Zagrożenie plantacji nasiennych ziemniaka przez wirusy Y i liściozwoju oraz przewidywana zdrowotność sadzeniaków zbioru 2010 roku.

ZAGROŻENIE

ZAGROŻENIE

PLANTACJI NASIENNYCH ZIEMNIAKA

PLANTACJI NASIENNYCH ZIEMNIAKA

PRZEZ WIRUSY Y I LIŚCIOZWOJU

PRZEZ WIRUSY Y I LIŚCIOZWOJU

ORAZ PRZEWIDYWANA ZDROWOTNOŚĆ

ORAZ PRZEWIDYWANA ZDROWOTNOŚĆ

SADZENIAKÓW ZBIORU 2010 ROKU

SADZENIAKÓW ZBIORU 2010 ROKU

IHAR – PIB, Zakład Nasiennictwa i Ochrony Ziemniaka w Boninie e-mail: michalkostiw@o2.pl

odstawowym warunkiem dobrych wyni-ków ekonomicznych w produkcji ziem-niaków jest wysoki plon bulw o pożądanych cechach użytkowych. Aby warunek ten mógł być spełniony, niezbędne jest stosowanie materiału nasiennego dobrej jakości. W pro-dukcji nasiennej ziemniaka najważniejsze znaczenie mają choroby wirusowe, ponie-waż one najbardziej wpływają na jakość sa-dzeniaków.

P

Brunt i inni (1996) podają, że ziemniak może być porażany przez ponad 50 wiru-sów. W Polsce powszechnie występują czte-ry z nich: wirus Y ziemniaka (potato virus Y, PVY), wirus M ziemniaka (potato virus M, PVM), wirus S ziemniaka (potato virus S, PVS) i wirus liściozwoju ziemniaka (potato

leafroll virus, PLRV). Zdecydowanie

najwięk-sze znaczenie w nasiennictwie i produkcji to-warowej ma obecnie PVY, porażający ziem-niaki we wszystkich rejonach ich uprawy na świecie. Należy on do wirusów wywołujących na roślinach porażenie w stopniu na ogół ostrym. Efektem schorzenia mogą być duże spadki plonu bulw. Wahają się one od 30 do nawet 90%. Wielkość strat jest wyraźnie za-leżna od nasilenia objawów choroby. Odmia-ny ziemniaka różnią się pod tym względem.

Głównymi wektorami (przenosicielami) PVY są mszyce. Dotychczas stwierdzono, że może on być przenoszony przez około 50 gatunków tych owadów (Davis, Radcliffe, Ragsdale 2004). Duże znaczenie mają mszyce niezwiązane pokarmowo z ziemnia-kiem, które przenoszą PVY w sposób

nie-trwały (na kłujce). Istotą tego przenoszenia jest to, że mszyca już podczas bardzo krót-kiego czasu żerowania (liczonego w sekun-dach) może nabyć wirus z rośliny porażonej, a następnie podczas równie krótkiego okre-su żerowania jest w stanie zainfekować rośli-nę zdrową.

Wieloletnie odłowy mszyc do żółtych na-czyń wykazały, że w warunkach Polski na plantacje ziemniaka nalatuje każdego roku ponad 20 gatunków (Kostiw, Robak 2008), nie licząc tych, które występowały w bardzo małej ilości, raczej tylko sporadycznie. Około 10 gatunków to licznie lub bardzo licznie wy-stępujące mszyce niezwiązane pokarmowo z ziemniakiem, nalatujące na uprawy przypad-kowo, często niesione wiatrem. Wszystkie one są notowane jako wektory PVY, a prze-noszenie następuje w czasie próbnych na-kłuć w poszukiwaniu właściwej rośliny żywi-cielskiej.

Jeśli chodzi o PLRV, to w Polsce od wielu lat nie notuje się dużego zagrożenia dla ziemniaków. Dotychczas nie wiadomo, jakie są przyczyny tego zjawiska. Jedną z nich wydaje się malejąca liczba źródeł wirusów w terenie i zwiększająca się izolacja prze-strzenna między poszczególnymi plantacja-mi ziemniaka, która ogranicza naloty mszyc z zewnątrz. A jest to efekt systematycznego zmniejszania się od lat powierzchni uprawy ziemniaków w kraju. W latach 1962-2009 zmniejszyła się ona prawie sześciokrotnie, z 2,9 mln ha do 0,51 mln.

