Drogi rozprzestrzeniania Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus. sprawcy bakteriozy pierścieniowej ziemniaka.        

Ziemniak Polski 2005 nr 2

20

Ochrona

DROGI ROZPRZESTRZENIANIA

CLAVIBACTER MICHIGANENSIS SUBSP. SEPEDONICUS

- SPRAWCY BAKTERIOZY PIERŚCIENIOWEJ ZIEMNIAKA

IHAR Oddz. Bydgoszcz, al. Powstańców Wlkp. 10, 85-090 Bydgoszcz e-mail: s.brzozowski@ ihar.bydgoszcz.pl

akterioza pierścieniowa ziemniaka, wy-woływana przez Clavibacter

michiga-nensis subsp. sepedonicus (Spieckermann

et Kotthoff) Davis et al., jest groźną chorobą kwarantannową. Na podstawie rozporządze-nia ministra rolnictwa i rozwoju wsi z drozporządze-nia 13 kwietnia 2004 r. w sprawie szczegółowych sposobów postępowania przy zwalczaniu i zapobieganiu rozprzestrzenianiu się bakterii

Clavibacter michiganensis subsp. sepedoni-cus (Dz. U. 2004 nr 75 poz. 709) podlega

ona bezwzględnemu zwalczaniu. Rozporzą-dzenie zawiera szczegółowe informacje do-tyczące postępowania w razie stwierdzenia bakteriozy. Ze względu na różnorodność dróg rozprzestrzeniania oraz trudności w zwalczaniu choroba ta przysparza zarówno plantatorom, jak i hodowcom ziemniaków wiele trudności.

Źródłem infekcji mogą być wszelkie pod-łoża lub powierzchnie, które miały kontakt z

C. m. subsp. sepedonicus. Zaliczamy do

nich: maszyny do zbioru ziemniaków, narzę-dzia, środki transportu lub przechowalnie. Wiadomo, że bakterie C. m. subsp.

sepedo-nicus zachowują przez pewien czas

żywot-ność na różnych powierzchniach, takich jak: drewno, metal, juta, beton, tworzywa sztucz-ne. Nie jest to jednak sprawa do końca wyja-śniona. W tym celu należałoby poznać prze-żywalność bakterii C. m. subsp. sepedonicus w glebie i na różnych innych materiałach, które mają kontakt z bulwami. Warto także zwrócić uwagę na problem pozostających na polu resztek po zbiorze ziemniaków. Pozo-stałości roślin i bulw, a szczególnie pocho-dzące z roślin porażonych przez bakteriozę pierścieniową, powinny być jak najszybciej

zbierane z pola i poddawane skutecznej uty-lizacji.

Aby móc zapobiegać chorobie, konieczne jest szczegółowe poznanie dróg rozprze-strzeniania się patogenu. W tym celu w la-tach 1999-2003 Kakau, Abdel-Kader, Müller, Pastrik i Seigner zrealizowali w Niemczech szeroko zakrojony projekt badawczy, w któ-rego ramach przeprowadzili liczne doświad-czenia polowe, szklarniowe i laboratoryjne. Polegały one na szczegółowym określeniu sposobów rozprzestrzeniania bakterii C. m. subsp. sepedonicus przez kontakt bulw po-rażonych ze zdrowymi, kontakt zdrowych bulw z zainfekowanymi powierzchniami sor-towników do ziemniaków oraz maszyn do mechanicznego niszczenia łętów. Autorzy zbadali także możliwość wnikania bakterii C.

m. subsp. sepedonicus do wnętrza bulw w

czasie ich przechowywania na zainfekowa-nych podłożach. Wszystkie próby tkanek z łodyg i bulw ziemniaka sprawdzali pod kątem obecności bakterii, stosując metodę pośred-niej immunofluorescencji (IFAS) oraz PCR. Ich badania mają ogromne znaczenie z punktu widzenia epidemiologii choroby, po-nieważ szczegółowo opisują drogi rozprze-strzeniania się jej sprawcy.

Doświadczenie wykonane przez Kakau i innych (2004a) miało na celu zbadanie roz-przestrzeniania się patogenu przez kontakt bezpośredni bulw zdrowych z porażonymi. W próbie liczącej 60 zdrowych bulw umiesz-czono 4 bulwy porażone przekrojone, z któ-rych jedna miała widoczne objawy choroby, a następnie mieszano je ze sobą. Doświad-czenie miało dwa warianty. W pierwszym bulwy zdrowe mieszano z porażonymi w urządzeniu służącym do mycia ziemniaków,

Ziemniak Polski 2005 nr 2 21 w drugim zastosowano sito podobne do

wy-korzystywanych w sortownikach. Przekrojo-ne porażoPrzekrojo-ne bulwy wciskano w oczka sita powierzchnią przekrojoną ku górze, po czym na sicie umieszczano zdrowe bulwy i potrzą-sano nim, symulując pracę sortownika. W kolejnym etapie po usunięciu porażonych bulw pozostałe wysadzano na polu doświad-czalnym. Wariant pierwszy doświadczenia wykonano tylko w jednym roku badań, drugi powtórzono w trzech kolejnych latach. Ba-daniu pod kątem obecności bakterii C. m. subsp. sepedonicus poddawano zarówno łodygi roślin, jak i bulwy potomne.

