F
F
F
U
U
U
N
N
N
G
G
G
I
I
I
C
C
C
Y
Y
Y
D
D
D
Y
Y
Y
Z
Z
Z
A
A
A
R
R
R
E
E
E
J
J
J
E
E
E
S
S
S
T
T
T
R
R
R
O
O
O
W
W
W
A
A
A
N
N
N
E
E
E
D
D
D
O
O
O
Z
Z
Z
W
W
W
A
A
A
L
L
L
C
C
C
Z
Z
Z
A
A
A
N
N
N
I
I
I
A
A
A
C
C
C
H
HO
H
O
OR
R
R
Ó
Ó
Ó
B
B
B
Z
ZI
Z
I
IE
E
EM
M
MN
N
NI
I
IA
A
A
K
KA
K
A
A
I
I
I
I
I
I
C
C
C
H
H
H
S
S
S
T
TO
T
O
OS
S
SO
O
O
W
W
W
A
A
A
N
NI
N
I
IE
E
E
dr inż. Jerzy Osowski, prof. dr hab Józefa Kapsa, dr inż. Tomasz Erlichowski IHAR-PIB, Zakład Nasiennictwa i Ochrony Ziemniaka w Boninie
e-mail: osowski@ziemniak-bonin.pl
Streszczenie
Umiejętne stosowanie środków ochrony roślin jest jednym z głównych elementów integrowanej ochro-ny roślin, która daje największe efekty, lecz jednocześnie stwarza duże zagrożenia związane z możli-wością niekorzystnego wpływu na środowisko oraz powstawania odporności patogenów na pestycydy. Ze względu na wegetatywny sposób rozmnażania ziemniak jest w dużym stopniu narażony na ataki wielu agrofagów. W uprawie ziemniaka do patogenów o największym ryzyku indukowania odporności należą grzyby z rodzaju Alternaria oraz organizm grzybopodobny Phytophthora infestans. Właściwa ochrona powinna uwzględniać mechanizmy działania fungicydów i ich mobilność oraz fazy rozwojowe ziemniaka i warunki pogodowe w okresie wegetacji.
Słowa kluczowe: alternarioza, fungicydy, ochrona, odporność, substancja aktywna, zaraza ziemniaka
d 1 stycznia 2014 r. obowiązują w Polsce przepisy o stosowaniu inte-growanej produkcji rolniczej, która ma na celu uzyskiwanie produktów rolnych najwyższej jakości, bezpiecznych dla zdro-wia ludzi i konkurencyjnych na rynku, a jed-nocześnie ochronę otaczającego środowiska bez naruszania krajobrazu rolniczego (No-wacki 2014).
Założeniem integrowanej ochrony roślin jest łączenie zabiegów agrotechnicznych, wykorzystanie postępu biologicznego i takie stosowanie środków ochrony, aby liczebność agrofagów utrzymywała się poniżej progu ekonomicznej szkodliwości. Zgodnie z tymi zasadami w pierwszym rzędzie do zwalcza-nia agrofagów wskazuje się metody nieche-miczne (biologiczne, fizyczne, agrotechnicz-ne), a po metody chemiczne (stosowanie środków ochrony roślin) należy sięgać dopie-ro wtedy, gdy jest to uzasadnione ekono-micznie.
