Czy powinniśmy obawiać się węgorka sosnowca (Bursaphelenchus xylophilus) w Polsce?

Transkrypt

1 Czy powinniśmy obawiać się węgorka sosnowca (Bursaphelenchus xylophilus) w Polsce? Marek Tomalak Zakład Biologicznych Metod Instytut Ochrony Roślin - ul. W. Węgorka 20, M.Tomalak@iorpib.poznan.pl Będlewo,

2 Choroba więdnięcia sosny Bursaphelenchus xylophilus Instytut Ochrony Roślin Prefektura Hiroshima, Japonia,

3 Choroba więdnięcia sosny Bursaphelenchus xylophilus Valverde del Fresno, Hiszpania ( ) opanowane drzewo

4 Zagrożenia 1. Bezpośrednie oddziaływanie na drzewa i drzewostany 2. Lokalne i międzynarodowe konsekwencje administracyjne: Status szkodnika kwarantannowego (EPPO Lista A2) EPPO Standards Diagnostics PM 7/4 (3), 2013 DECYZJA IMPLEMENTACYJNA KOMISJI EUROPEJSKIEJ z dnia 26 września 2012 r. w sprawie środków nadzwyczajnych zapobiegających rozprzestrzenianiu się w Unii organizmu Bursaphelenchus xylophilus (Steiner et Buhrer) Nickle et al. (węgorek sosnowiec) (2012/535/UE) Instytut Ochrony Roślin

5 Bursaphelenchus xylophilus (Steiner et Buhrer) Nickle, 1970 Główne cechy morfologiczne Samiec Samica

6 Węgorek sosnowiec (Bursaphelenchus xylophilus) Szkodnik kwarantannowy EPPO Lista A2 Zasięg geograficzny EPPO: Instytut Ochrony Roślin

7 W Europie badania z Bursaphelenchus xylophilus tylko w obiektach kwarantannowych W drzewostanach zastępczo rodzimy, nieszkodliwy Bursaphelenchus mucronatus Centrum Badania Organizmów Kwarantannowych, Inwazyjnych i Genetycznie Modyfikowanych Instytut Ochrony Roślin PIB, - 5 laboratoriów kwarantannowych - Szklarnia kwarantannowa - 15 odrębnych komór z pełną automatyką kontroli warunków środowiskowych

8 Institute of Plant Protection National Research Institute, Poland Żerdzianki (Monochamus spp) Wektory Bursaphelenchus xylophilus i B. mucronatus Instytut Ochrony Roślin

9 Instytut Ochrony Roślin Larwy infekcyjne Bursaphelenchus xylophilus w tchawkach chrząszcza żerdzianki

10 Instytut Ochrony Roślin Bursaphelenchus xylophilus Cykl rozwojowy owada wektora i nicienia

11 Instytut Ochrony Roślin Choroba więdnięcia sosny

12 Zagrożenie - niezbędne warunki 1. Obecność wrażliwych gatunków drzew i drzewostanów 2. Potencjalna / rzeczywista obecność nicienia 3. Potencjalna / rzeczywista obecność owadów-wektorów 4. Występowanie odpowiednich warunków termicznych dla rozwoju populacji nicienia i symptomów chorobowych Instytut Ochrony Roślin

13 Niezbędne warunki zagrożenia 1. Obecność wrażliwych gatunków drzew i drzewostanów Wrażliwe gatunki drzew: Sosna i potencjalnie inne iglaste (oprócz Thuja i Taxus) Ameryka Północna: - większość rodzimych gatunków sosny może być zasiedlanych, lecz brak symptomów chorobowych - większość gatunków obcych może być zasiedlanych i ujawniają ostre symptomy chorobowe (w tym Pinus silvestris, P. nigra bardzo wrażliwe) Azja: P. densiflora, P. thunbergii, P. luchuensis, P. massoniana Portugalia: P. pinaster Hiszpania: P. pinaster, P. nigra, P. radiata Instytut Ochrony Roślin