W próbach z łodyg w pierwszym warian-cie stwierdzono bardzo wysokie, bo aż 80- -procentowe porażenie, bulwy potomne ule-gły porażeniu w 75%. W próbach roślinnych z wariantu drugiego w trzech latach badań nie stwierdzono obecności bakterii C. m. subsp. sepedonicus. Bulwy potomne uzy-skane w tym wariancie były silnie porażone. W 1999 roku stwierdzono 41% porażonych bulw, w 2000 r. 82,8%, a w 2001 r. – 66,3%. W drugim roku badań (2000) część bulw infekowanych na sicie wysadzono w szklarni. W 67% prób roślinnych z tego doświadcze-nia wykryto bakterię, bulwy potomne uległy porażeniu w 91,2%. W ten sposób potwier-dzono wyniki wcześniejszych badań, udo-wadniając, że kilka bulw porażonych w for-mie latentnej, ufor-mieszczonych w zdrowej partii ziemniaków, może być źródłem infekcji dla innych zdrowych bulw.

Sprawdzono również pośrednią drogę in-fekcji zdrowych bulw poprzez ich wytrząsa-nie na sicie zainfekowanym bakteriami C. m. subsp. sepedonicus podobnym do stosowa-nych w sortownikach. W tym celu najpierw na sicie silnie wytrząsano porażone bulwy ze ściętą w części przystolonowej skórką, a potem na tym samym sicie wytrząsano zdrowe bulwy. Wysadzono je następnie na polu i w szklarni, a bulwy potomne testowa-no pod względem obectestowa-ności bakterii C. m. subsp. sepedonicus. W pierwszych dwóch latach badań nie wykryto patogenu w łody-gach i bulwach potomnych pochodzących z pola, dlatego też w trzecim roku przeprowa-dzono tylko próby szklarniowe. Badanie ło-dyg i bulw roślin pochodzących ze szklarni wykazało obecność bakterii w 55% prób z roślin i 18,1% prób z bulw potomnych prze-badanych w roku 2000. W roku 2001 nie

odnotowano bakterii C. m. subsp.

sepedoni-cus ani w łodygach, ani w bulwach. W

wyni-ku doświadczenia stwierdzono, że metalowe powierzchnie, które miały wcześniej kontakt z porażonymi bulwami, mogą być potencjal-nym źródłem infekcji zdrowego materiału.

W ramach realizowanego projektu Abdel- -Kader i inni (2004a) badali, czy mechanicz-ne niszczenie łętów ziemniaka może być przyczyną rozprzestrzeniania się bakterii z roślin porażonych na zdrowe. W tym celu przeprowadzili dwa doświadczenia polowe z wykorzystaniem kosiarki do trawy oraz ma-szyny do mechanicznego niszczenia łętów. W doświadczeniu z zastosowaniem kosiarki do trawy najpierw koszono rośliny ziemniaka na wysokości 20-30 cm, a następnie opry-skiwano je zawiesiną bakterii C. m. subsp.

sepedonicus. Wykonano też dwa inne

wa-rianty z dodatkowym opryskiem preparatem Reglone w ilości 2,5 l/ha: tego samego dnia i następnego, po ścięciu roślin. W efekcie tego zabiegu zostało zainfekowanych 13% roślin wcześniej wolnych od patogenu. Do-świadczenie z zastosowaniem kosiarki do trawy jako urządzenia do niszczenia łętów potwierdziło, że zabiegi tego typu mogą przenosić bakterie C. m. subsp. sepedonicus z roślin porażonych na zdrowe.

Doświadczenie z wykorzystaniem maszy-ny do mechanicznego niszczenia łętów przeprowadzono w dwuletnim powtórzeniu. Infekcję wykonano w ten sposób, że naj-pierw niszczono łęty na poletku roślin wyro-słych z porażonych bulw, a bezpośrednio po tym na właściwym poletku doświadczalnym, na którym rosły zdrowe rośliny. Drugi wariant tego doświadczenia zmodyfikowano, doda-jąc oprysk preparatem Reglone w ilości 2,5 l/ha. W pierwszym roku sprawdzano pod kątem obecności bakterii C. m. subsp.

sepe-donicus w łodygach próby z łodyg

pocho-dzące jedynie z wariantu z zastosowaniem maszyny do mechanicznego niszczenia łę-tów i bez preparatu Reglone. W 20% prób wynik testów laboratoryjnych był pozytywny. W drugim roku przebadano nowe pędy, które wyrosły po 4 tygodniach od momentu ścię-cia. W 60% prób łodygowych z pól w obu wariantach, na których zastosowano maszy-nę do niszczenia łętów, wykryto obecność sprawcy. Wszystkie bulwy potomne z pól doświadczalnych sprawdzono pod kątem obecności bakterii C. m. subsp.

sepedoni-Ziemniak Polski 2005 nr 2

22

cus. W żadnej z nich nie wykryto patogenu.