Inną istotną przyczyną może być też to, że w Polsce jedynym wektorem tego wirusa o znaczeniu gospodarczym jest obecnie mszyca brzoskwiniowa Myzus persicae (Sulz.). W przeciwieństwie do PVY PLRV przenosi się w sposób trwały, co oznacza, że owad wymaga długiego okresu żerowania, zanim stanie się efektywnym wektorem wiru-sa. Dotyczy to zarówno żeru nabycia, pod-czas którego mszyca, żerując na roślinie po-rażonej, pobiera wirus wraz z sokiem rośliny, jak i żeru inokulacyjnego, podczas którego zainfekowana mszyca, żerując na roślinie zdrowej, może ją zakazić. W obydwu tych wypadkach mszyca staje się efektywnym wektorem, gdy czas żerowania wynosi od 24 do 48 godzin. Taki mechanizm przenoszenia sprawia, że ochrona ziemniaków przed pora-żeniem PLRV poprzez chemiczne zwalcza-nie mszyc jest dość skuteczna, w przeci-wieństwie do ochrony przed wirusami prze-noszonymi przez mszyce w sposób nietrwa-ły, na kłujce. Warto podkreślić, że pod wzglę-dem szkodliwości gospodarczej wirus liścio-zwoju w połowie lat 70. ubiegłego stulecia dorównywał wirusowi Y (Gabriel 1989).

Monitoring mszyc, wektorów wirusów, po-zwala na ocenę zagrożenia plantacji nasien-nych ziemniaka przez wirusy. Zakład Na-siennictwa i Ochrony Ziemniaka IHAR w Bo-ninie prowadzi takie obserwacje już od kilku dziesięcioleci, w okresie od maja do sierpnia każdego roku. W roku 2010 prowadzono je w 7 miejscowościach położonych w różnych rejonach kraju. W trzech z nich: Boninie (woj. zachodniopomorskie), Starym Oleśnie (woj. opolskie) i Szyldaku (woj. warmińsko-mazur-skie) dokonywano odłowów mszyc uskrzy-dlonych do 2 żółtych naczyń umieszczonych w łanie ziemniaka na ugorze w kształcie kwadratu o boku 20 m. Naczynia opróżniano zasadniczo w dni robocze rano. Zebrane owady konserwowano w 70-procentowym al-koholu, a następnie w laboratorium, posługu-jąc się mikroskopem stereoskopowym, iden-tyfikowano gatunki.

Metoda żółtych naczyń pozwala na uchwycenie terminu migracji wiosennej, pod-czas której mszyce przelatują z żywicieli zi-mowych (krzewy lub drzewa) na rośliny let-nie, w tym ziemniaki, oraz śledzenie dynami-ki ich występowania w całym sezonie wege-tacyjnym. Osobniki uskrzydlone mszyc mają

zdecydowanie większe znaczenie w przeno-szeniu wirusów niż bezskrzydłe. Dodatkowo w 2 miejscowościach (Bonin i Stare Olesno) oraz w 3 kolejnych, położonych na północy kraju: Mierzym (woj. zachodnio-pomorskie) oraz Przechlewo i Czarnoszyce (woj. pomor-skie), prowadzono obserwacje mszyc na plantacjach, licząc każdorazowo owady co 10 dni (począwszy od pełni wschodów) na li-ściach piętra środkowego 100 roślin ziemnia-ka.

Dzięki życzliwości przedsiębiorstwa „Gra-num Firma Nasienna” w bieżącym roku uru-chomiono nowy punkt monitorujący występo-wanie mszyc uskrzydlonych (odłowy owa-dów do żółtych naczyń) w miejscowości Wo-dzierady, woj. łódzkie.

Zadaniem monitoringu było uzyskanie in-formacji o składzie gatunkowym mszyc, ter-minie nalotu osobników uskrzydlonych na ziemniaki w okresie wiosennym (migracja wiosenna) oraz dynamice ich liczebności w całym sezonie wegetacyjnym, w tym również osobników stwierdzonych na roślinach ziem-niaka. Uzyskane dane stanowiły podstawę do oceny zagrożenia plantacji nasiennych ziemniaka przez PVY i PLRV.