14 Ocena wrażliwości najczęściej występujących w Polsce gatunków drzew iglastych Instytut Ochrony Roślin

15 Niezbędne warunki zagrożenia 2. Potencjalna / rzeczywista obecność nicienia Powszechnie obecny (rodzimy) w Ameryce Pn. (USA, Kanada, Meksyk) W Azji zadomowiony w Japonii, Chinach, Taiwanie, i Korei Pd. W Europie zadomowiony w Portugalii i Hiszpanii do tej pory nie zdołał zadomowić się w innych krajach europejskich. Jednakże, wykrywany przez służby fitosanitarne wielu państw UE w transportowanym drewnie i opakowaniach (najczęściej w Norwegii, Szwecji, Finlandii) W Polsce został wykryty jeden raz w roku Rozprzestrzenianie się wegorka sosnowca: - na skalę globalną / regionalną zależy głównie od transportu morskiego, lotniczego, samochodowego Inspekcja fitosanitarna - na skalę lokalną zależy głównie od krótko- i długodystansowej dyspersji chrząszczy wektorów Inspekcja fitosanitarna + Służby leśne Instytut Ochrony Roślin

16 Niezbędne warunki zagrożenia 3. Potencjalna / rzeczywista obecność owadów-wektorów Najważniejsze wektory: niektóre gatunki żerdzianek (Monochamus spp) Ameryka Północna: Monochamus carolinensis, M. titillator, M. scutellatus, M. obtusus Azja: M. alternatus, M. saltuarius, M. nitens Portugalia / Hiszpania: M. galloprovincialis Okazyjnie, inne gatunki chrząszczy kózkowatych Instytut Ochrony Roślin

17 Potencjalne wektory Bursaphelenchus xylophilus w Polsce Żerdzianki występujące w Polsce: Monochamus galloprovincialis potwierdzony wektor w Europie Monochamus sutor sugerowany, jako możliwy wektor??? M. sartor -??? M. rosenmuelleri (= M. urussovi) -??? M. saltuarius potwierdzony wektor w Azji Inne potencjalne wektory: Acanthocinus giseus, Arhopalopus rusticus, Spondylis buprestoides potwierdzone okazyjnie jako wektory w Azji Instytut Ochrony Roślin

18 POTENCJALNY WEKTOR Nicienie z rodzaju Bursaphelenchus związane z owadami saproksylicznymi zasiedlającymi sosnę w Polsce NICIENIE W OWADACH Bursaphelenchus NICIENIE W ŻEROWISKACH Bursaphelenchus 1. Żerdzianka sosnówka (Monochamus galloprovincialis) B. mucronatus B. mucronatus 2. Cetyniec większy (Tomicus piniperda) B. piniperdae B. piniperdae 3. Cetyniec mniejszy (Tomicus minor) B. piniperdae B. piniperdae 4. Rytownik dwuzębny (Pityogenes bidentatus) B. pinophilus B. pinophilus 5. Polesiak obramowany (Hylurgops palliatus) --- B. piniperdae mix 6. Drzewisz owłosiony (Hylurgus ligniperda) --- B. piniperdae mix 7. Zakorek czarny (Hylastes ater) --- inne grupy 8. Szeliniak sosnowiec (Hylobius abietis) --- inne grupy 9. Smolik sosnowy (Pissodes pini) --- B. pinophilus, B. leoni mix 10. Smolik drągowinowiec (Pissodes piniphilus) B. pinophilus B. pinophilus mix 11. Rębacz pstry (Rhagium inquisitor) --- inne grupy 12. Kłopotek czarny (Spondylis buprestoides) inne grupy inne grupy 13. Wykarczak sosnowiec (Arhopalus rusticus) inne grupy inne grupy 14. Przypłaszczek granatek (Phaenops cyanea) --- inne grupy

19 ŚREDNIA LICZBA NICIENI W SIEWCE % ZAMIERAJĄCYCH / MARTWYCH SIEWEK Niezbędne warunki zagrożenia 4. Występowanie odpowiednich warunków termicznych dla rozwoju populacji nicienia i symptomów chorobowych oC 20oC 24oC a. Zamieranie siewek w temperaturach 20 i 24 o C miało podobną dynamikę b. W temperaturze 16 o C siewki ujawniały symptomy choroby i zamierały wolniej, jednakże po 6 miesiącach 70% siewek było martwych c. W poszczególnych temperaturach liczebność nicieni w świeżo zamarłych drzewkach była podobna oC 20oC 24oC TEMPERATURA Instytut Ochrony Roślin

20 Instytut Ochrony Roślin Wpływ temperatury na rozwój choroby więdnięcia sosny 24 o C : 2-letnia sosna 20 i 24 o C : 3-letnia sosna 16 o C : 3-letnia sosna 16 o C : 3-letnia sosna