Stwierdzono, że przeniesione w wyżej opi-sany sposób bakterie nie wnikają do bulw, natomiast ich obecność można wykryć jedy-nie w łętach. Zabiegi agrotechniczne tego typu wykonuje się w późniejszym okresie wegetacji, około 4 tygodni przed zbiorem. Najprawdopodobniej czas od mechaniczne-go zniszczenia łętów do zbioru jest zbyt krót-ki, aby bakterie mogły wniknąć do bulw tomnych. Ponieważ jednak część bulw po-tomnych jest połączona z łodygą aż do mo-mentu zbioru, istnieje możliwość przeniknię-cia bakterii do ich wnętrza. W związku z tym mycie i dezynfekcja maszyn po każdym za-biegu niszczenia łętów jest koniecznością.

Podczas zabiegów agrotechnicznych i ochrony roślin w okresie wegetacji łodygi i liście ziemniaka mogą ulegać nieznacznym uszkodzeniom wywołanym przejazdem sprzętu rolniczego przez pole. Kakau wraz z zespołem przeprowadził kolejne badania, których celem było wyjaśnienie, czy zainfe-kowane bakteriami maszyny rolnicze do uprawy ziemniaka mogą być źródłem infekcji roślin na polu. Symulując przejazd ciągnika, zainfekowaną bakteriami metalową szynę ocierano o rośliny ziemniaka na poletku. Zabieg ten przeprowadzano kilkakrotnie w różnych okresach wegetacji. W żadnej z prób pochodzących z łodyg i bulw potom-nych nie stwierdzono bakterii. Wykazano w ten sposób, że w takich wypadkach zaraże-nie roślin ziemniaka zaraże-nie następuje, co zaraże-nie wyklucza jednak konieczności dezynfekowa-nia maszyn po każdym zabiegu agrotech-nicznym (Kakau i in. 2004b).

Ogromne znaczenie w rozprzestrzenianiu choroby odgrywa temperatura i wilgotność. Na podstawie doświadczeń wykazano, że wyższa temperatura wpływa dodatnio na infekcję bakteriami C. m. subsp.

sepedoni-cus, powodując szybsze ich rozmnażanie w

roślinie. Temperatura gleby 18ºC sprzyja silnemu rozmnażaniu bakterii w bulwach, a przy 24ºC ujawniają się objawy choroby. Wystąpienie widocznych objawów w warun-kach polowych jest uzależnione także od ilości opadów w sezonie wegetacyjnym. Wa-runki ciepłego i suchego okresu letniego przyspieszają, natomiast chłodniejsze i bar-dziej wilgotne opóźniają wizualizację bakte-riozy pierścieniowej. Stwierdzono, że wyso-kie stężenie bakterii w roślinach ziemniaka

przyspiesza termin wystąpienia widocznych objawów choroby na liściach i bulwach bez względu na warunki temperaturowe (Kakau i in. 2004a).

Kolejnym problemem w epidemiologii bakteriozy pierścieniowej ziemniaka, którym zajęli się Abdel-Kader z zespołem (2004b), jest sposób i miejsce przechowywania ziem-niaków. Wykazali oni, że powierzchnie drewniane w przechowalniach, które miały wcześniej kontakt z bulwami porażonymi, nie poddane dezynfekcji mogą być w później-szym czasie źródłem infekcji zdrowego ma-teriału. W doświadczeniu przechowalniczym mającym potwierdzić, że bakterie C. m. subsp. sepedonicus zachowują przez pe-wien czas żywotność i wirulencję na drew-nianych powierzchniach, zdrowe ziemniaki przechowywano w zainfekowanych skrzyn-kach, a następnie wysadzano na polu. Za-stosowano 3 różne warianty infekcji. W pierwszym zdrowe bulwy umieszczano w zainfekowanych 5 miesięcy wcześniej skrzynkach (nie używanych od tego momen-tu) i przechowywano 8 miesięcy w chłodnej piwnicy przy nieregulowanej temperaturze i wilgotności do chwili wysadzenia w roku na-stępnym. Badanie łodyg i liści roślin wyro-słych z bulw infekowanych w ten właśnie sposób nie wykazało obecności bakterii C.

m. subsp. sepedonicus, w wypadku bulw z

tych samych roślin wykryto 2-procentowe porażenie.

