולים חשובים באזור העמקים (עמק בית שאן, עמק יזרעאל ועמק החולה) ובשאר אזורי הארץ. עונת הגידול הארוכה חושפת אותם למגוון מחלות ומזיקים, ביניהן כמשון שקעים (להלן: המחלה), הנגרמת מהפטריה האסקומיצטיתStemphylium vesicarium. מדובר במחלת עלווה חמורה הפוגעת בנוף, שתסמיניה מופיעים כנגעים לבנבנים המתפתחים לנגעים סגלגלים (oval) ובמקביל מתפתחת נקרוזת קצה (tip die back), כלורוזה לאורך מרכז העלה או בלהביו ולבסוף הנגעים מתאחדים והעלה נובל הפטריה שורדת בבשאריות העלים, בהם גם מתפתח השלב המיני (איור 1), שחלקו באפדימיולוגיה של המחלה אינו ברור. יכולתה של המחלה להפחית את יבול הבצלים מדווחת בספרות. בסין דווח על הפחתת יבול השום בעד 70% (Zheng et al. 2010); ובניו-זילנד דווחה הפחתת יבול של כ- 60% בבצל (Wright et al. 2019). בישראל, במהלך 15 השנים האחרונות, התמקדו המחקרים במציאת תכשירי הדברה יעילים בניסויי שדה והפחתת יבול לא נמדדה. לפיכך, לא קיים בישראל מידע מהימן לגבי הפחתת יבול. אולם, גורמי מקצוע ומגדלים מדגישים כי בשדות נגועים קיימת פגיעה באיכות השום ובגודל ובצלים (מידע אישי: יפתח גלעדי, אמיר דרפנר).

הטיפול במחלה בישראל מבוסס על תכשירי הדברה כימיים סינתטיים המיושמים עלוותית במהלך עונת הגידול. מספר הטיפולים להדברת המחלה עשוי להגיע לאחד-עשר בעלות ממוצעת של 350 ש"ח/דונם. כיום בישראל מורשים 44 תכשירים כימיים להדברת המחלה בשום (השרותים להגנת הצומח; מאגר תכשירי ההדברה להגנת הצומח): 33 (75%) הם סטרובילורינים (QoI; FRAC 11), טריאזולים (FRAC 3), בוסקליד (SDHI, FRAC 7) או כלורוטאלוניל (FRAC M5) המצויים כתכשירים בודדים או כתערובות של סטרובילורינים+כלורוטאלוניל, סטרובילורינים+בוסקליד וסטרובילורים+טריאזולים. כמו-כן, מורשים 8 תכשירים מבוססי החומר הפעיל מנקוזב, ושלושה תכשירים נוספים מכילים חומצה פוספונית (FRAC P07/PHDI). יש לציין שהשימוש בכלורוטאלוניל נאסר השנה בעוד המנקוזב מצוי תחת בחינה ורישויו צפוי להפסק בשנתיים הקרובות. כלומר, מגוון הח"פ המורשים להדברת המחלה מצומצם מאוד, כך שלמרות אלטרנציה של תכשירים צפויה להתפתח פחיתת רגישות; ואכן, תצפיות גורמי המקצוע בישראל מדווחות על חומרת ושכיחות מחלה גבוהות מאוד בשדות השום והבצל. יתירה מכך, אוכלוסיות הפטרייה בארה"ב, קנדה וטאייואן מדגימה עמידות לסטרובילורינים (Q_oIs, FRAC 11) ואניל פירימידינים (AP, FRAC 9) (Hay et al. 2019; Stricker 2020, Wang et al. 2021), והתגברות חומרתה בישראל, תחת ממשק ההדברה המסחרי, מרמזת על פחיתת רגישות לפונגצידים המורשים. לפיכך, המחקר המתבצע ביחידה לפיטופתולוגיה במו"פ עמק המעיינות לומד את האפדימיולוגיה של המחלה וכחלק מכך את פרופיל הרגישות של אוכלוסיית הפטרייה בישראל לחומרי ההדברה המורשים לשימוש מסחרי, במטרה לדייק ולשפר את ממשק ההדברה.