21 Niezbędne warunki zagrożenia 4. Występowanie odpowiednich warunków termicznych dla rozwoju populacji nicienia i symptomów chorobowych Średnie temperatury lata (ŚLT) (czerwiec-lipiec-sierpień) ŚTL 20 o C - wysokie zagrożenie chorobą więdnięcia sosny 19,31 o C ŚTL < 20 o C - średnie zagrożenie chorobą więdnięcia sosny ŚTL < 19,31 o C niskie zagrożenie chorobą więdnięcia sosny REPHRAME Model prognozowania zagrożenia wystąpieniem choroby, prawdopodobieństwa opóźnienia wystąpienia symptomów i terminu zamierania drzew Instytut Ochrony Roślin Uwzględniane parametry: Średnia temperatura lata Średnia temperatura roczna Termin zasiedlenia drzewa przez nicienie

22 Instytut Ochrony Roślin

23 Instytut Ochrony Roślin

24 Rok 2012 Rok Instytut Ochrony Roślin

25 Rok 2012 Rok 2012 Instytut Ochrony Roślin

26 Rok 2015 Instytut Ochrony Roślin

27 Prawdopodobieństwo wystąpienia objawów choroby więdnięcia sosny w Europie Model opracowany przez Hannah Gruffudd (REFRAME project) w oparciu o temperatury roku 2009 (przeciętne) i roku 2010 (najwyższe Bardzo wysokie od 130 lat ) Średnie (wolniejsze) Bardzo niskie Wystąpienie objawów choroby więdnięcia sosny jest możliwe w wielu rejonach południowej i centralnej Europy, a obszar ten będzie się powiększał wraz z obserwowanym ocieplaniem się klimatu Na niektórych obszarach zasięgu choroby opóźnione ujawnianie się jej symptomów może mieć negatywny wpływ na prawidłową identyfikację drzew wysokiego ryzyka zanim owady-wektory zakończą swój cykl rozwojowy i opuszczą żerowiska Rok 2009 Rok 2010 B. xylophilus Mad25c + B. mucronatus Sls-01

28 Identyfikacja taksonomiczna Bursaphelenchus xylophilus na tle pozostałych gatunków rodzaju Bursaphelenchus Analiza morfologiczna (mikroskop optyczny, skaningowy) Analiza molekularna: - PCR ze specyficznymi starterami - sekwancjonowanie DNA - Real Time PCR - RFLP (restriction fragments length polymorphism) B. xylophilus B. mucronatus B. fraudulentus - PCR-HRM (PCR high resolution melting) B. mucronatus B. xylophilus - LAMP (loop-mediated isothermal amplification) Instytut Ochrony Roślin

29 Identyfikacja taksonomiczna Bursaphelenchus xylophilus na tle pozostałych gatunków rodzaju Bursaphelenchus - Na świecie: gatunków Bursaphelenchus W tym gatunków w grupie xylophilus - morfologicznie podobnych do B. xylophilus W Polsce, w roku znane gatunki Bursaphelenchus, a w roku gatunków rodzimych (6 nowych, ostatnio wykrytych w Polsce i opisanych przez nas) W tym 4 gatunki z grupy xylophilus : - Bursaphelenchus mucronatus - B. fraudulentus - B. populi - B trypophloei Instytut Ochrony Roślin

30 Instytut Ochrony Roślin Gatunki z rodzaju Bursaphelenchus izolowane dotychczas na terenie Polski GATUNEK NICIENIA DRZEWA GATUNEK NICIENIA DRZEWA 01. Bursaphelenchus abietinus Braasch & Schmutzenhofer, Bursaphelenchus crenati Rühm, Bursaphelenchus eggersi Rühm, 1956 Jodła 14. Bursaphelenchus piniperdae (Fuchs) Goodey, 1937 Jesion 15. Bursaphelenchus pinophilus Brzeski & Baujard, 1997 Świerk 16. Bursaphelenchus poligraphi (Fuchs) Goodey, 1951 Sosna Sosna Świerk 04. Bursaphelenchus eremus Rühm, Bursaphelenchus eucarpus Rühm, Bursaphelenchus fagi Tomalak & Filipiak, Bursaphelenchus fraudulentus Rühm, Bursaphelenchus glochis Brzeski & Baujard, Bursaphelenchus hofmanni Braasch, Bursaphelenchus leoni Baujard, Bursaphelenchus mucronatus Mamiya & Enda, Bursaphelenchus naujaci Baujard, Bursaphelenchus piceae Tomalak & Pomorski, 2015 Dąb 17. Bursaphelenchus populi Tomalak & Filipiak, 2010 Czeremcha, Dąb 18. Bursaphelenchus ratzeburgi Rühm, 1956 Buk 19. Bursaphelenchus sachsi Rühm, 1956 Dąb, Buk, Olsza, Grab, Modrzew 20. Bursaphelenchus sexdentati Rühm, 1960 Sosna 21. Bursaphelenchus sychnus Rühm, 1956 Sosna, Wierzba 22. Bursaphelenchus taphrorychi sp. n. Tomalak - w opisie Modrzew, Sosna 23 Bursaphelenchus tiliae Tomalak & Malewski, 2014 Sosna, Świerk 24. Bursaphelenchus trypophloei Tomalak & Filipiak Sosna 25. Bursaphelenchus xerokarterus Rühm, 1956 Świerk 26 Bursaphelenchus xylophilus (Steiner & Buhrer) Nickle, 1979 Topola - osika Brzoza Świerk Sosna Dąb Lipa Topola - osika Wiąz Sosna, Świerk

