Ryzyko odglebowego zakażenia roślin ziemniaka przez sprawcę bakteriozy pierścieniowej ziemniaka.

Ziemniak Polski 2010 nr 3 1

Choroby kwarantannowe

R

R

R

Y

Y

Y

Z

Z

Z

Y

Y

Y

K

K

K

O

O

O

O

O

O

D

D

D

G

G

G

LL

L

E

E

E

B

B

B

O

O

O

W

W

W

E

E

E

G

G

G

O

O

O

Z

Z

Z

A

A

A

K

K

K

A

A

A

Ż

Ż

Ż

E

E

E

N

N

N

II

I

A

A

A

R

R

R

O

O

O

Ś

Ś

Ś

LL

L

II

I

N

N

N

Z

Z

Z

II

I

E

E

E

M

M

M

N

N

N

II

I

A

A

A

K

K

K

A

A

A

P

P

P

R

R

R

Z

Z

Z

E

E

E

Z

Z

Z

S

S

S

P

P

P

R

R

R

A

A

A

W

W

W

C

C

C

Ę

Ę

Ę

B

B

B

A

A

A

K

K

K

T

T

T

E

E

E

R

R

R

II

I

O

O

O

Z

Z

Z

Y

Y

Y

P

P

P

II

I

E

E

E

R

R

R

Ś

Ś

Ś

C

C

C

II

I

E

E

E

N

N

N

II

I

O

O

O

W

W

W

E

E

E

JJ

J

Z

Z

Z

II

I

E

E

E

M

M

M

N

N

N

II

I

A

A

A

K

K

K

A

A

A

IHAR – PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie e-mail: m.pietrzak@ihar.edu.pl

akterioza pierścieniowa ziemniaka, wywoływana przez gatunek bakterii

Clavibacter michiganensis subsp.

sepedonicus (Cms), jest groźną chorobą

kwarantannową podlegającą obowiązkowi zwalczania z urzędu. Walka z nią jest bardzo trudna i wymaga od producenta bezwzględ-nego przestrzegania reżimu fitosanitarbezwzględ-nego, ściśle określonego w przepisach prawnych. Dla producentów ziemniaków wykrycie w ich gospodarstwach Cms oznacza nałożenie kwarantanny na wiele lat, a w związku z tym ograniczenie możliwości uprawy ziemnia-ków, zwiększone koszty z tytułu obowiązko-wej dezynfekcji infrastruktury gospodarstwa, ograniczenia w obrocie międzynarodowym oraz konieczność stosowania procedur wy-kluczających rozprzestrzenianie się choroby.

W świetle obowiązującego w Polsce Roz-porządzenia ministra rolnictwa i rozwoju wsi z dnia 6 kwietnia 2007 r. w sprawie szczegó-łowych sposobów postępowania przy zwal-czaniu i zapobieganiu rozprzestrzenianiu się bakterii Clavibacter michiganensis ssp.

se-pedonicus (Dz. U. nr 70, poz. 472) na

pora-żonym polu zaleca się następujące postę-powanie dotyczące układu zmianowania w następnych latach, w dwóch wariantach: 1. wariant:

● przez co najmniej trzy lata po roku, w któ-rym stwierdzono porażenie, niszczy się sa-mosiewy ziemniaka i inne naturalnie wystę-pujące rośliny żywicielskie bakterii Cms oraz

nie sadzi się bulw ziemniaka, roślin lub na-sion ziemniaka;

● po tym okresie w pierwszym roku do-puszcza się uprawę sadzeniaków kwalifiko-wanych przez wojewódzkiego inspektora ochrony roślin i nasiennictwa jedynie z prze-znaczeniem na konsumpcję i na przerób przemysłowy, pod warunkiem uznania pola za wolne od samosiewów ziemniaka przez co najmniej dwa sezony uprawowe poprze-dzające ten sezon uprawy. Uprawa i bulwy potomne podlegają kontroli wojewódzkiego inspektora ochrony roślin i nasiennictwa; ● w kolejnym sezonie (z zachowaniem pło-dozmianu) dopuszcza się sadzenie sadze-niaków kwalifikowanych z przeznaczeniem na sadzeniaki, przy czym uprawa ta i bulwy potomne są również poddane kontroli woje-wódzkiego inspektora;

2. wariant:

● przez okres czterech lat następujących po roku, w którym stwierdzono porażenie, nisz-czy się samosiewy ziemniaka i inne natural-nie występujące rośliny żywicielskie bakterii

Cms oraz nie użytkuje się pola rolniczo, lecz

przeznacza je na pastwisko;

● w pierwszym sezonie po tym okresie do-puszcza się uprawę ziemniaków przezna-czonych na sadzeniaki, pod kontrolą woje-wódzkiego inspektora, pod warunkiem uzna-nia pola za wolne od samosiewów ziemuzna-niaka przez co najmniej dwa sezony uprawowe poprzedzające ten sezon uprawy.