חומרים ושיטות

בחינת יעילות ממשק ההדברה הקיים. ניסוי בוצע בשדה שום מסחרי של קיבוץ גשר בעונת 2022-23. תאריכי הריסוסים והתכשירים נקבעו לפי הנחיות הפיקוח האזורי ובמינונים המקובלים בפרקטיקה המסחרית (טבלה 1). הריסוסים בוצעו בעזרת מוט ריסוס 6 דיזות קונגט צהוב עם לחץ 2.4 בר ונפח תמיסה של 25 ליטר לדונם. הניסוי הוצא לפועל במערך של בלוקים שלמים באקראי עם 5 חזרות לטיפול. שני טיפולים נבחנו בניסוי: (א) צמחים מרוססים לפי ממשק ההדברה המומלץ; (ב) צמחים לא מרוססים כביקורת להשוואה.

אוסף תבדידים: הפטריה בודדה משום, בצל ופונדקאים אחרים מאזורי גידול שונים בישראל. עלים נגועים נשטפו במי ברז והודגרו בתא לח ב- 24 מ"צ למשך 48 שעות בחושך. 30 תבדידים חד-ניבגיים הוכנו על-ידי העברת נבגים בודדים תחת המיקרוסקופ למצע גידול (PDA 1%) בצלחות פטרי. עשרה תבדידים (איור 2) נבחרו לפי פיזור גאוגרפי לבחינת פרופיל הרגישות לפונגצידים.

# קוד תבדיד פונדקאי מיקום אזור גאוגרפי עונת גידול 1 Sv_1 שום נחל בזק BS 2020-21 2 Sv_2 שום נחל בזק BS 2020-21 3 Sv_6 כרישה קיבוץ קליה DS 2021-22 4 Sv_9 שום נחל עוז WN 2021-22 5 Sv_11 שום קיבוץ להב NN 2021-22 6 Sv_19 שום כפר חסידים AP 2022-23 7 Sv_23 שום קיבוץ קליה DS 2022-23 8 Sv_25 שום בר נחל שניר GH 2023 9 Sv_26 בצל קיבוץ יזרעאל EP 2022-23 10 Sv_27 בצל חוות עדן BS 2023-24

בחינת פרופיל רגישות לפונגצידים. התכשירים "קנטוס" (BASF; ח"פ: בוסקליד; 500 ג' / ק"ג), בוגירון (כצ"ט; ח"פ: דיפנוקונאזול 250 ג'/ל') וצפריר (תפזול; ח"פ: ציפרוקונאזול 100 ג'/ל') שימשו להרעלת מצע גידול (water agar 3%). תמיסות סטוק במינון של 1000 יחידות למיליון (יח"מ, ppm) הוכנו במים מזוקקים סטרילים. תמיסת הסטוק עורבבה באגר מקורר (כ- 40 מ"צ) והמצע הורעל לריכוזי חומר פעיל סופי של 1 ו- 10 יח"מ כריכוזים בדידים (discrete / cut-off). כביקורת שימש אגר זהה ללא תוספת פונגצידים. תרביות התבדידים (איור 1) הוכנו במצע גידול מסוג אגר מים (water agar 3%) ותרביות בנות 7 ימים שימשו לאילוח המצעים המורעלים. דיסקית (Ø = 5 mm) עם אגר מאוכלס בתפטיר מקצה גידול התרבית הונחה במרכז הצלחת. הצלחות הודגרו ב- 24 מ"צ בחושך למשך 7 ימים. הניסוי בוצע ב- 3 חזרות לכל תבדיד לכל ריכוז פונגציד. בסיום ההדגרה קוטר המושבה נמדד פעמיים בהצלבה ואחוז עיכוב הגידול התפטירי חושב לכל תבדיד בנפרד ביחס לביקורת (גידול במצע לא מורעל),

לפי הנוסחה: Ø control – Ø fungicide) / (Ø control)] * 100)]Growth inhibition = . פרופיל הרגישות מוגדר לפי עיכוב גידול של  50% (EC50), כאשר: עיכוב של 50% ומטה במינון 1 יח"מ = מופחת רגישות insensitive;  עיכוב של 50% ומטה במינון 10 יח"מ = סביל tolerant / moderately resistant; ועיכוב של 50% ומטה במינון 100 יח"מ = עמיד resistant.  

תוצאות

בחינת יעילות ממשק ההדברה הקיים. ניסוי שדה בוצע בשדה שום מסחרי של קיבוץ גשר בעונת 2022-23. תאריכי הריסוסים והתכשירים נקבעו בהתאם להנחיות הפיקוח האזורי ובמינונים המקובלים בפרקטיקה המסחרית. חומרת המחלה נמדדה כממוצע % שטח העלים הנגוע בכמשון שקעים. לאורך כל עונת הגידול לא אובחן הבדל סטטיסטי מובהק בין הטיפול המרוסס לפי ממשק ההדברה, לבין טיפול הביקורת הלא מרוססת (איור 3). משמע, שממשק ההדברה כשל ביכולתו להדביר את המחלה. תוצאה זו מאששת באופן כמותי ועל בסיס ניסוי מסודר את תצפיות גורמי המקצוע ומחזקת את ההנחה שרגישות אוכלוסיית הסטמפיליום לפונגצידים פחתה.