Ze względu na wegetatywny sposób roz-mnażania ziemniak jest rośliną w dużym stopniu narażoną na ataki wielu agrofagów. Stąd też działania w systemie integrowanej ochrony mają na celu przede wszystkim pro-filaktykę (Kapsa i in. 2014), a stosowanie środków ochrony powinno być jedynie jej
dopełnieniem. Po chemiczne metody ochro-ny należy sięgać w razie konieczności i wte-dy, gdy istnieje zagrożenie przekroczenia progu ekonomicznej szkodliwości danego agrofaga. Trzeba jednak pamiętać, że sto-sowanie metod chemicznych, zwłaszcza kiedy nie przestrzega się obowiązujących zasad, często stanowi duże zagrożenie dla środowiska i pożytecznych organizmów za-siedlających plantacje ziemniaka. A niewła-ściwe użycie środków ochrony (najczęściej wielokrotnie po sobie lub w obniżonych daw-kach) może dodatkowo obniżać ich skutecz-ność poprzez wytworzenie się odporności patogenu na daną substancję aktywną. Na podstawie badań FRAC (Fungicide
Resistance Action Committee)
opracowa-no listę patogenów ziemniaka, których zwal-czanie wiąże się z różnym stopniem ryzyka wytworzenia się odporności na stosowane środki ochrony (tab. 1). Wśród patogenów stwarzająch ryzyko spadku skuteczności fungicydów w wysokim i średnim stopniu znalazły się te, które wywołują dwie najgroź-niejsze choroby ziemniaka – alternariozę (Alternaria alternata, Alternaria solani) i za-razę (Phytophthora infestans). Zwalczanie ich ze względu na powszechność i termin występowania, ilość źródeł infekcji oraz dużą
O
Ziemniak Polski 2016 nr 2 39
mobilność (sprawcy zarówno alternariozy, jak i zarazy są doskonale przystosowani do przenoszenia się z wiatrem na duże odległo-ści), jest trudne i wymaga użycia wszystkich metod dostępnych w integrowanej ochronie roślin. Metody biologiczne (odporność od-mian) i agrotechniczne w przypadku tych chorób mogą tylko wspomagać działanie
środków ochrony roślin. Wymagane jest tu nie tylko pełne wykorzystanie metod nie-chemicznych, ale także odpowiednie podej-ście do stosowania środków ochrony: uwzględnienie wielu czynników, które wzmogą skuteczność ochrony, nie stwarza-jąc ryzyka wytworzenia się odporności.
Podział sekcji (ciągły)
Tabela 1
Patogeny ziemniaka o różnym stopniu ryzyka tworzenia się odporności (wg FRAC 2014)
Ryzyko powstawania
odporności Patogen Wywoływana choroba
Helminthosporiun solani parch srebrzysty
Rhizoctonia spp. rizoktonioza Niskie
Sclerotinia sclerotiorum zgnilizna twardzikowa
Alternaria solani sucha plamistość liści
Colletotrichum spp. antraknoza ziemniaka Średnie
Phytophthora infestans zaraza ziemniaka
Alternaria alternata brunatna plamistość liści Wysokie
Botrytis cinerea szara pleśń
Jednym z ważnych elementów jest ciągłe monitorowanie populacji patogenów, zwłasz-cza P. infestans, który wytwarza wciąż nowe ra-sy i genotypy, zdolne przełamywać nie tylko odporność odmian (Lees i in. 2012), ale także powodować spadek skuteczności niektórych substancji aktywnych fungicydów (Kapsa 1992, 2002; Śliwka 2013).
Kolejnym ważnym czynnikiem jest termin stosowania środków oraz dawka na hektar. Alternarioza ziemniaka pojawia się w Polsce najczęściej w czerwcu, szczególnie w II i III dekadzie (Osowski 2012). Najlepszym ter-minem rozpoczęcia jej zwalczania jest po-czątek drugiej fali infekcyjnej, kiedy widocz-ne są pierwsze objawy choroby (Holm 2002, Khan i in. 2003, Osowski 2012). Badania przeprowadzone przez Gent i Schwartz (2003) wykazały, że od chwili wystąpienia objawów na dolnych liściach do wytworzenia się materiału infekcyjnego może upłynąć ok. 7 dni, co daje czas na wykonanie skutecz-nego zabiegu ochronskutecz-nego.
Sprawcą alternariozy ziemniaka są grzyby z rodzaju Alternaria: A. alternata i A. solani, które występują na ziemniaku przez cały okres wegetacji. Liczne badania wykazały, że w zależności od warunków meteorolo-gicznych zmienia się liczebność sprawców
odnotowywana w pułapkach Burkarda i raz dominuje jeden, a raz drugi (Osowski 2012, Kapsa 2014). Zaobserwowana zmienność występowania sprawców alternariozy może być jedną z przyczyn różnej skuteczności użytych środków ochrony (Kapsa 2015). Z badań laboratoryjnych i polowych wynika, że skutecznie zwalczają alternariozę substancje czynne mankozeb, propineb, piraklostrobina i difenokonazol (Osowski 2012, Kapsa 2014, 2015) – tabele 2-4.
