Treatment of vegetable seeds with hot water for disease control

Abstract

Гидротермическая обработка семян представляет собой жизнеспособную альтернативу химической обработке для уничтожения патогенов. Задача гидротермической обработки – установить наилучшее сочетание времени и температуры, которое сокращает выживаемость патогенов при минимальном разрушающем воздействии на семена. Основное предположение, оправдывающее гидротермическую обработку к снижению влияния или полному уничтожению патогенов, заключается в том, что патоген-мишень более чувствителен к высокотемпературному стрессу, чем семена. Целевые патогены микроорганизмов – в основном грибы, вирусы и бактерии, находящиеся на поверхности и внутри семян. Цель исследования – провести обзор термотерапии горячей водой для освобождения семян овощных культур от фитопатогенов. В статье проанализирована доступная информация о влиянии гидротермической обработки семян на рост, заболеваемость и урожайность овощных культур. В обзор включены статьи из различных баз данных, таких как Google Scholar, PubMed, Science Direct, SciFinder, Web of Science, РИНЦ и др., использованы онлайн-источники (Research Gate, Национальный центр биотехнологической информации (NCBI), Springer Nature Open Access, Wiley Online Library и др.). Обобщена протестированная гидротермическая обработка для освобождения семян овощных культур от фитопатогенов. Удовлетворительный контроль получен в отношении нескольких бактериальных болезней на овощных культурах, в основном вызываемых родами Clavibacter, Xanthomonas и Pseudomonas. Однако гидротермическую обработку труднее использовать на крупных семенах бобовых культур, таких как горох, фасоль или соя, потому что часто всхожесть значительно снижается еще до того, как бактерии будут полностью уничтожены. Обработка горячей водой эффективна против грибных патогенов Alternaria, Phoma, Septoria, Stemphylium, Verticillium, Cladosporium, передаваемых через семена. Показана высокая эффективность обработки семян овощных культур горячей водой против вируса табачной мозаики, вируса огуречной мозаики, вируса мозаики томата, двойного стрика томата, вируса мозаики салата и вируса мягкой крапчатости перца. Гидротермическую обработку семян необходимо выполнять в строгом соответствии с регламентом по времени и температуре, ее лучше всего проводить с помощью термостатируемых водяных бань. Hot water seed thermotherapy is a viable alternative to chemical control of pathogens. The challenge for thermotherapy is to find the best combination of time and temperature that maximizes the reduction in pathogen survival while minimizing damage to the seeds. The main assumption justifying a thermotherapeutic approach to pathogen control is that the target pathogen is more sensitive to high temperature stress than seeds. Target pathogens are mainly fungi, viruses and bacteria. The aim of the study is to review the hot water thermotherapy for the release of vegetable seeds from phytopathogens. This article analyzes the available information on the effect of heat treatment of seeds on the growth, morbidity and productivity of vegetable crops. The review includes articles from various databases, such as Google Scholar, PubMed, Science Direct, SciFinder, Web of Science, RSCI, etc., and uses online sources (Research Gate, National Center for Biotechnology Information (NCBI), Springer Nature Open Access, Wiley Online Library, etc.). The tested thermotherapy for the release of vegetable seeds from phytopathogens is generalized. Satisfactory control was obtained for several bacterial diseases in vegetable crops, mainly caused by the genera Clavibacter, Xanthomonas and Pseudomonas. However, thermotherapy is more difficult to use on large legume seeds such as peas, beans or soybeans, because a significant reduction in germination is often achieved before the bacteria are completely destroyed. Hot water thermotherapy is effective against fungal pathogens Alternaria, Phoma, Septoria, Stemphylium, Verticillium, Cladosporium, transmitted through seeds. The high efficiency of treatment of vegetable seeds with hot water against tobacco mosaic virus, cucumber mosaic virus, tomato mosaic virus, tomato double streak, lettuce mosaic virus and pepper mottling virus is shown to be highly effective. Heat treatment of seeds should be carried out in strict accordance with the time and temperature regulations, and it is best carried out using thermostatically controlled water baths.