בחינת פרופיל רגישות לפונגצידים. עיכוב גידול תפטירי שווה ערך או פחות מ- 50% בריכוזים של 1 יחידות למיליון (יח"מ) ו- 10 יח"מ משמעותו רגישות פחותה או סבילות הפטריה לפונגציד, בהתאמה. בחינת רגישות לבוסקליד (איור 4) זיהתה 4 תבדידים פחותי רגישות, שלא עוכבו על-ידי ריכוז של 1 יח"מ (Sv11, 19, 25, 27), ותבדיד אחד סביל (Sv6), שלא עוכב על-ידי ריכוז של 10 יח"מ. בחינת רגישות לפונגציד דיפנוקונאזול (איור 5) הדגימה 4 תבדידים פחותי רגישות שלא עוכבו על-ידי ריכוז של  1 יח"מ (Sv1, 2, 6, 23). בחינת רגישות לציפרוקונאזול (איור 6) הדגימה 4 תבדידים סבילים שגידולם לא עוכב בריכוז של 10 יח"מ (Sv1, 2, 6, 23), ו- 3 תבדידים פחותי רגישות, שגידולם לא עוכב ב- 1 יח"מ (Sv11, 19, 26). לפיכך, שלושת הפונגצידים שנבחנו לא הדגימו עיכוב מלא של תבדידי המדגם, כאשר יעילות ציפרוקונאזול ובוסקליד היתה הפחותה ביותר (איור 7). ניתוח גורמים ראשיים (PCA) בוצע עבור ערכי הפחתת גידול הפטריה כמשתנה רציף עם תבדידים כמשתנה נומינאלי. תוצאות הניתוח מדגימות פיצול של מדגם התבדידים לשתי קבוצות רגישות, כאשר "קבוצה 1" מכילה את התבדידים Sv1, Sv2, Sv6, ו- Sv23 ורגישה יותר לפונגציד בוסקליד (SDHI). לעומת זאת, "קבוצה 2" מכילה את התבדידים Sv9, Sv11, Sv19, Sv25, Sv26, Sv27 ורגישה יותר לפונגצידים ציפרו- ודיפנוקונאזול (טריאזולים) (איור 8).

סיכום

בצל ושום הם גידולים חשובים באזור העמקים (עמק בית שאן, עמק יזרעאל ועמק החולה) ובשאר אזורי הארץ. הטיפול בכמשון שקעים, הנגרם על-ידי הפטריה Stemphylium vesicarium דורש יישום עלוותי של תכשירים כימיים סינתטיים במהלך עונת הגידול. מספר הטיפולים להדברת המחלה עשוי להגיע ל-11. עלות הטיפולים הממוצעת היא כ-350 ש"ח/דונם, כך שהוצאה שנתית למשק מסחרי עשויה להיות גבוהה מאוד. לכן, שימוש בתכשירי הדברה בעלי יעילות פחותה או חלקית אינו רצוי. לאור זאת, בתוכנית מחקר המבוצעת ביחידה לפיטופתולוגיה במו"פ עמק המעיינות נבחן פרופיל הרגישות של אוכלוסיית הפתוגן לפונגצידים המצויים בשימוש מסחרי במטרה לדייק את ממשק ההדברה.

ארבע-עשר תכשירים, המשמשים את התעשייה לטיפול במחלה, נבחרו לבחינה במחקר זה. מתוכם שמונה מורכבים מפונגצידים בודדים ושישה הם תערובות של שני פונגצידים. שלושה פונגצידים בודדים נבחנו עד כה ושייכים לקודי FRAC 7 ו- 3. בוסקליד (FRAC 7) הינו SDHI (succunate dehydrogenase) הפוגע בנשימה, ואילו דיפנוקונאזול וציפרוקונאזול (FRAC 3) הינם טריאזולים הפוגעים בסינטזת ארגוסטרול ובממברנת התא.

עשרה תבדידים חד-ניבגיים (גנוטיפים) נבחרו מתוך אוסף של 30 תבדידים מאזורי גידול שונים בישראל ומעונות גידול שונות (איור 2) ומשמשים לבחינת פרופיל הרגישות. התבדידים נבחנים לרגישות לפונגצידים על-גבי אגר מורעל בשני ריכוזים בדידים של 1 ו-10 יח"מ, המגדירים פחיתת רגישות וסבילות, בהתאמה.

