Maria Erochowa, młodszy pracownik naukowy Ogólnorosyjski Instytut Badawczy Fitopatologii, e-mail: maria.erokhova@gmail.com
Maria Kuznetsova, kierownik Zakładu Chorób Ziemniaka i Warzyw Ogólnorosyjskiego Instytutu Badawczego Fitopatologii, kandydatka nauk biologicznych
W warunkach intensyfikacji rolnictwa i handlu międzynarodowego w ramach WTO nicienie macierzyste z rodzaju Ditylenchos (D. destruktor, D. dipsacci) są uznawane za jedne z najniebezpieczniejszych szkodników upraw. W wielu krajach D. destruktor и D. dipsacci uzyskały status szkodników regulowanych: w Federacji Rosyjskiej i UE mają status regulowanych szkodników niekwarantannowych (RNQP) na sadzeniakach [19, 18]. Zgodnie z przepisami międzynarodowymi, obecność statusu RNQP pozwala na ustalenie tolerancji na różnych poziomach norm (granice, powyżej których obecność danego agrofaga w partiach sadzeniaków ziemniaka jest niedopuszczalna). Na przykład zgodnie z wymogami normy krajowej dla Szkocji ustalono zerową tolerancję zawartości D. destruktor we wszystkich kategoriach ziemniaków przedbazowych i elitarnych na równi z wieloma agrofagami kwarantannowymi [11] ze względu na fakt, że region posiada status Regionu Wysokiej Jakości w zakresie uprawy i sprzedaży sadzeniaków przedbazowych i elitarnych oraz prowadzi działalność surowszym normom niż przepisy UE.
Skala rozmieszczenia fitopatogennych nicieni z rodzaju Ditylenchos w krajach o różnym poziomie rozwoju uprawy ziemniaków oczywiście są różne. W niektórych krajach nicienie łodyg występują w niewielkich ilościach, w innych, częściowo ze względu na monokulturę, stosowanie skażonych nasion i materiału sadzeniowego, stanowią poważny problem. Tym samym zgodnie z danymi EPPO Global Database uzyskanymi z publikacji naukowych autorów radzieckich [15, 21, 12, 22, 23, 16] oraz Międzynarodowego Centrum Nauk Rolniczych i Biologicznych Państw Członkowskich Wspólnoty Brytyjskiej ( CABI), w czasach ZSRR na terytorium Federacji Rosyjskiej D. destruktor miał status szeroko rozpowszechnionego szkodnika [18]. I do tej pory sytuacja się nie zmieniła [7]. W Wielkiej Brytanii, według NPPO, status D. destruktor – „obecny, w małej ilości (kilka wykryć)” [5]. Dotyczący D. dipsacci, to według informacji z tych samych źródeł występuje on w Rosji, ale mało o nim informacji, w Wielkiej Brytanii, wręcz przeciwnie, jest wszechobecny [18].
Według Globalnej Bazy Danych EPPO D. destruktor to szeroki polifag: głównym żywicielem jest ziemniak (Solanum tuberosum)dodatkowo szkodnik powoduje znaczne uszkodzenia czosnku (Allium sativum), burak czerwony (beta pospolita)nasiona marchwi (Daucus carota subsp. sativus), codonopsis drobnowłosy (Codonopsis pilosula), krokus (Krokus), dalia (Daliamieczyk (mieczyk), hiacynt (Hiacynt, irys holenderski (Irys × Holandia), tigridia paw (Pawonia Tigridia), koniczyna (trójlistkowy), tulipan (tulipany [osiemnaście]. Według CABI, zakres dotkniętych roślin żywicielskich D. destruktor jeszcze szerszy: cebula (Allium cepa), podziemny orzech ziemny (Arachis hypogea)burak cukrowy (beta vulgaris var. cukrzyca), herbata (Camellia sinensis), Słodka papryka (Papryka roczna), chryzantema ogrodowa (Chryzantema morifolium), arbuz zwyczajny (Citrullis lanatus), Pomarańczowy (Citrus sinensis), melon (Cucumis melo), ogórek pospolity (Cucumis sativus), gałka muszkatołowa dyni (Cucurbita moschata), truskawka ogrodowa (Fragaria w ananasie), soja (Glicyna maks), chmiel zwyczajny (Humulus lupulus), słodki ziemniak (Ipomoea batatas), Mennica (Menta), żeń-szeń (Żeń-szeń Panax), pięciolistny żeń-szeń (Panax pięciolistkowy), pomidor (Solanum lycopersicum), bakłażan (Solanum melongena), pszenica miękka (Triticum aestivum), winogrona uprawne (Vitis vinifera), kukurydza (Zea Mays)[czternaście]. Oprócz, D. destruktor infekuje chwasty: biała gaza (Album Chenopodium), pełna runda (Cyprysowa runda), narkotyki zwykłe (bieluń dziędzierzawy), gęsia trawa (eleuzyna indica), perz (Elymus repens), opary lecznicze (fumaria lekarska), czarna jagoda (Solanum nigrum), oset polny (Sonchus polny), małe nagietki (Aksamitka minuta), mniszek lekarski (Taraxacum officinale), kąkol pospolity (Strumarium ksantowe)[jeden]. Należy zauważyć, że zakres roślin żywicielskich można rozszerzyć w miarę pojawiania się dodatkowych informacji [18].
