Nasiennictwo i odmianoznawstwo
E
E
E
P
P
P
II
I
D
D
D
E
E
E
M
M
M
II
I
O
O
O
LL
L
O
O
O
G
G
G
II
I
A
A
A
C
C
C
H
H
H
O
O
O
R
R
R
Ó
Ó
Ó
B
B
B
W
W
W
II
I
R
R
R
U
U
U
S
S
S
O
O
O
W
W
W
Y
Y
Y
C
C
C
H
H
H
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
W
W
W
Ś
ŚW
Ś
W
W
II
I
E
ET
E
T
T
LL
L
E
E
E
A
A
A
K
K
K
T
TU
T
U
UA
A
A
LL
L
N
NY
N
Y
Y
C
C
C
H
H
H
U
U
U
W
W
W
A
A
A
R
R
R
U
U
U
N
N
N
K
KO
K
O
OW
W
W
A
A
A
Ń
Ń
Ń
P
P
P
R
R
R
Z
Z
Z
Y
Y
Y
R
R
R
O
OD
O
D
D
N
N
N
IIC
I
C
C
Z
ZY
Z
Y
Y
C
C
C
H
H
H
I
II
B
B
B
II
I
O
O
O
LL
L
O
O
O
G
G
G
II
I
C
C
C
Z
Z
Z
N
N
N
Y
Y
Y
C
C
C
H
H
H
prof. dr hab. Michał Kostiw
IHAR – PIB, Zakład Nasiennictwa i Ochrony Ziemniaka w Boninie e-mail: michalkostiw@o2.pl
nasiennictwie ziemniaka główną przeszkodę w produkcji zdrowych sadzeniaków stanowią niezmiennie choroby wirusowe. Według danych Pań-stwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasien-nictwa w Polsce w ostatnich 2 latach (2009- -2010) z powodu nadmiernego porażenia przez wirusy zdyskwalifikowano ok. 10% plantacji nasiennych. Odsetek ten był jednak znacznie mniejszy niż w wyjątkowo nieko-rzystnym dla nasiennictwa roku 2008. Wów-czas efektem bardzo licznego wystąpienia mszyc „ziemniaczanych”, szczególnie osob-ników Aphis nasturtii Kalt. i Aphis frangulae Kalt. (łącznie), oraz mszyc niezwiązanych pokarmowo z ziemniakiem (Kostiw, Robak 2008) i wysokiej presji wirusów dyskwalifika-cji uległo aż 31,5% plantadyskwalifika-cji.
Wieloletni monitoring mszyc (Siemaszko 1952; Wisłocka, Kostiw 1978; Kostiw 1987) pokazał, że w warunkach klimatycznych Pol-ski na ziemniaku może żyć i rozmnażać się zaledwie kilka gatunków tych owadów, z których tylko trzy występowały licznie. Były to: ●brzoskwiniowa Myzus persicae (Sulz.), jedyny u nas wektor wirusa liściozwoju ziemniaka o znaczeniu gospodarczym, bar-dzo efektywny wektor wirusa Y oraz słabszy wirusów M i S; ●szakłakowo-ziemniaczana
Aphis nasturtii Kalt., bardzo efektywny
wek-tor wirusów Y i M i słabszy wirusa S; ●kruszynowo-ziem-niaczana Aphis frangulae
Kalt., słaby wektor wirusów Y i M, przenosi też prawdopodobnie wirus S. Dwa inne ga-tunki, a mianowicie ● ziemniaczana smugo-wa Macrosiphum euphorbiae (Thom.) i ●ziemniaczana średnia Aulacorthum solani Kalt., notowane jako wektory wirusa liścio-zwoju, Y, M i S, stwierdzano w uprawach ziemniaka bardzo nielicznie. Ich udział w łącznej sumie osobników wszystkich 5 wy-mienionych gatunków mszyc odławianych do żółtych naczyń nie przekraczał 4% (Kostiw 1987). Hurej i inni (2003) stwierdzili, że w rejonie Wrocławia w latach 1981-1985 pro-centowy udział M. euphorbiae wahał się w zakresie od 0,1% w 1984 r. do 5% w 1985. W latach 1998 i 2000 udział ten wyniósł od-powiednio 0,1 i 5%, a w roku 1999 aż 14%.
Znakomita większość gatunków mszyc nalatujących na ziemniaki nie może żyć i rozmnażać się na tej roślinie. Mimo to, dzięki przypadkowym nalotom i próbnym nakłuciom roślin w celu wyboru właściwej rośliny żywi-cielskiej, mogą one rozprzestrzeniać wirusy przenoszone w sposób nietrwały, niekrąże-niowy (na kłujce), takie właśnie jak Y, M i S, podczas bardzo krótkich nakłuć liścia, trwa-jących zaledwie sekundy (Bradley 1954, Kostiw 1976, Manoussopoulos 2001, Kot-zampigikis i in. 2009). W badaniach Kostiwa (1976) najwyższą zdolność przenoszenia wirusa Y stwierdzono wówczas, gdy żer na-bycia przez uskrzydlone osobniki M.
cae z rośliny porażonej trwał od 30 s do
2 min, a żer inokulacyjny zainfekowanych wirusem mszyc na roślinie testowej – od 2 do 16 min.
