Coniothyrium minitans lekarstwem na zgniliznę twardzikową

Transkrypt

1 Coniothyrium minitans lekarstwem na zgniliznę twardzikową Autor: prof. zw. dr hab. Stanisław J. Pietr Data: 13 lipca 2016 Zgnilizna twardzikowa, zwana również białą pleśnią, jest jedną z chorób, które z roku na rok coraz mocniej zagrażają plonowaniu roślin uprawnych. Powodujący ją grzyb Sclerotinia sclerotiorum atakuje zarówno uprawy polowe, jak i tzw. ogrodnicze. Czy da się mu jednak jakoś przeciwdziałać, a co za tym idzie ograniczyć zagrożenie upraw zgnilizną twardzikową? Sclerotinia sclerotiorum poraża aż 360 gatunków roślin. Choroba ta stanowi duży problem szczególnie w uprawach roślin kapustnych (rzepak, kapusta, kalafiory, brokuły), warzyw korzeniowych (marchew, pietruszka, seler korzeniowy) oraz w uprawach sałaty, pomidora, papryki, słonecznika, soi i fasoli. Grzyb poraża także ziemniaki i tytoń. Należy mieć również na względzie, że S. sclerotiorum atakuje rośliny na wszystkich etapach rozwoju, poczynając od siewek, poprzez rośliny dojrzałe, a kończąc na fazie przechowywania (tu najmocniej zagrożone są warzywa kapustne, korzeniowe i ziemniaki). 1 / 12

2 2 / 12

3 Jakim uprawom zagraża zgnilizna twardzikowa? Zgnilizna twardzikowa jest wyjątkowo trudną do zwalczania chorobą, szczególnie w uprawach polowych, ze względu na fakt, że źródłem infekcji jest patogen odglebowy. Głównym zagrożeniem dla uprawy są formy spoczynkowe sklerocja, czyli kuliste lub wydłużone ciemne wytwory grzybni (fot 1.). Są one wyjątkowo trwałe i nawet po przykryciu kilkucentymetrową warstwą gleby są aktywne i zachowują zdolność do infekcji systemu korzeniowego roślin w glebie. Co ważne, sklerocja w glebie zachowują żywotność nawet do 15 lat! Ponadto próg szkodliwości w naszych warunkach klimatycznych jest bardzo niski uznaje się, że już 1 2 sklerocja na powierzchni 1 m 2 stanowią poważne zagrożenie dla rozwoju i plonowania rzepaku. Sklerocja w łodydze rzepaku. Sclerotinia sclerotiorum może infekować rośliny na 2 sposoby: 1. w okresie wiosennym w warunkach wysokiej wilgotności i przy temperaturze powyżej 3 / 12

4 C dochodzi do zasiedlania systemu korzeniowego roślin żywicielskich, w tym wypadku uprawnych, przez rozrastającą się grzybnię w glebie; 2. w warstwie powierzchniowej gleby na sklerocjach tworzą się apotecja, czyli tzw. miseczki, stanowiące rodzaj owocnika grzyba, wyrastające nad powierzchnią gleby (fot. 2), z których uwalniane są lotne zarodniki workowe, będące źródłem infekcji części nadziemnych roślin (fot. 3). Rozwojowi zgnilizny sprzyja duża wilgotność, częste opady oraz zwarta masa roślin ograniczająca przewietrzanie łanu, co ma miejsce w uprawach rzepaku. Niestety często rolnicy zauważają wystąpienie zgnilizny twardzikowej w uprawach rzepaku dopiero po żniwach, kiedy na ściernisku zauważalne są białe, kruszące się łodygi wypełnione sklerocjami (fot. 4), jak również w przechowalniach warzyw, gdzie można zaobserwować porażone płody (fot. 5). Równocześnie kwiatostany rzepaku porażonego przez tego patogena są bardziej podatne na czerń krzyżowych, cylindrosporiozę i szarą pleśń. 4 / 12

5 Co wpływa na szybszy rozwój zgnilizny twardzikowej? 5 / 12

6 Jak walczymy ze zgnilizną? Podstawowym sposobem zwalczania zgnilizny twardzikowej jest interwencyjnie stosowanie syntetycznych fungicydów. Jednakże należy pamiętać, że ich skuteczność jest uzależniona od terminu wykonania zabiegów, warunków atmosferycznych oraz przemieszczania się substancji aktywnej w roślinach. W uprawach rzepaku ochrona przed zgnilizną twardzikową polega głównie na zastosowaniu fungicydów w fazie opadania pierwszych płatków kwiatkowych rzepaku, co ogranicza zasiedlanie łuszczyn przez patogen. Poważnym problemem w ochronie łuszczyn jest dobór terminu fungicydowego zabiegu ochronnego. Okres kwitnienia rzepaku jest bowiem stosunkowo długi (3 5 tygodni), podczas gdy działanie fungicydów triazolowych i strobulin, powszechnie stosowanych w ochronie rzepaku, zwykle nie przekracza 3 tygodni. Fungicydy zastosowane zbyt późno nie zapewniają w związku z tym odpowiedniej eliminacji patogenu z tkanek, ponieważ mają umiarkowane działanie interwencyjne, a zastosowane zbyt wcześnie nie chronią roślin pod koniec okresu kwitnienia. Ponadto podstawowym mankamentem substancji chemicznych jest to, że wpływają jedynie na rozwój grzybni Sclerotinia sclerotiorum, co niestety nie eliminuje występujących już w glebie sklerocji. Biała pleśń w łuszczynach rzepaku. 6 / 12