W przypadku zarazy ziemniaka termin pierwszego zabiegu jest trudny do wyzna-czenia. Ze względu na możliwość rozprze-strzeniania się (nawet do 80 km od źródła infekcji) oraz szybkość, z jaką niszczy ona nać (do 10% powierzchni asymilacyjnej ro-śliny dziennie) skuteczna ochrona polega przede wszystkim na profilaktyce, czyli wy-konywaniu zabiegów przed wystąpieniem objawów na plantacji i dalszych zabiegach do końca sezonu. Stosowany powszechnie uproszczony sposób wyznaczania pierwsze-go zabiegu: na odmianach wczesnych kiedy rośliny wchodzą w fazę zwierania w rzędach, a na późniejszych – kiedy wystąpią objawy choroby na wczesnych, jest mało precyzyjny i często zabiegi są wykonywane zbyt późno, co obniża skuteczność ochrony.
Ziemniak Polski 2016 nr 2 43
Innym sposobem, wykorzystywanym na plantacjach towarowych, jest rozpoczynanie zabiegów w chwili, kiedy rośliny osiągną wysokość 15-20 cm. Umożliwia to przepro-wadzenie jednego lub więcej zabiegów profi-laktycznych, które odsuną w czasie infekcję i stworzą korzystne warunki do gromadzenia się plonu.
Najskuteczniejszą ochronę przed zarazą ziemniaka zapewnia korzystanie z systemów decyzyjnych (DSS). Długoletnie badania w Zakładzie Nasiennictwa i Ochrony Ziemniaka w Boninie nad wykorzystaniem systemu de-cyzyjnego w ochronie plantacji ziemniaka wykazały, że dzięki niemu można było w ciągu całego sezonu zmniejszyć liczbę za-biegów nalistnych o 1 do 3, wykonując jed-nocześnie 1-2 zabiegi profilaktyczne (Kapsa i in. 2014). W doświadczeniach produkcyj-nych ochrona według wskazań DSS pozwa-lała zaoszczędzić od 3 do 6 zabiegów ochronnych w porównaniu z ochroną inten-sywną, przy tej samej skuteczności (Bernat, Osowski 2010).
O skuteczności ochrony decyduje, oprócz terminu stosowania i liczby zabiegów, wła-ściwy dobór środków ochrony roślin (Kapsa 2012). Do zwalczania zarazy i alternariozy zarejestrowane są środki różniące się spo-sobem działania oraz mobilnością w roślinie
(tab. 2-4). W zależności od sposobu działa-nia fungicydu wyróżdziała-nia się następujące gru-py środków:
• zapobiegawcze = profilaktyczne – fungi-cyd obecny jest na powierzchni rośliny, a jego działanie polega na inaktywacji inoku-lum grzyba przed kiełkowaniem lub penetra-cją tkanek;
• lecznicze = interwencyjne – fungicyd dzia-ła aktywnie przeciwko patogenowi bezpo-średnio po zakażeniu, ale zanim objawy cho-roby staną się widoczne;
• wyniszczające – fungicyd działa aktywnie na patogen wewnątrz widocznego uszko-dzenia rośliny, chroniąc gospodarza przed dalszym rozwojem patogenu.
Pod względem mobilności fungicydy dzie-lą się na następujące podstawowe grupy (tab. 5):
• powierzchniowe (kontaktowe), które nie wnikają w głąb chronionej rośliny. Powinny być aplikowane przed wystąpieniem infekcji (profilaktycznie), aby do niej nie dopuścić; • wgłębne (translaminarne), o większej mo-bilności, mogą się przemieszczać na głębo-kość kilku warstw komórek, do 2-3 dni po infekcji mogą mieć działanie interwencyjne; • systemiczne lub układowe – wnikają do różnych części rośliny, chronią nowe przyro-sty.