Obserwowane w Polsce mszyce, zarówno związane pokarmowo z ziemniakiem („ziem-niaczane”), jak i z nim niezwiązane („nie-ziemniaczane”), występują na ogół jedno-cześnie i dlatego w przeszłości nie przypisy-wano mszycom „nieziemniaczanym” prak-tycznego znaczenia w epidemiologii chorób wirusowych. Obecnie już wiadomo, że jest ono duże szczególnie w przenoszeniu wiru-sa Y (Van Harten 1983; Sigvald 1984; Ko-stiw 1993; KoKo-stiw, Robak 2010; Verbeek i in. 2010). Stały monitoring mszyc, wektorów wirusów ziemniaka, umożliwia śledzenie zachodzących zmian w ich składzie gatun-kowym, terminie występowania i dynamice liczebności. Uzyskane wyniki stanowią pod-stawę opracowywania zaleceń dla praktyki nasiennej dotyczących właściwego terminu zwalczania mszyc i niszczenia naci. Pozwa-lają też na ocenę zagrożenia plantacji przez choroby wirusowe i przewidywanej zdrowot-ności sadzeniaków w danym roku jeszcze przed ukazaniem się wyników badań weryfi-kacyjnych zebranych bulw na obecność wi-rusów, wykonywanych przez upoważnione Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Roślin i Nasiennictwa.
Spośród wielu czynników wpływających na zdrowotność sadzeniaków niektóre zmie-niają się w korzystnym dla nasiennictwa kie-runku. Celem niniejszego opracowania była ocena znaczenia tych czynników oraz przedstawienie zakresu ich zmian. Analiza odporności na wirusy Y i liściozwoju 21 od-mian ziemniaka, których udział w ogólnej powierzchni nasiennej w 2010 roku wyniósł powyżej 1% (tab. 1), wykazała, że odporno-ścią na wirus Y równą lub wyższą niż 7 (wy-soka) w skali 9-stopniowej charakteryzowało się 12, a na wirus liściozwoju 10. Z kolei w grupie o odporności 6 i niższej na wirus Y
(niska) było 8 odmian (brak danych dla od-miany Saturna), a na wirus liściozwoju – 9. Z czterech odmian o największej powierzchni nasiennej, 6,0-9,7% udziału w ogólnej po-wierzchni nasiennej, trzy (Vineta, Denar i Lord) są wysoko odporne (7) zarówno na wirus Y, jak i liściozwoju. Jedynie Innovator ma niską odporność na Y (4) i nieco wyższą (5,5) na wirus liściozwoju. Powyższe dane dowodzą, że ok. 50% odmian o największej powierzchni nasiennej w Polsce to odmiany o wysokiej odporności na obydwa najgroź-niejsze w nasiennictwie wirusy (Y i liściozwo-ju). Praktyka wykazała, że ich produkcja na-sienna jest znacznie łatwiejsza niż odmian podatnych. Należy ponadto zauważyć, że pod względem zajmowanej powierzchni na-siennej większość odmian wyszczególnio-nych w tabeli 1 znajduje się w nasiennictwie na czołowych pozycjach od wielu lat, co świadczyłoby, że są poszukiwane na rynku.
Od wielu dziesięcioleci w Polsce maleje powierzchnia uprawy ziemniaków. Według danych GUS, opracowanych przez autora, w ostatnim 10-leciu zmniejszyła się ona z 1,2 mln ha w 2001 roku do 0,49 mln ha w 2010 (59,2-procentowy spadek). Malejąca po-wierzchnia stanowi ważny czynnik w nasien-nictwie, bowiem wraz z nią zmniejsza się też liczba źródeł wirusów w środowisku, a to z kolei sprawia, że maleje prawdopodobień-stwo „znalezienia” przez mszyce roślin pora-żonych (źródło wirusa) oraz nabycia przez nie wirusa i przeniesienia go na roślinę zdrową. Ponadto w warunkach dużej izolacji przestrzennej między poszczególnymi plan-tacjami ziemniaka zwiększa się efekt zwal-czania wektorów na plantacji. Populacja mszyc zniszczona w wyniku zastosowanego środka ochrony roślin nie jest tak łatwo od-budowywana, ponieważ ograniczone są na-loty tych owadów z zewnątrz plantacji. Zwiększa się zatem i efektywność ochrony upraw przed wirusami.