31 file:///c:/documents%20and%20settings/mt/moje%20dokumenty/downloads/klucz%20do%20identyfikacji%20wystpujcych%20w%20polsce%20gatunkw%20nicieni%20z%20rodzaju% 20BURSAPHELENCHUS%20Fuchs%201937%20z%20uwzgldnieniem%20nie%20wystpujcego%20%20%20(1).pdf

32 Filogeneza nicieni rodzaju Bursaphelenchus z grupy xylophilus Daty wykrycia gatunków Kanzaki, Maehara, Aikawa & Matsumoto Mamiya & Enda (Steiner et Buhrer, 1934) Nickle Rühm Tomalak & Filipiak Gu, Zhang, Braasch & Burgermeister Kanzaki & Fitai Gu, Zhang, Braasch & Burgermeister Braasch, Gu, Burgermeister & Zhang Kanzaki, Tsuda & Futai Tomalak & Filipiak Tomalak, Worrall & Filipiak Tomalak & Malewski Tomalak & Filipiak Tomalak & Pomorski Kanzaki, Aikawa & Giblin-Davis Instytut Ochrony Roślin

33 Tomalak, M. & Filipiak, A Description of Bursaphelenchus populi sp. n. (Nematoda: Parasitaphelenchidae), a new member of the xylophilus group from aspen, Populus tremula L., in Europe12, Nowe gatunki Bursaphelenchus z grupy xylophilus Bursaphelenchus populi Tomalak & Filipiak, 2010

34 Nowe gatunki Bursaphelenchus z grupy xylophilus Bursaphelenchus trypophloei Tomalak & Filipiak, 2011 Tomalak, M. & Filipiak, A Bursaphelenchus trypophloei sp. n. (Nematoda: Parasitaphelenchinae) an associate of the bark beetle, Trypophloeus asperatus (Gyll.) (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae), in aspen, Populus tremula L. Nematology 13,

35 Instytut Ochrony Roślin Bursaphelenchus, grupa xylophilus samce morfologia spikuli Końcowy (1/3 1/4) odcinek laminy prosty ( ), rostrum wydłużone ( ) Bursaphelenchus populi Spikule wąskie, w kształcie łódki, lamina zaokrąglona ( ), rostrum krótkie ( ) Bursaphelenchus trypophloei Końcowy (1/3 1/4) odcinek laminy wklęsły ( ), rostrum wydłużone ( ) - Bursaphelenchus xylophilus, - B. mucronatus, - B. fraudulentus

36 Instytut Ochrony Roślin Bursaphelenchus, grupa xylophilus samice zakres zmienności kształtu ogona B. mucronatus B. fraudulentus B. populi B. trypophloei B. mucronatus B. fraudulentus B. xylophilus B. xylophilus B. populi B. trypophloei

37 Zagrożenia dostępność materiału lęgowego dla rozmnażania się i rozwoju żerdzianki oraz Bursaphelenchus spp. Okazyjne pozostawianie stosów drewna sosnowego w korze 22 października 2014

38 Zagrożenia Pozostawianie niekontrolowanych resztek pozrębowych Instytut Ochrony Roślin 10 maja 2014

39 Instytut Ochrony Roślin Pozostawione, pozrębowe resztki ekologiczne 13 kwietnia 2014

40 Przykładowe, zróżnicowanie zagęszczenia żerdzianki sosnówki w Polsce Owady/żerowiska bardzo liczne, pojedyncze Instytut Ochrony Roślin Mapa:

41 Zagrożenia: Brak szczegółowych informacji o występowaniu żerdzianki sosnówki w Polsce. Potrzebne rozwiązanie problemu: Włączenie do bazy danych informacji o rozmieszczeniu i względnej liczebności żerdzianki Formularz nr 3 Kwestionariusz występowania uszkodzeń spowodowanych przez owady, ssaki, ptaki i wybranych zabiegów ochronnych

42 Instytut Ochrony Roślin Działania pro-ekologiczne Wiedza o rozmieszczeniu i liczebności żerdzianki sosnówki w kraju jest niezbędna do planowania i podejmowania ewentualnych działań w przypadku pojawienia się węgorka sosnowca. Jednakże, bez szaleństwa!!! Obecnie nie ma uzasadnienia dla eliminacji tego owada z drzewostanów gdyż, jak wszystkie inne organizmy spełnia określone funkcje w środowisku - Gatunek zwykle nieszkodliwy - Bierze udział w obiegu materii - Pełni funkcję wektora rodzimego, nieszkodliwego gatunku nicienia Bursaphelenchus mucronatus, który, jak wykazały nasze badania, w pewnym stopniu może konkurować o środowisko rozwoju z B. xylophilus i w ten sposób spowalniać jego ekspansję na nowych obszarach - Obecność lepiej adaptowanej do lokalnych warunków, rodzimej populacji żerdzianki poprzez zajmowanie dostępnych nisz reprodukcyjnych może również ograniczyć ekspansję populacji obcej, potencjalnie przenoszącej węgorka sosnowca - Ponadto, środowiska zajmowane przez żerdziankę zasiedlane są również przez wiele innych owadów saproksylicznych i usunięcie ich mogłoby spowodować dalej idące zmiany redukcję pasożytów i drapieżców, etc.

43 Działania administracyjne: Monitorowanie drzewostanów i interwencja w przypadku ewentualnego zadomowienia się węgorka sosnowca DECYZJA IMPLEMENTACYJNA KOMISJI EUROPEJSKIEJ z dnia 26 września 2012 r. w sprawie środków nadzwyczajnych zapobiegających rozprzestrzenianiu się w Unii organizmu Bursaphelenchus xylophilus (Steiner et Buhrer) Nickle et al. (węgorek sosnowiec) (2012/535/UE) ROZPORZĄDZENIE Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 9 października 2013 r Artykuł 2. Coroczny przegląd drzew i drzewostanów na obszarach wolnych (wg EPPO Standards, Diagnostics PM 7/4 (3), 2013) Artykuły Plan awaryjny, Obszary wyznaczone (strefa porażenia, strefa bezpośrednia, strefa bezpieczeństwa); Zwalczanie; Powstrzymanie rozprzestrzeniania Obecnie szereg zastrzeżeń i modyfikacji zgłaszanych przez naukę, administrację państw dotkniętych inwazją węgorka sosnowca i ekspertów, a dotyczących postępowania interwencyjnego Instytut Ochrony Roślin

44 Instytut Ochrony Roślin Działania administracyjne: Inspekcja fitosanitarna na granicy, Port (Ningbo, Chiny)

45 Działania administracyjne: Monitorowanie drzew i drzewostanów pod względem obecności węgorka sosnowca i owadów-wektorów zasiedlonych przez nicienie Instytut Ochrony Roślin

46 Zwalczanie węgorka sosnowca poprzez zastosowanie zrębu zupełnego wrażliwych drzew w strefie porażenia i eliminację owada-wektora (zgodnie z Decyzją 2012/535/UE) HISZPANIA: Strefa zrębu zupełnego wprowadzona we wszystkich przypadkach wykryć - Sierra de Dios Padre promień 3 km (2826 ha) (ok drzew) - Valverde del Fresno promień 500 m (78,5 ha) (ok drzew) - Spiritus-Sancti promień 500 m (78,5 ha) (ok drzew) Praktyka: Nie można zagwarantować usunięcia wszystkich fragmentów gałęzi (= rozwój żerdzianki) duże małe zagęszczenie drzew Model Christelle Robinet - REFRAME project Zrąb zupełny w strefie porażenia może stymulować dłuższe loty chrząszczy żerdzianki - Zwarty drzewostan - odłowy: % - Rzadki drzewostan - odłowy: 2% - Lot 50% chrząszczy: m - Lot 99% chrząszczy: m (Sanchez et al., 2015)

47 Zwalczanie węgorka sosnowca poprzez usuwanie symptomatycznych drzew i zrębkowanie ich w lesie (zgodnie z Decyzją 2012/535/UE)

48 Dziękuję za wzmożoną uwagę!!!