Według Globalnej Bazy Danych EPPO, liczba roślin żywicielskich dlaD. dipsaci jest również niezwykle duży [18]. Z tego powodu płodozmian może nie być skuteczny w zmniejszaniu populacji nicieni.
Na podstawie badań morfologicznych, biochemicznych, molekularnych i innych D. dipsaci sl podzielone na kilka grup [6]: z których ekonomicznie istotne są D. dipsaci sensu stricto и D. gigas n. sp. (ten ostatni znajduje się na pospolitych bobach (Fasola Vicia) w wielu krajach europejskich) [17]. Należy zauważyć, że w przypadku obecności bardzo specyficznych ras D. dipsaci trzyletni płodozmian z uprawami odpornymi może zmniejszyć jego liczebność, pod warunkiem podjęcia w odpowiednim czasie działań w celu zwalczania chwastów, które są alternatywnymi roślinami żywicielskimi [10].
Roślinne nicienie z rodzaju Ditylenchos są organizmami szkodliwymi dla roślin, przenoszonymi z bulwami nasiennymi i cebulkami roślin rolniczych [14]. Źródłem infekcji jest skażona gleba, drewniane pojemniki i materiały opakowaniowe [14]. Na krótkich dystansach szkodnik może rozprzestrzeniać się wraz z wodą nawadniającą lub kroplami deszczu niesionymi przez wiatr na sąsiednie porażone pola [14].
Nicienie macierzyste to endopasożyty żyjące wewnątrz tkanek roślinnych (korzenie, bulwy, kłącza, cebulki) [10, 14]. Zarówno samce, jak i samice niszczą ściany komórkowe podczas karmienia [10]. Według brytyjskich naukowców płodność D. dipsacci może osiągnąć 500 jaj na samicę [10]. Nicienie macierzyste mogą utrzymywać się głównie jako larwy w czwartym stadium larwalnym przez kilka lat [10]. Dorosłe osobniki i jaja mogą zimować w glebie lub w tkankach chwastów [14]. Wiosną z jaj wylęgają się larwy, które natychmiast kolonizują odpowiednie rośliny żywicielskie, szkodniki wnikają do bulw ziemniaka przez soczewicę [14]. Należy zauważyć, że nicienie mogą żywić się grzybnią wielu grzybów, w tym Alternariusze a zmienny и A. solani [czternaście]. Larwy w czwartym stadium rozwojowym D. dipsacci (W odróżnieniu D. destruktor) aby przetrwać w niekorzystnych warunkach tworzą skupiska na powierzchni porażonej tkanki roślinnej (tzw. „wełna nicieniowa”) [10]. Nicienie ponownie stają się aktywne po zamoczeniu „wełny” [10]. W glebach wilgotnych mogą utrzymywać się przy braku roślin żywicielskich dłużej niż rok [10].
Objawy uszkodzenia szkodników są dość zróżnicowane.
Z reguły praktycznie niemożliwe jest ustalenie, czy roślina jest zaatakowana przez nicienie pochodzące z nadziemnych części ziemniaka (poza tym, że słabe rośliny powstają z silnie porażonych bulw, które mogą następnie umrzeć) [14]. Wczesny atak nicieni można wykryć, usuwając z bulwy skórkę, pod którą łatwo dostrzec małe białawe plamki na zdrowym miąższu. Później plamy te powiększają się, ciemnieją, a tkanka nabiera luźnej tekstury [14]. Jeśli bulwy są przechowywane w wilgotnych warunkach, gniją, a infekcja nicieniami zostanie przeniesiona na inne bulwy.