W tabeli 1 porównano daty odłowu pierw-szych osobników mszyc do żółtych naczyń w latach 2008-2010 w 4 miejscowościach. Uwzględniono też daty średnie dla 3 gatun-ków mszyc związanych pokarmowo z ziem-niakiem, a mianowicie: M. persicae, Aphis

nasturtii Kalt. (mszyca

szakłakowo-ziemnia--czana) i Aphis frangulae Kalt. (mszyca kru-szynowo-ziemniaczana) oraz dla kilku naj-liczniej występujących gatunków mszyc nie-związanych pokarmowo z ziemniakiem.

W 2010 r. pierwsze osobniki uskrzydlone mszycy M. persicae w żółtych naczyniach (migracja wiosenna) najwcześniej pojawiły się w Starym Oleśnie (2 czerwca). Było to o 9 dni wcześniej niż roku 2008 (11 czerwca) i 15 dni później niż w 2009 (18 maja). W Szyl-daku pierwsze osobniki tej mszycy zareje-strowano 17 czerwca, tzn. zaledwie 1 dzień wcześniej niż w 2008 roku i 20 dni wcześniej niż w 2009. Najpóźniej M. persicae odnoto-wano w Boninie (30 czerwca), czyli 12 dni później niż w roku 2008 (18 czerwca) i 13 dni wcześniej niż w 2009 (13 lipca).

W Boninie i Wodzieradach mszyc A.

naczyniach nie stwierdzono. Najwcześniej osobniki uskrzydlone A. nasturtii wystąpiły w Starym Oleśnie (27 czerwca). Był to jednak termin o 19 dni późniejszy niż w roku 2009 (8 czerwca) i aż o 43 dni późniejszy niż w 2008 (15 maja).

W Szyldaku pierwsze osobniki A. nasturtii w 2010 roku wystąpiły późno, bo dopiero 3 lipca. W porównaniu z rokiem 2008 i 2009 był to termin późniejszy odpowiednio o 31 i 12 dni. Występowania A. frangulae nie odno-towano, podobnie jak w Boninie i Starym Oleśnie.

Mszyce niezwiązane pokarmowo z ziem-niakiem najwcześniej rozpoczynały loty wio-senne w 2010 roku w Starym Oleśnie i Wo-dzieradach. Zależnie od gatunku początek lotu w Starym Oleśnie zamykał sie w grani-cach od 12 maja (Cavariella theobaldii Gill., mszyca wierzbowo-baldachowa i

Hyperomy-zus lactucae L., mszyca

agrestowo-mleczo-wa) do 26 maja (Cavariella aegopodii Scop., mszyca wierzbowo-marchwiowa). Średnia data dla kilku gatunków tych mszyc to 2 czerwca, a więc 6 dni późniejsza niż w roku 2009 (27 maja) i 20 dni późniejsza niż w 2008 (13 maja). W Wodzieradach najwcze-śniej i w jednakowym terminie (13 maja) mi-grację wiosenną rozpoczęły 3 gatunki mszyc: C. aegopodii, C. theobaldi i H.

lactu-cae, a najpóźniej (23 maja) zarejestrowano

początek lotów osobników mszycy

Brachy-caudus helichrysi L. (porazik kocankowy).

Średni termin pojawu tych mszyc to 16 maja, a więc 17 dni wcześniejszy niż w Starym Oleśnie (2 czerwca).

W Szyldaku kilka gatunków mszyc „nie-ziemniaczanych” rozpoczęło loty w terminie bardzo zbliżonym: 16 maja (Rhopalosiphum

padi), 18 maja (C. theobaldi i H. lactucae) i

19 maja (A. fabae Scop., mszyca burakowa). W późniejszym terminie migrowały osobniki mszycy B. helichrysi (28 maja), a najpóźniej

C. aegopodii (4 czerwca). Średnia data

po-czątku lotów wymienionych gatunków mszyc w 2010 roku w Szyldaku to 22 maja. Była ona o 4 dni wcześniejsza niż w roku 2008 i o 21 dni wcześniejsza niż w 2009.