7 Wróg naszego wroga jest naszym sprzymierzeńcem Przeprowadzone w USA badania nad biologią zgnilizny twardzikowej wykazały, że w glebach występuje grzyb Coniothyrium minitans, który pasożytuje na Sclerotinia sclerotiorum powodującym pojawienie się badanej choroby. Obecność nadpasożyta C. minitans na sklerocjach udokumentowana została również w trakcie badań w Europie. Występowanie naturalnego pasożyta S. sclerotiorum, w myśl zasady wrogowie naszych wrogów są naszymi sprzymierzeńcami, od kilkudziesięciu lat wzbudza duże zainteresowanie firm chemicznych, ukierunkowane na możliwość wykorzystania C. minitans jako biologicznego środka ochrony roślin. Jednak wykorzystanie w praktyce naturalnego procesu eliminacji sklerocji w glebie oraz w przechowalniach nie jest powszechne znane. Fakt ograniczonego zaufania do biologicznych środków ochrony roślin wynika w głównej mierze z przyzwyczajenia rolników do stosowania syntetycznych pestycydów o natychmiastowym działaniu. Należy jednak wskazać, że biologiczne preparaty wykorzystujące C. minitans charakteryzują się szeregiem cech, które dają im przewagę nad syntetycznymi fungicydami (patrz tab. 1). Tab. 1. Porównanie działania preparatów biologicznych z C. minitans oraz fungicydów na zgniliznę twardzikową Wyszczególnienie Preparaty biologiczne Fungicydy z Coniothyrium minitans (np. Öko-ni WP) Okres działania ponad 2 lata do kilku tygodni Pojawianie się form nie tak odpornych Możliwość wielokrotnego stosowania zalecana, daje efekt kumulatywny ograniczona Produkty degradacji brak występują Sposób działania liza, tj. rozpuszczenie, ścian komórkowych i degradacja sklerocji, dezaktywacja substancji toksycznych, hamowanie wzrostu strzępek grzyba hamowanie procesów metabolicznych i rozwoju grzybni Eliminacja sklerocji tak nie z gleby Stosowanie przed siewem w trakcie wegetacji Działanie na inne nie działa hamuje drobnoustroje Działanie na ludzi i zwierzęta nie działa możliwa toksyczność 7 / 12

8 Jak Coniothyrium minitans walczy ze Sclerotinia sclerotiorum? Proces pasożytowania Coniothyrium minitans na sklerocjach Sclerotinia sclerotiorum związany jest z enzymatyczną degradacją ścian sklerocji oraz grzybni i wykorzystaniem składników organicznych żywiciela jako źródła składników pokarmowych dla swojego rozwoju. Równocześnie grzyb ten ma zdolność do degradacji toksycznego dla roślin kwasu szczawiowego produkowanego przez grzybnię Sclerotinia w trakcie zasiedlania tkanek. Wydziela również makrolidy hamujące rozwój grzybni patogenu, co ogranicza jego zdolność do porażania roślin. Jednym z preparatów biologicznych z C. minitans jest Oko-ni WP. Na podkreślenie zasługuje także wyjątkowa selektywność C. minitans w stosunku do sklerocjów grzybów z rodzaju Sclerotinia, co praktycznie uzależnia jego rozwój od obecności żywiciela w warunkach glebowych. W odróżnieniu od środków chemicznych stosowanych w zwalczaniu zgnilizny twardzikowej wykazuje on długotrwałe działanie, eliminując sklerocja i grzybnię z gleby oraz z zebranych płodów rolnych w trakcie przechowywania. Ponadto dotychczas nie stwierdzono występowania form odpornych zgnilizny twardzikowej na pasożytowanie C. minitans. 8 / 12