Na silnie zaatakowanych bulwach tworzą się lekko zagłębione obszary, na których tworzą się pęknięcia, a skórka jest pomarszczona, silnie przylegając do miazgi [14]. Miąższ wysycha, zmienia kolor: od szarego do ciemnobrązowego lub nawet czarnego. Zmiana koloru jest spowodowana głównie patogenami wtórnymi (grzyby, bakterie i wolno żyjące nicienie) [14].
Po porażce D. dipsaci Na bulwach nie tworzą się pęknięcia, ale ciemna zgnilizna rozprzestrzenia się po wewnętrznej stronie miąższu. Blaty są skrócone i zdeformowane.
Nicienie powodują również poważne szkody w innych uprawach.
W porażonych sadzonkach i młodych cebulach pęcznieje podstawa łodygi, liście są wygięte i skręcone [10]. Tkanka zaatakowana przez nicienie ma luźną teksturę [10]. Rośliny gniją na poziomie gruntu. Słabe uszkodzenie roślin przez nicienie może pozostać niezauważone, ale takie cebulki stopniowo gniją podczas przechowywania.
Tkanki zaatakowanych siewek buraka cukrowego pęcznieją i nabierają gąbczastej tekstury [10]. Galasy mogą tworzyć się, w miejscach wzrostu, tkanka jest zdeformowana lub obumiera, powodując skrzywienie wierzchołka i tworzenie małych liści. Jesienią galasy gniją z powodu wtórnych patogenów.
Uszkodzenie fasoli zwykle objawia się przebarwieniem łodygi [10].
U owsa podstawa łodygi pęcznieje, liście bledną, zwijają się i skracają.
Ustaliłem, że D. destruktor powoduje największe szkody w temperaturze 15-20 °C i wilgotności względnej powyżej 90% [14].
Udowodniono, że rozłogi i korzenie roślin ziemniaka są aktywniej atakowane, gdy nicienie łodygowe są uszkodzone. Rhizoktonia solani [14] Ponadto, według wstępnych danych z trwających badań, stwierdzono, że obecność nicieni w glebie powoduje dziesięciokrotny wzrost liczby bakterii wywołujących czarną nóżkę ziemniaka, zwiększając tym samym prawdopodobieństwo rozwoju choroba. Bakterie wnikają do rośliny przez rany wywołane przez nicienie [9].
W celu zmniejszenia szkodliwości nicieni łodyg ważne jest wdrożenie zestawu technik w ramach zintegrowanej strategii ochrony roślin, polegającej przede wszystkim na stosowaniu zdrowego (wolnego od szkodników) materiału siewnego i sadzeniowego oraz stosowaniu długiego płodozmianu .
Do dezynfekcji gleby za pomocą patogenów glebowych, fitonematod i chwastów zaleca się wysiewać, zmielić i wprowadzić do gleby rośliny biofumigujące (gorczyca sarepta (kapustne juncea), rzodkiewka (Rafanus sativus), rukola (Eruka sativa) [1]. Izotiocyjaniany, powstające podczas niszczenia komórek tych roślin, hamują oddychanie komórkowe i inne funkcje, przede wszystkim u mątwika ziemniaczanego. Prowokują uwalnianie larw z jaj, cyst przy braku odpowiedniej rośliny żywicielskiej. Larwy, nie znajdując odpowiedniej rośliny żywicielskiej, giną. Technologia uprawy i stosowania roślin poddanych biofumigacji jest opisana w literaturze rosyjskojęzycznej [5, 1].
Jeśli chodzi o stosowanie metody chemicznej, w wielu krajach UE pozwolenie na stosowanie Vidatu (m.in. oksamilu) jako środka nicieniobójczego i owadobójczego jest ważne do 31.01.2023 r. [20]. Według bazy danych UE zaleca się sadzenie granulatu leku na głębokość 10 cm w dawce 4,4–5,0 kg/ha, w zależności od rodzaju gleby [20]. Według danych europejskich maksymalna dopuszczalna zawartość pozostałości oksamylowych w ziemniakach wynosi 0,01 mg/kg [20].
Brytyjscy naukowcy sugerują użycie Nematorin 10 G (tj. fosfiazatu) i Velum Prime (tj. fluopyram) jako alternatywnych nematocydów [1]. Doniesiono, że Nematorin 10 G jest stosowany przeciwko mątwicom ziemniaczanym i wolno żyjącym nicieniom należącym do pp. Trichodor и Paratrichodor, które są nosicielami wirusa grzechotki tytoniu [1]. W unijnej bazie pestycydów fosfiazat został już zarejestrowany w wielu krajach UE (od 01.01.2004 do 31.10.2022) jako środek nicieniobójczy przeciwko mątwicom i nicieniom żółciowym [20]. Zgodnie z zaleceniami UE minimalna dawka stosowania fosfiazatu wynosi 3 kg/ha przy sadzeniu wiosennym [20]. Według danych europejskich maksymalna dopuszczalna zawartość pozostałości fosfizatu w ziemniakach wynosi 0,02 mg/kg [20]. W Rosji ta substancja czynna nie została jeszcze zarejestrowana.