W Boninie początek wiosennej migracji mszyc „nieziemniaczanych” w 2010 roku od-notowano średnio 8 czerwca, tylko 2 dni wcześniej niż w roku 2009, lecz 13 dni póź-niej niż w 2008. Najwcześpóź-niej w żółtych na-czyniach były notowane osobniki R. padi (24 maja), znacząco później rozpoczęły loty C.

aegopodii i H. lactucae (4 czerwca), a

naj-później Cryptomyzus galeopsidis Kalt., mszyca porzeczkowo-poziewnikowa (1 lipca).

We wszystkich miejscowościach i latach badań wiosenna migracja mszyc „nieziem-niaczanych” rozpoczynała się w terminie wcześniejszym niż mszyc „ziemniaczanych”. Zależnie od miejscowości i roku obserwacji różnica ta wahała się od 8 dni w Starym Ole-śnie w roku 2009 do 34 dni w Szyldaku w 2010. Świadczy to o tym, że w warunkach naturalnych rośliny ziemniaka mogą być za-każane przez wirusy przenoszone przez mszyce niezwiązane pokarmowo z ziemnia-kiem już we wczesnym okresie wegetacji, zanim rozpocznie się migracja mszyc „ziem-niaczanych”.

Na rysunku 1 przedstawiono przebieg dy-namiki liczebności mszyc odłowionych do żółtych naczyń w okresie od maja do sierp-nia w 3 miejscowościach w latach 2008 i 2009, a w roku 2010 od maja do 20 lipca. Wyniki uzyskane w czwartej miejscowości (Wodzierady) dotyczą obserwacji prowadzo-nej od maja do 20 lipca i tylko w roku 2010. Uwzględniono mszyce M. persicae oraz A.

nasturtii i A. frangulae (łącznie), a także

łącz-ną liczbę wszystkich stwierdzonych gatun-ków mszyc (jeżeli wszystkie wystąpiły w da-nym roku) niezwiązanych pokarmowo z ziemniakiem. Dane dotyczą średniej liczby mszyc z 2 żółtych naczyń. Presja mszyc „ziemniaczanych” (M. persicae oraz A.

na-sturtii i A. frangulae łącznie) w 2010 roku

była bardzo niska, wielokrotnie niższa w po-równaniu zarówno z przeciętnym poziomem z lat 1970-2008, jak i danymi z roku 2008 (uwaga ta dotyczy tylko 3 miejscowości: Bo-nin, Szyldak i Stare Olesno, ponieważ w Wo-dzieradach monitoring rozpoczęto dopiero w roku 2010). Była też wyraźnie niższa w po-równaniu z niską presją notowaną w roku 2009.

Zagrożenie przez mszyce „nieziemniacza-ne” w Szyldaku utrzymywało się na poziomie zbliżonym do przeciętnego z wielolecia (1970-2008), a na początku sezonu wegeta-cyjnego było nawet zbliżone do wysokiej pre-sji z roku 2008. W Starym Oleśnie presja tych mszyc utrzymywała się początkowo również na poziomie przeciętnym z wielole-cia i z 2009 roku, a później była niższa. Na-tomiast w całym okresie obserwacji utrzymy-wała się na poziomie wielokrotnie niższym niż w roku 2008. Stwierdzony wzrost liczby mszyc w II dekadzie lipca jest związany z występowaniem wyłącznie mszycy kapuścia-nej Brevicorynae brassicae L., która nie ma w zasadzie żadnego znaczenia w przeno-szeniu PVY. W Boninie odnotowano niską presję mszyc „nieziemniaczanych”, znacznie niższą zarówno w porównaniu z przeciętną z wielolecia, jak i danymi z roku 2009, i wielo-krotnie niższą niż w roku 2008.

W tabeli 2 podano liczbę mszyc M.

persi-cae oraz A. nasturtii i A. frangulae (łącznie)

stwierdzonych na liściach ziemniaka w 5 miejscowościach. Uwzględniono dane z roku 2010 oraz dla porównania wyniki z lat 2008 (bez Mierzymia i Czarnoszyc) i 2009. Owady liczono na 100 roślinach (krzakach) odmiany Tajfun, zasadniczo co 10 dni, począwszy od pełni wschodów roślin, biorąc z każdej z nich po 1 liściu pierzastym piętra środkowego. Wyniki z lat 2008 i 2009 dotyczą sumy mszyc z całego sezonu wegetacyjnego (do 31 sierpnia), natomiast dane z roku 2010 są jeszcze niepełne, ponieważ dotyczą stanu na dzień 20 lipca. Z tego powodu porówny-wanie wyników między latami może być obarczone pewnym błędem.