Podział sekcji (ciągły)
Tabela 5
Sposób działania fungicydów zarejestrowanych do zwalczania chorób ziemniaka DZIAŁANIE NA PATOGEN
ZAPOBIEGAWCZE INTERWENCYJNE, WYNISZCZAJACE INFEKCJA INKUBACJA CHOROBA
WŁAŚCIWA DZIAŁANIE W ROŚLINIE
POWIERZCHNIOWE
WGŁĘBNE SYSTEMICZNE
Dużą pomocą dla producenta ziemniaków we właściwym wyborze fungicydu do zwal-czania zarazy mogą być opinie międzynaro-dowego gremium specjalistów skupionych przy Euroblight (tab. 6). Wybór fungicydu powinien uwzględniać jego sposób działania oraz mobilność, a także dostosowanie do fazy rozwoju rośliny (tab. 7).
Przy wyborze fungicydu należy pamiętać nie tylko o jego właściwościach, ale także o
ryzyku powstawania odporności patogenów na środki, jeśli są stosowane zbyt często w okresie wegetacji. FRAC na podstawie licz-nych doświadczeń opracował listę substancji aktywnych, które różnią się pod względem ryzyka powstawania odporności patogenów (tab. 2-4). Przy ich aplikowaniu należy prze-strzegać zasad, które zapewnią skuteczność działania.
Ziemniak Polski 2016 nr 2 45
Tabela 7
Program ochrony w zależności od fazy rozwoju ziemniaka, stadium rozwoju patogenu i warunków pogodowych (Kapsa i in. 2014)
Skala BBCH 01-09 11-15 21-25 31-39 41-49 51-59 61-69 71-79 81-89 91-99 Faza rozwoju rośliny wschody kie łkowanie tworzenie li ści wzrost i rozwój cz ęś ci nad-ziemnej wi ązanie bulw zawi ązywan ie pą ków
kwiatowych kwitnienie tworzenie
jagód dojrza ło ść wczesna dojrza ło ść zbiorcza Etap rozwoju kiełkowanie
i wschody szybki wzrost tuberyzacja
naturalne starze-nie się roślin Zadanie ochrony ograniczanie możliwości infekcji ochrona nowych przyrostów utrzymanie ciągłości
ochrony ochrona bulw
Typ fungicydu
profilaktycznie powierzchniowy, w warunkach wilgot-nej wiosny – wgłębny
tylko układowy lub układo-wo-wgłębny
wgłębny lub powierzch-niowy, w przypadku
wystąpienia zarazy łodygowej – układowy
mający właściwo-ści ochrony bulw, czyli niszczący oospory Liczba
zabiegów 1 - 2 2 - 3 3 4 3
Według Kapsy (2015) w strategii anty-odpornościowej należy m.in. unikać poje-dynczego stosowania substancji aktywnych, zwłaszcza tych o wysokim lub podwyższo-nym ryzyku indukowania odporności, ograni-czać do maksymalnie 2 zabiegów użycie „ryzykownych” fungicydów, uwzględniając zalecane przez producenta dawki, oraz prze-miennie stosować fungicydy z różnych grup chemicznych, które nie stwarzają ryzyka odporności krzyżowej z użytym wcześniej środkiem.
Przemienne stosowanie fungicydów o różnym mechanizmie działania jest jednym z podstawowych narzędzi zapobiegania uod-pornianiu się agrofagów (Sobczak 2013).
Literatura
Bernat E., Osowski J. 2010. Zastosowanie syste-mu decyzyjnego NegFry do zwalczania zarazy ziemniaka. – Biul. IHAR 256: 153-162; 2. FRAC Code List©2015. Fungicides sorted by mode of action (inclu-ding FRAC Code numbering). 10 pp. http://www. frac.info/publications; 3. FRAC Pathogen Risk List©2014 (December 2013) 6 pp. http://www.frac. info/publications; 4. Gent D. H., Schwartz H. E. 2003.