W Stanach Zjednoczonych odnotowano rejestrację leku Velum Prime, który ma na celu zwalczanie fitopasożytniczych nicieni, a także wielu chorób: białej rdzy, alternarii, mączniaka prawdziwego i verticillium. Fluopyram jest fungicydem z grupy 7 FRAC. W bazie danych UE fluopyram jest zarejestrowany jako fungicyd [20].
Według unijnej bazy danych pestycydów jako środek nicieniobójczy na ogórkach i marchwi od 01.10.2013 do 30.09.2023. zarejestrowany preparat bakteryjny Bakcyl firma I-1582 [20]. Na ogórku i marchwi Bacillus firmus I-1582 nie określa maksymalnej dopuszczalnej zawartości pozostałości i okresu karencji [20], co pozwala uznać go za profilaktyczny stosowany w uprawie warzyw na gruntach chronionych i ewentualnie do produkcji produktów ekologicznych i produkcja żywności dla niemowląt. W Rosji ten lek nie jest jeszcze zarejestrowany.
Grzyb jest również zarejestrowany w UE Purpureocilium licacyna szczep 251 [20]. Stosowanie leku jest dozwolone od 01.08.2008 do 31.07.2022. w kilku krajach UE na wielu uprawach na terenie chronionym i otwartym [20]. Na ziemniakach zaleca się zwalczanie Pratylench spp., z CCN (balon spp.) [20]. Technologia wprowadzenia leku do gleby jest dość skomplikowana, a skuteczność działania grzyba zależy od warunków środowiskowych [20].
Należy pamiętać, że nie ma odmian ziemniaków odpornych na nicienie z rodzaju Ditylenchos.
Podsumowując powyższe, można stwierdzić, że głównymi metodami zwalczania nicienia macierzystego na ziemniakach w ramach zintegrowanej strategii ochrony są:
— stosowanie zdrowych sadzeniaków;
- wybór długiej rotacji płodozmianu, co pozwala ograniczyć porażenie pola nicieniem łodygowym. Należy wziąć pod uwagę, że niektóre kultury mogą być pod silnym wpływem różnych rodzajów nicieni z rodzaju Ditylenchos, na przykład: koniczyna czerwona i biała, czosnek i cebula [13];
- zwalczanie chwastów i „ochotników” ziemniaków: wiele rodzajów chwastów służy jako alternatywne rośliny żywicielskie dla nicieni;
- dezynfekcja pojemników, sprzętu i magazynów ziemniaczanych akceptowanymi środkami dezynfekcyjnymi. Zakres i przepisy dotyczące stosowania tych środków podane są w literaturze rosyjskojęzycznej [2], a także w przetłumaczonej wersji normy Europejskiej i Śródziemnomorskiej Organizacji Ochrony Roślin (EPPO) [3].
– biofumigacja gleby z biofumigacją roślin z rodziny krzyżowych (gorczyca sarepta (Brassica juncea), rukola (Eruca sativa), rzodkiewka (Raphanus sativus) [1].
- stosowanie nawozów wapniowych podczas sadzenia oraz w okresie zawiązywania się bulw masowych, gdyż wystarczające zaopatrzenie roślin rolniczych w wapń przyczynia się do tworzenia gęstej ściany komórkowej roślin, co utrudnia wnikanie nicieni w głąb rośliny, a także zwiększa odporność ziemniaków na zranienia i bakteryjną czarnuszkę [4].
- kontrola stopnia zanieczyszczenia gleby nicieniem łodygowym (przed siewem i sadzeniem roślin zaleca się przeprowadzenie analizy gleby w laboratorium). W przypadku silnej inwazji na takim polu nie można uprawiać roślin podatnych na nicienie łodygowe. W celu ograniczenia jego zanieczyszczenia zaleca się stosowanie nicieniobójczych – w ramach zintegrowanej ochrony, zgodnie z zasadami bezpiecznego obchodzenia się z pestycydami. Ponadto konieczne jest właściwe i terminowe usuwanie pozostałości nicieniobójczych i ich pojemników, zapobiegając zanieczyszczeniu nawadniania i wód powierzchniowych. Właściwe stosowanie nematocydów zmniejszy negatywny wpływ na mikro- i makrobiotę glebową i wodną.