W wariancie drugim zdrowe bulwy umieszczano w świeżo zainfekowanych skrzynkach i przechowywano w 4°C przez 5 miesięcy do chwili wysadzenia. Podobnie jak poprzednio liście i łodygi nie były zainfeko-wane, bulwy potomne uległy porażeniu w 8%. W wariancie trzecim na wiosnę zdrowe bulwy umieszczano w świeżo zainfekowa-nych skrzynkach i przechowywano 4 tygo-dnie w 8°C do chwili wysadzenia. Spośród 20 przebadanych prób z tkanek łodyg 5 dało pozytywny wynik, natomiast bulwy potomne uległy porażeniu w 9%. Jednocześnie sprawdzano przeżywalność bakterii na drewnie. Zachowywały one żywotność i zdolność do infekcji przez 164 dni badań. Nie określono dokładnie, jak długo bakterie

C. m. subsp. sepedonicus przeżywają na

drewnie, ponieważ po 164 dniach przerwa-no sprawdzanie przeżywalprzerwa-ności. Na podsta-wie uzyskanych wyników stpodsta-wierdzono, że

Ziemniak Polski 2005 nr 2 23 dezynfekcja pomieszczeń i skrzynek

służą-cych do przechowywania ziemniaków jest zabiegiem koniecznym i powinna być prze-prowadzana po każdym ich użyciu (Abdel- -Kader i in. 2004b).

Przedstawione wyniki niemieckich badań przynoszą wiele cennych informacji o dro-gach rozprzestrzeniania się bakteriozy pier-ścieniowej ziemniaka. Doświadczenia takie są szczególnie trudne ze względu na czaso-chłonność i duże nakłady pracy. Mimo że problematyka epidemiologii tej choroby jest niezwykle ważna, niewielu badaczy podej-muje ten temat. Kolosalne znaczenie w wal-ce z bakteriozą pierścieniową ziemniaka mają warunki środowiskowe – klimatyczne i glebowe – danego kraju, które silnie wpływa-ją na rozmnażanie i przeżywalność bakterii

C. m. subsp. sepedonicus. Konieczne jest

ich poznanie. Na podstawie przedstawionych badań stwierdzono, że jedynym skutecznym sposobem walki z chorobą jest zapobieganie rozprzestrzenianiu się jej sprawcy. Używanie zdrowego materiału sadzeniakowego i czę-sta dezynfekcja maszyn, urządzeń i wszel-kich powierzchni w przechowalniach pozwa-lają uchronić plantacje przed stratami spo-wodowanymi samą chorobą, jak również stratami ekonomicznymi, które wynikają z przepisów kwarantannowych (Kakau 2004a, b; Abdel-Kader 2004a,b).

W Polsce nie prowadzono dotychczas badań nad skutecznością środków bakterio-bójczych względem C. m. subsp.

sepedoni-cus. Niezależnie od tego do dezynfekcji

wszelkiego rodzaju sprzętu i powierzchni można stosować ogólnodostępne środki o działaniu bakteriobójczym, takie jak: Virocid, Vircon, BIONET+ oraz D 50 produkcji CID LINES, Nobactel, MENNO Florades.

Literatura

1. Abdel-Kader D., Kakau J., Müller P., Pastrik K.H., Seigner L. 2004a. Besteht das Risiko der Verschlep-pung der Bakteriellen Ringfäule der Kartoffel durch den Krautschläger? Gesunde Pflanzen 56: 105- -110; 2. Abdel-Kader D., Kakau J., Müller P., Pastrik K.H., Seigner L. 2004b. Verbreitung der Bakteriellen Ring-fäule der Kartoffel (Clavibacter michiganensis ssp.

sepedonicus) durch kontaminierte Lagerkisten.

Ge-sunde Pflanzen 56: 116-121; 3. Kakau J., Abdel- -Kader D., Müller P., Pastrik K.H., Seigner L. 2004a. Untersuchungen zur Übertragung von Clavibacter

michiganensis ssp. sepedonicus auf gesunde

Kartof-felknollen. Gesunde Pflanzen 56: 95-104; 4. Kakau J., Abdel-Kader D., Müller P., Pastrik K.H., Seigner L. 2004b. Untersuchungen zur Übertragung von

Clavi-bacter michiganensis ssp. sepedonicus, dem Erreger

der Bakteriellen Ringfäule, in das Kraut von Kartoffel-pflanzen. Gesunde Pflanzen 56: 111-115; 5. Rozporz. min. rol. i rozw. wsi z dn. 13 kwietnia 2004 r. w sprawie szczegółowych sposobów postępowania przy zwalczaniu i zapobieganiu rozprzestrzenianiu się bak-terii Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus (Dz. U. 2004 nr 75, poz. 709)