Tabela 2

Liczba mszyc Myzus persicae (Mp) i Aphis nasturtii (An) + Aphis frangulae (Afr) na liściach ziemniaka odmiany Tajfun w 5 miejscowościach w latach 2008-2010

Miejscowość Mp An + Afr 2008 2009 2010* 2008 2009 2010* Bonin 24 23 17 4459 22 122 Stare Olesno 2 0 0 552 5 1010 Mierzym - 3 3 - 16 32 Przechlewo 19 14 18 751 13 409 Czarnoszyce - 2 0 - 0 119

Osobniki M. persicae wystąpiły w 2010 roku nielicznie i tylko w 3 miejscowościach. W Boninie i Przechlewie stwierdzono odpo-wiednio 17 i 18 osobników, a w Mierzymiu tylko 3 mszyce. W 2 pozostałych miejscowo-ściach (Stare Olesno i Czarnoszyce) w ogóle nie stwierdzono obecności M. persicae. Moż-na uważać, że liczebność tej mszycy we wszystkich 3 latach (2008-2010) była w mia-rę porównywalna, z tym zastrzeżeniem, że po zakończeniu pełnych obserwacji w 2010 roku może okazać się większa.

Mszyce A. nasturtii i A. frangulae (łącznie) wystąpiły znacznie liczniej. Najwięcej osobni-ków stwierdzono w Starym Oleśnie (1010), a ponad dwukrotnie mniej w Przechlewie (409). W Boninie i Czarnoszycach ich obec-ność była stosunkowo niewielka (odpowied-nio 122 i 119), a wyraźnie najmniej licznie wystąpiły w Mierzymiu (32). Porównując wy-stępowanie tych owadów we wszystkich 3 la-tach badań, należy zauważyć, że we wszyst-kich miejscowościach ich liczebność w 2010 roku była większa niż w 2009. Szczególnie duże różnice stwierdzono w Starym Oleśnie (odpowiednio 1010 i 5) oraz Przechlewie (odpowiednio 409 i 13). Liczebność w Sta-rym Oleśnie (1010) przewyższała również dane z roku 2008 (552). Można też przy-puszczać, że w Boninie w 2008 roku było ich więcej (4459) niż w 2010 (122) i ta duża

przewaga liczbowa (może się ewentualnie nieco zmniejszyć) powinna się już utrzymać do końca sezonu wegetacyjnego. Dane z Przechlewa również wskazują, że rok 2008 (751mszyc) odznaczał się liczniejszym ich wystąpieniem niż 2010 (409).

Uzyskane dane na temat presji mszyc, wektorów wirusów ziemniaka, łącznie z ana-lizą przebiegu pogody, pozwalają na sformu-łowanie ogólnej prognozy zagrożenia planta-cji nasiennych ziemniaka przez wirusy.

Przewidywane porażenie wirusami Y i liściozwoju bulw zbioru 2010 roku: w całym

kraju będzie niskie lub bardzo niskie, szcze-gólnie w części północnej Polski. Powinno być jeszcze niższe niż w 2009 roku i znacz-nie niższe niż w 2008.

Literatura

1. Brunt A. A., Crabtree K., Dallwitz M. J., Gibbs A. J., Watson L. 1996. Viruses of Plants. CAB

Interna-tional, Wallingford, UK: 1484 pp.; 2. Davis J. A.,

Rad-cliffe E. B., Ragsdale D. W. 2004. Probing behavior of

aphid species differing in PVY transmission efficiency. Entomological Society of America, Annual Meeting;

3. Gabriel W. 1989. Epidemiologia chorób wirusowych

ziemniaka. PWN Warszawa: 204 s.; 4. Kostiw M.,

Ro-bak B. 2008. Skład gatunkowy, termin migracji i

dyna-mika liczebności mszyc „nieziemniaczanych” w upra-wie ziemniaka w różnych rejonach kraju. – Prog. Plant Prot. 48 (3): 881-888