Ziemniak Polski 2010 nr 3

2

Przedstawione powyżej procedury postę-powania w układaniu zmianowania w na-stępnych latach po wykryciu na polu Cms produkcję ziemniaków z przeznaczeniem na sadzeniaki, pod kontrolą wojewódzkiego inspektora ochrony roślin i nasiennictwa, dopuszczają dopiero w ósmym lub piątym roku od czasu uznania pola za porażone. Czy faktyczne ryzyko odglebowego zakaże-nia zdrowych roślin ziemzakaże-niaka jest aż tak wysokie? Jak dużą rolę odgrywa rozprze-strzenianie bakterii Cms poprzez środowisko glebowe?

Za pewne źródło rozprzestrzeniania się bakteriozy pierścieniowej w środowisku gle-bowym uważa się samosiewy ziemniaka, które mogą utrzymywać porażenie przez kilka kolejnych pokoleń. Najprawdopodobniej to kontakt zdrowej partii ziemniaków z sa-mosiewami, głównie podczas zbioru i obrotu kolejnego plonu, jest potencjalnym zagroże-niem przenoszenia bakterii (Pastuszewska, Pawlak 2006).

Istnieją też doniesienia o skutecznym rozprzestrzenianiu się patogenu przez pod-mokłe, niezmeliorowane gleby (Pastuszew-ska, Pawlak 2006). Dykstra (cyt. za van der Wolf i in. 2005) w swoich badaniach prowa-dzonych na początku lat czterdziestych XX wieku zauważył nieznaczne rozprzestrzenia-nie się patogenu właśrozprzestrzenia-nie w części ziemnia-czanego pola, w której odwadnianie gleby było bardzo słabe.

Natomiast eksperymenty dotyczące zdol-ności przenikania komórek bakterii Cms po-przez korzenie rosnących obok siebie pora-żonych i zdrowych roślin ziemniaka wykazały zaledwie nieliczne przypadki porażenia przez Cms bulw potomnych zdrowej rośliny. Z kolei w wypadku odseparowania systemów korzeniowych sąsiadujących ze sobą roślin dodatkową przegrodą w plonie bulw potom-nych pochodzących od sadzeniaków wol-nych od Cms nie wykryto komórek patogenu (Mansfeld-Giese 1997). Stąd wniosek, że rozprzestrzenianie Cms w polu z rośliny na roślinę odgrywa bardzo małą rolę.

Istotne z praktycznego punktu widzenia wydają się wieloletnie doświadczenia polowe prowadzone przez Eddinsa, Bonde’a i Dykstrę, dotyczące poziomu odglebowego

zakażenia bakteriozą pierścieniową. Do-świadczenie przeprowadzone przez Bonde’a (1942, cyt. za van der Wolf i in. 2005) pole-gało na sadzeniu zdrowych sadzeniaków przez kolejnych siedem lat na miejscu ze-branych, silnie porażonych przez Cms bulw ziemniaka. Analiza laboratoryjna ich bulw potomnych nigdy nie wykazała porażenia bakteriozą pierścieniową. Także Eddins (1939, cyt. za van der Wolf i in. 2005) nie odnotował przypadków zainfekowania bakte-riozą żadnej z 1200 roślin posadzonych na polu, na którym rosły uprzednio ziemniaki porażone na poziomie 64%. W podobnym eksperymencie, w którym dodatkowo pozo-stawiono na polu porażone przez Cms, ule-gające rozkładowi bulwy i rozłożono na nim słomę jako zabezpieczenie przed mrozami, także nie wykryto porażenia plonu pocho-dzącego od zdrowych sadzeniaków. Rów-nież Dykstra (1942, cyt. za van der Wolf i in. 2005), sadząc krojone, zdrowe sadzeniaki jesienią na polu zaoranym z chorymi bulwa-mi, nie odnotował porażenia zebranego plo-nu.

Podobne badania przeprowadzono w la-tach 2006-2009 na obiekcie mikropoletko-wym w oddziale IHAR w Jadwisinie. Pierw-sze z doświadczeń miało na celu określenie poziomu odglebowego zakażenia bakterią

Cms zdrowych roślin ziemniaka uprawianych

przez kolejne trzy lata na porażonej glebie, którą uzyskano przez uprawę ziemniaków sztucznie inokulowanych zawiesiną bakte-ryjną Cms o poziomie 108 _jtk/ml.

W bulwach potomnych pochodzących od zdrowych sadzeniaków, które wysadzono w roku następnym po uprawie ziemniaków infekowanych Cms, stwierdzono testem IFAS porażenie na poziomie 25%, a testem PCR – 9,4%. W drugim roku uprawy ziem-niaków wolnych od Cms na porażonym pod-łożu glebowym testem IFAS wykazano 15,6% prób z komórkami Cms, zaś metodą PCR pozytywny wynik uzyskano dla 6,3% pobranych prób. W trzecim roku od uprawy sztu-cznie zakażonych ziemniaków test IFAS wykazał 12,5-proc. porażenie, które nie zo-stało potwierdzone testem wykonanym tech-niką PCR (tab. 1).