Validation of potato early blight disease forecast mo-dels for Colorado using various sources of meteorolo-gical data. – Plant. Dis. 87: 78-84; 5. Holm L. 2002. Early blight. www.ndsu.nodak.edu/instruct/gudmesta /lateblight1/blight1.html; 6. Kapsa J. 1992. Nasilenie występowania form grzyba Phytophthora infestans odpornych na fenyloamidy w latach 1989-1991. [W:] Mater. XXXII Sesji Nauk. IOR. Cz. II. Postery. IOR Poznań: 38-42; 7. Kapsa J. 2002. Zmiany w europej-skich populacjach Phytophthora infestans. – Biul. IHAR 223/224: 329-335; 8. Kapsa J. 2012. Ochrona ziem-niaka przed chorobami grzybowymi i bakteryjnymi. [W:] Produkcja i rynek ziemniaka. Red. nauk. J. Chotkow-ski. Wyd. Wieś Jutra Warszawa: 140-155; 9. Kapsa J. 2014. Skuteczność wybranych fungicydów w ograni-czaniu rozwoju grzybów z rodzaju Alternaria. [W:] Nasiennictwo i ochrona ziemniaka. Konf. nauk.-szkol. Dźwirzyno, 15-16 maja 2014. IHAR ZNiOZ Bonin: 44- -46; 10. Kapsa J. 2015. Przydatność najnowszych fungicydów w hamowaniu rozwoju sprawców alterna-riozy. [W:] Nasiennictwo i ochrona ziemniaka. Konf. nauk.-szkol. Dźwirzyno, 13-15 maja 2015. IHAR ZNiOZ Bonin: 30-32; 11. Kapsa J., Mrówczyński M., Erlichowski T., Gawińska-Urbanowicz H., Matysek K., Osowski J., Pawińska M., Urbanowicz J., Wró-bel S. 2014. Ochrona ziemniaka zgodna z zasadami integrowanej ochrony roślin Część I. Niechemiczne
metody ochrony. – Biul. IHAR 273: 129-143; 12. Kap-sa J., Mrówczyński M., Erlichowski T., Gawińska- -Urbanowicz H., Matysek K., Osowski J., Pawińska M., Urbanowicz J., Wróbel S. 2014. Ochrona ziem-niaka zgodna z zasadami integrowanej ochrony roślin Część II. Metoda zrównoważonej chemicznej ochrony ziemniaka. – Biul. IHAR 273: 145-159; 13. Khan A. M., Rashid A., Jawed Iqubal M. 2003. Ewaluation of foliar applied fungicides against early blight of potato under field conditions. – Intern. J. Agric. Biol. 5, 4: 543-544; 14. Lees A. K., Stewart J. A., Lynott J. S., Carnegie S. F., Campbell H., Roberts A. M. I. 2012. The effect of a dominant Phytophthora infestans genotype (13_A2) in Great Britain on host resistance to foliar late blight in commercial potato cultivars. – Potato Res. 55:
125-134; 15. Metodyka integrowanej produkcji
ziemniaków. Red. Nowacki W. PIORiN Warszawa 2014: 79 s.; 16. Osowski J. 2012. Badania nad wy-stępowaniem alternariozy (Alternaria spp) na planta-cjach ziemniaka w zależności od warunków meteoro-logicznych i możliwości ograniczania jej rozwoju. Rozpr. dokt. IHAR-PIB ZNiOZ Bonin: 119 s.; 17. Sob-czak J. 2013. Możliwości rotacji środków ochrony roślin w strategii zapobiegania uodporniania się agro-fagów ziemniaka. – Biul. IHAR 269: 87-100; 18. Śliwka J. 2013. W Europie szerzą się nowe genotypy
Phy-tophthora infestans, organizmu powodującego zarazę
ziemniaka. – Ziemn. Pol. 2: 7-10; 19. Tabele skutecz-ności fungicydów 2016. euroblight.net/control/late-blight-fungicide-table/data dostępu 1 marca 2016