9 Podsumowując można powiedzieć, że efektem rozwoju strzępek C. minitans w sklerocjach zgnilizny twardzikowej jest ich rozkład jednocześnie dzięki temu pasożyt ma możliwość rozwoju. Można, więc stwierdzić, że rozwój C. minitans jest wręcz uzależniony od pasożytowania na grzybie zgnilizny twardzikowej, ponieważ C. minitans rozpoznaje sygnały chemiczne od żywiciela i poszukuje go w glebie. W związku z tym wprowadzony do gleby nadpasożyt patogenu wywołującego zgniliznę twardzikową roślin zapewnia istotne ograniczenie potencjału infekcyjnego w glebie zarówno w trakcie rozwoju roślin, jak również ogranicza zagrożenie dla upraw następczych oraz upraw tego samego gatunku w kolejnych latach. W efekcie zastosowania preparatów zawierających C. minitans do oprysku gleb po zbiorze, przed siewem, jak i bezpośrednio po siewie obserwowano porażanie sklerocji w powierzchniowej warstwie glebie, na powierzchni korzeni, jak i zasiedlających łodygi roślin. Biologiczne preparaty wykorzystujące C. minitans charakteryzują się szeregiem cech, które dają im przewagę nad syntetycznymi fungicydami. Stosowanie preparatów z Coniothyrium minitans Preparaty z grzybem Coniothyrium minitans można z powodzeniem stosować w uprawach polowych zarówno rzepaku, jak również w uprawach innych roślin narażonych na zgniliznę twardzikową w celu eliminacji banku sklerocji w glebie. Metoda ta może być także wykorzystywana na stanowiskach silnie zainfekowanych zgnilizną twardzikową. Należy jednak pamiętać, że preparaty te są środkami zapobiegawczymi i należy je stosować przed planowaną uprawą w formie oprysku, a następnie płytko (10 15 cm) wymieszać glebę, co zapewni proporcjonalne rozmieszczenie form propagacyjnych (oospor) C. minitans w powierzchniowej warstwie gleby (patrz rys. 1). Możliwe jest też stosowanie do oprysku pól po zbiorze płodów silnie porażonych przez zgniliznę twardzikową, co w znacznym stopniu ogranicza możliwość przetrwania dużej liczby sklerocji w glebie (patrz rys. 2). Dodatkowo w celu ograniczenia porażenia warzyw korzeniowych i kapustnych w trakcie przechowywania warto zastosować oprysk zebranych płodów bezpośrednio po zbiorze. 9 / 12

10 Rys. 1. Stosowanie preparatów biologicznych z C. minitans przed siewem. 10 / 12

11 Rys. 2. Stosowanie preparatów biologicznych z C. Minitans po zbiorze. Z badań wynika, że skuteczność zauważalna jest już przy zastosowaniu w warunkach polowych tego typu preparatów w dawce 1 2 kg/ha bezpośrednio przed siewem rzepaku oraz marchwi. Z kolei w przypadku zabezpieczenia warzyw przed porażaniem w trakcie przechowywania taki preparat należy dodatkowo zastosować w dawce 1 2 kg/ha w formie oprysku w trakcie zbioru. Należy także dodać, że efekt ochronny roślin uprawnych w warunkach polowych w pierwszym roku stosowania jest porównywalny z uzyskiwanym po użyciu fungicydów. W przypadku preparatu biologicznego warto jednak zwrócić uwagę na kontynuację efektu ochronnego w kolejnych sezonach wegetacyjnych w uprawie cebuli, rzepaku, słonecznika, ziemniaków, jak również warzyw okopowych oraz kapustnych. Natomiast w licznych przypadkach w kolejnych sezonach wegetacyjnych obserwuje się większą skuteczność niż po zastosowaniu syntetycznych fungicydów. Zgnilizna twardzikowa jest wyjątkowo trudną do zwalczania chorobą, szczególnie w uprawach polowych, ze względu na fakt, że źródłem infekcji jest patogen odglebowy. 11 / 12

12 Powered by TCPDF ( Efekt ten wynika z faktu, że wskutek pasożytowania Coniothyrium minitans na sklerocjach tworzą się nowe, liczne skupiska zarodników tego nadpasożyta, które w większej liczbie mogą degradować kolejne sklerocja. Dodatkowo po doglebowym zastosowaniu nadpasożyta możliwe jest użycie w trakcie wegetacji syntetycznych fungicydów do oprysku roślin. Należy podkreślić, że skojarzone zastosowanie doglebowe tego preparatu przed siewem zwiększa również efektywność chemicznej ochrony łuszczyn przed innymi patogenami. Na koniec warto dodać, że systematyczne stosowanie tego typu preparatów biologicznych idealnie wpisuje się w zasady dobrej praktyki ochrony roślin, ograniczając możliwości pojawienia się form odpornych na fungicydy, a w szczególności w ogólne zasady integrowanej ochrony roślin, które dają pierwszeństwo stosowania w ochronie roślin metod biologicznych przed chemicznymi. *Öko-ni WP jest mikrobiologicznym preparatem zawierającym Coniothyrium minitans, nadpasożyta patogenu odpowiedzialnego za występowanie zgnilizny twardzikowej. Stosowany doglebowo wspomaga uprawę roślin, polepsza ich rozwój i kondycję, a tym samym wpływa na zwiększenie plonów, co potwierdzają doświadczenia polowe w wielu miejscach w Polsce oraz badania Instytutu Genetyki Roślin PAN oraz Instytutu Ochrony Roślin w Poznaniu. 12 / 12