Ziemniak Polski 2010 nr 3 3

Tabela 1 Poziom odglebowego porażenia ziemniaków

przez Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus (Cms) Procent prób z wykrytą obecnością komórek Cms

uprawa ziemniaków sztucznie zakażonych Cms 108 jtk/ml 1. rok uprawy ziemniaków wolnych od Cms 2. rok uprawy ziemniaków wolnych od Cms 3. rok uprawy ziemniaków wolnych od Cms

IFAS PCR IFAS PCR IFAS PCR IFAS PCR

90-100% 90-100% 25% 9,4% 15,6% 6,3% 12,5% 0%

Źródło: badania oddziału IHAR w Jadwisinie

Uzyskane wyniki wskazują na tendencję do znacznego zmniejszania się przypadków wykrycia komórek Cms w bulwach potom-nych ziemniaków uprawiapotom-nych na porażonej glebie w miarę upływu czasu od uprawy ino-kulowanych sadzeniaków. Przeprowadzone badanie udowodniło niewielkie prawdopodo-bieństwo infekcji już w pierwszym roku po uprawie ziemniaków sztucznie zakażonych

Cms. Natomiast przy sadzeniu ziemniaków

w drugim roku od czasu uznania pola za porażone prawdopodobieństwo zakażenia ich sprawcą bakteriozy pierścieniowej ziem-niaka jest bardzo małe

W drugim doświadczeniu badano poziom odglebowego zakażenia Cms zdrowych bulw w efekcie posadzenia na mikropoletku, w różnych kombinacjach, pokrojonych bulw ziemniaka porażonych przez Cms oraz opry-sku gleby zawiesiną bakteryjną o liczebności 108 jtk/ml. Po wykonaniu zabiegów glebę dokładnie wymieszano.

Analizie laboratoryjnej (test IFAS i PCR) na obecność komórek Cms, oprócz plonu bulw potomnych, poddano również części nadziemne ziemniaka. Testem IFAS wyko-nanym dla części nadziemnych ziemniaka w 3 próbach na 16 poddanych analizie (18,8%) wykryto komórki bakterii Cms. Natomiast w próbach pochodzących z bulw obecność bakterii została wykazana na poziomie 25%. W obydwu przypadkach wyniki pozytywne testu przeprowadzonego techniką PCR sta-nowiły zaledwie 6,3%, co może świadczyć o stosunkowo małym prawdopodobieństwie odglebowego zakażenia zdrowych roślin ziemniaka, nawet w najbardziej prowokacyj-nych warunkach – przy zaaplikowaniu do gleby tkanki bulw porażonej przez patogen.

Na podstawie badań przeprowadzonych w kraju i za granicą faktyczne ryzyko infekcji związane z potencjalną przeżywalnością bakterii Cms w glebie zwykle uważa się za niskie. Wydaje się, że w naturalnych warun-kach środowiskowych gleby, gdzie często zarówno temperatura, jak i wilgotność nie mają stale optymalnych wartości sprzyjają-cych przeżyciu bakterii Cms, a mikroflora gleby i procesy w niej zachodzące są bardzo liczne – patogen nie ma większych szans na długie przetrwanie.

Można zatem zadać pytanie, czy proce-dury fitosanitarne dotyczące układu zmiano-wania w latach następnych na polu uznanym za porażone bakteriozą pierścieniową ziem-niaka nie są zbyt restrykcyjne?

Literatura

1. Mansfeld-Giese K. 1997. Plant-to-plant

transmis-sion of the bacterial ring rot patogen Clavibacter

michi-ganensis subsp. sepedonicus. – Potato Res. 40: 232;

2. Nelson G. A. 1979. Persistence of Corynebacterium

sepedonicum in soil and in buried potato stems. – Am. Potato J. 56:71; 3. Pastuszewska T. 2005. Zwalczanie bakteriozy pierścieniowej ziemniaka w świetle wymagań UE. – Wieś Jutra 2: 48-49; 4. Pastuszewska T.,

Paw-lak A. 2006. Bakterioza pierścieniowa ziemniaka. Co

należy wiedzieć, aby skutecznie zwalczać chorobę. Broszura opublikowana z funduszy UE. PIORiN War-szawa: 4-5; 5. Rozp. Min. Rol. i Rozw. Wsi z dn. 6

kwietnia 2007 r. w sprawie szczegółowych sposobów

postępowania przy zwalczaniu i zapobieganiu rozprze-strzenianiu się bakterii Clavibacter michiganensis ssp.

sepedonicus. – Dz. U. Nr 70, poz. 472, art. 14; 6. van

der Wolf J. M., Elphinstone J. G., Stead D. E., Metz-ler M., MülMetz-ler P., Hukkanen A., Karjalainen R. 2005.

Epidemiology of Clavibacter michiganensis subsp.

sepedonicus in relation to control of bacterial ring rot.