Fot. Maria Kuznetsova, VNIIF
Zdjęcia zatwierdzone przez British Commonwealth International Centre for Agricultural and Biological Sciences (CABI) i zamieszczone w CABI Compendium of Invasive Species (14)
Bibliografia:
- Banadysev, SA Biofumigacja gleby w uprawie ziemniaków. // System ziemniaczany. - 2020 r. - nr 1. - S. 20-27.
2. Banadysev, S.A. Higiena przechowywania. Dezynfekcja pomieszczeń magazynowych przed załadunkiem // System do ziemniaków. - 2021. - nr 2. - S. 28-32.
3. Prokuratura Europejska (2006). Norma EPPO RM 10/1(1) „Procedury dezynfekcji przy produkcji ziemniaków” (tłumaczenie, 2010), 8 s. Prokuratura Europejska (2006). Norma EPPO PM 10/1(1) Procedury dezynfekcji w produkcji ziemniaków (tłumaczenie, 2010), 8 s.
4. Erokhova, M. D. „Czarna noga” to choroba niebezpieczna dla domowej uprawy ziemniaków / M. D. Erokhova, M. A. Kuznetsova // Nauka rolna. - 2019 r. - nr S3. - str. 44-48. – DOI 10.32634/0869-8155-2019-326-3-44-48.
5. Erokhova, M. D. Biofumigacja gleby przez rośliny z rodziny Kapusta / M. D. Erokhova, M. A. Kuznetsova // Ochrona i kwarantanna roślin. - 2021. - nr 8. - str. 39-40. – DOI 10.47528/1026-8634_2021_8_39.
6. Zeiruk, VN, Belov, G.L., Gasparyan, IN Choroby ziemniaka, szkodniki i chwasty. Metody diagnostyki i rachunkowości: podręcznik dla uczelni. - Petersburg: Lan, 2022. - 256 pkt.
7. Pridannikov, MV Nematoda. Ukryte zagrożenie // System ziemniaków. - 2019 r. - nr 3. - str. 14-17.
8. AHDB, (2021). AHDB ubiega się o autoryzacje awaryjne po zakazie Vydate.
9. AHDB, (2021). Podstawowe fakty dotyczące czarnej nogi.
10. AHDB, (2021). Identyfikacja uszkodzeń łodyg nicieni w uprawach polowych.
11. Anonimowy, (2015). Przepisy Seed Potatoes (Szkocja) nr 395.
12. Artemiew, Yu. M. (1976) Sbornik Nauchnykh Trudov Saratovskogo Sel’skokhozyaistvennogo Instituta No. 54, 30-37.
13. Best4Soil, (2021).
15. Chukantseva, NK (1983) Niektóre aspekty badań nicienia łodygi ziemniaka w centralnej strefie Czarnoziemu RSFSR, s. 11-27. Wszystko Rosyjski Instytut Ochrony Roślin, Woroneż, ZSRR.
16. Chukantseva, NK (1983) Steblevye nematody sel'skokhozyaistvennykh kul'tur i mery bor'by's nimi. (Materiał simpozium), 11-27. Vserossiiskii NII Zashchity Rastenii, Woroneż, Rosja.
17. Prokuratura Europejska, (2017). Standard EPPO”Destruktor Ditylenchus i Ditylenchus dipsaci" // Biuletyn EPPO, 47 (3), s. 401-419. DOI: 10.1111/epp.12433.
18. EPPO, (2021). Globalna baza danych EPPO.
19. EPPO, (2021). Regulowane szkodniki niekwarantannowe.
20. UE, (2021). Baza danych pestycydów UE.
21. Ivanova, IV (1973) Byulleten' Vsesoyuznogo Instituta Gel'mintologii im. KI Skriabina nr 11, 39-42.
22. Makhametshin, MS (1974) Gel'minty zhivotnykh, Cheloveka i rastenii na Yuzhnom Urale, Vypusk 1., 137-141. Akademiya Nauk SSSR, Oddział Baszkirski Instituta Biologii, Rosja.
23. Solov'eva, GI; Gruzdeva, LI; Markevich, VF (1983) Wpływ rotacji na liczebność Ditylenchus destructor, s. 87-90. Materiały z sympozjum, które odbyło się w Woroneżu, 27-29 września 1983 r.