עבודתנו מדגימה ש-4 מתוך 10 תבדידים (40%) פחותי רגישות לבוסקליד, עם EC50 בין 1 ל-10 יח"מ, ותבדיד 1 מתוך 10 (10%) סביל לבוסקליד, עם EC50 של כ-10 יח"מ (איור 4). כלומר, 5 מתוך 10 תבדידים (50%) בעבודתינו הדגימו רגישות פחותה לבוסקליד, בדומה לתוצאה מצפון ארה"ב באוכלוסיית הסטמפיליום מבצל במדינת ניו-יורק, שם זוהתה פחיתת רגישות לבוסקליד ב-50% מהתבדידים עם EC50  גבוה מ-10 יח"מ (Hay et al. 2019). רגישות לדיפנוקונאזול בצפון ארה"ב נמצאה ב-97.8% מהתבדידים שנדגמו עם EC50 קטן מ-0.5 יח"מ. בשונה, בעבודתינו נמצאו רק 2 מתוך 10 תבדידים (20%) עם EC50 של כ-1 יח"מ, 2 מתוך 10 תבדידים עם EC50 בין 1 ל-10 יח"מ, ו-6 מתוך 10 תבדידים עם EC50 קטן מ-1 יח"מ (איור 5). רגישות לציפרוקונאזול לא נבחנה בארה"ב, אך בעבודתינו מצאנו 3 מתוך 10 תבדידים עם EC50 של כ-1 יח"מ, 3 מתוך 10 תבדידים עם EC50 בין 1 ל-10 יח"מ, ו- 4 מתוך 10 תבדידים עם EC50 גדול מ-10 יח"מ (איור 6). כלומר 7 מתוך 10 (70%) מתבדידים ניתנים להגדרה כסבילים. לאור זאת, התוצאות מעידות על פחיתת רגישות של התבדידים, שמשמעותה פחיתת יעילות של הפונגצידים שנבחנו (איור 7). כלומר, התוצאות עד-כאן מציינות שהפונגציד דיפנוקונאזול עדיין יעיל לשימוש, בעוד ציפרוקונאזול בעל פחיתת רגישות משמעותית ורצוי להפסיק את השימוש בו. יעילות הבוסקליד פחתה, אולם הפונגציד אינו שבור ומסתמן שהשימוש בו עדיין בטוח בשילוב עם תכשירים אחרים. תוצאות המדגם גם מציגות, שהתבדידים התפצלו לשתי קבוצות רגישות (איור 8). קבוצה אחת רגישה יותר לבוסקליד, בעוד קבוצה שניה רגישה יותר לטריאזולים.

לסיכום, מסתמן שרצוי לשמר את הפונגציד בוסקליד על-ידי שילובו עם דיפנוקונאזול בממשק ההדברה, כך שיעוכבו שתי קבוצות הרגישות במקביל. כיום, לא קיים תכשיר מוכן המשלב בוסקליד ודיפנוקונאזול. לעומת זאת, בוסקליד משולב עם פירקלוסטרובין בתכשיר "סיגנום". בשלב זה במחקר ידוע כי הפונגציד אזוקסיסטרובין שבור (מידע לא מפורסם), אולם טרם נבחנה יעילותו של פירקלוסטרובין. יעילותם של הסטרובילורינים ושל תערובות פונגצידים תיבחן בהמשך.

ספרות

1. Hay et al. 2019. Emergence of Stemphylium leaf blight of onion in New York associated with fungicide resistance. Plant Dis. 103: 3083-3092
2. Stricker et al. 2020. Fungicide efficacy and timing for the management of Stemphylium vasicarium on onion. Canadian J. of Plant Pathology 43(2): 275-287.
3. Wang, C.H. et al. 2021. Stemphylium leaf blight of Welsh onion (Allium fistulosum): an emerging disease in Sanxing, Taiwan. Plant Disease note. https://doi.org/10.1094/PDIS-11-20-2329-RE
4. Wright et al. 2019. The current outbreak of Stemphylium leaf blight of onion in New Zealand – identification of cause and review of possible risk factors associated with the disease. New Zealand Plant Protection 72:10-20.
5. Zheng et al. 2008. First report of leaf blight of garlic (Allium sativum) caused by Stemphylium solani in China. Plant Pathology 57:380.

*** המידע המוצג במאמר זה אינו המלצה למגדלים ***