Odporność na wirusy Y i liściozwoju odmian ziemniaka, których udział w ogólnej powierzchni nasiennej w 2010 r. przekroczył 1% (na podstawie danych GIORiN) Odmiana
pochodzenie
Udział w ogólnej
pow. nasienn. (%) Wczesność
Kierunek użytkowania
Odporność Y liściozw. 6,0-9,7
Innovator (Holandia) 9,74 wcz. jadalna, frytki 4 5,5
Vineta (Niemcy) 9,22 wcz. jadalna 7 8
Denar (Polska) 6,14 b. wcz. jadalna 7 7
Lord (Polska) 6,03 b. wcz. jadalna 7 7
3,1-3,9
Satina (Niemcy) 3,87 śr. wcz. jadalna 5 7,5 Hermes (Austria) 3,81 śr. wcz./śr. póź. chipsy 5* 5* Tajfun (Polska) 3,13 śr. wcz. jadalna 7 7
2,7-2,9
Lady Rosetta (Holandia) 2,93 śr. wcz. chipsy 4* 4* Saturna (Holandia) 2,90 śr. póź. chipsy
Jelly (Niemcy) 2,77 śr. póź. jadalna 5 5
1,0-1,9
Owacja (Polska) 1,91 wcz. jadalna 8 7
Jasia (Polska) 1,54 póź. skrobiowa 9 7,5
Miłek (Polska) 1,34 b. wcz. jadalna 7 5-6 Bellarosa (Niemcy) 1,25 wcz. jadalna 5-6 7 Verdi (Niemcy) 1,23 śr. wcz. skrob., chipsy 4,5* 4*
Irga (Polska) 1,23 śr. wcz. jadalna 7 8
Skawa (Polska) 1,21 póź. skrobiowa 8 7,5
Kuba (Polska) 1,15 śr. wcz. skrobiowa 8 6,5 Sante (Holandia) 1,06 śr. wcz. jadalna 9 6 Pasat (Polska) 1,02 śr. wcz. skrobiowa 8 5 Primadonna (Niemcy) 1,02 wcz./śr.wcz. jadalna 5* -* * dane z literatury
Pozytywnym trendem, sprzyjającym wy-twarzaniu zdrowego materiału sadzeniako-wego, jest postępująca koncentracja produk-cji nasiennej w Polsce. Zgodnie z danymi Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Na-siennictwa średnia wielkość plantacji w kraju wynosiła w 2003 r. 1,4 ha, ale już w 2009 wzrosła do 2,38 ha, a w 2010 do 2,48 ha. W poszczególnych województwach wielkości te były różne. Największe plantacje odnotowa-no w województwach warmińsko-mazurskim (średnio 4,2 ha), pomorskim (3,72 ha) i za-chodniopomorskim (3,28 ha). Z kolei w woj. lubelskim, małopolskim i świętokrzyskim jedynie nieznacznie przekroczyły wymaganą ustawowo powierzchnię 1 ha. Od dawna wiadomo, że ochrona ziemniaków przed wirusami poprzez chemiczne zwalczanie wektorów jest o wiele skuteczniejsza, gdy prowadzi się ją na dużych areałach,
szcze-gólnie w warunkach dobrej izolacji prze-strzennej.
Warto też odnotować fakt, że w 2010 r. ok. 60% powierzchni plantacji nasiennych było zlokalizowanych na północy kraju, a więc w warunkach przeciętnie niższej lub znacznie niższej (szczególnie w części pół-nocno-wschodniej) presji wektorów i wiru-sów, z natury sprzyjających produkcji sadze-niaków wysokiej jakości (mniejsze ryzyko dyskwalifikacji plantacji). Największą po-wierzchnią nasienną odznaczało się woje-wództwo pomorskie (1831,8 ha), a następnie zachodniopomorskie (824,3 ha) i warmińsko--mazurskie (402,5 ha).
W wyniku wieloletniego monitoringu mszyc uskrzydlonych w uprawie ziemniaków (obserwacje z pomocą żółtych naczyń w okresie od maja do sierpnia) stwierdzono zmiany liczebności tych owadów w
niektó-rych rejonach kraju. Polegały one na zmniej-szeniu się populacji niektórych gatunków mszyc w miarę upływu czasu.
Tabela 2 Zmiany (%) w występowaniu 3 gatunków mszyc w dekadzie 2001-2010 w porównaniu
z danymi dekady1991-2000 (traktowanymi jako 100%) w 2 miejscowościach Miejscowość Lata Zmiany (%) Mp An Afr Bonin 1991-2000 100 100 100 2001-2010 -74,1 -5,8 -9,8 Stare Olesno 1991-2000 100 100 100 2001-2010 -75,8 +7,0 -37,5 Mp Myzus persicae (Sulz.); An Aphis nasurtii Kalt; Afr Aphis frangulae Kalt.
Tabela 2 pokazuje, że w Starym Oleśnie (woj. opolskie) w dekadzie 2001-2010 na-stąpił aż 75,8-procentowy spadek liczebno-ści osobników M. persicae w porównaniu z danymi 1991-2000, traktowanymi jako 100%, oraz 37,5-procentowy spadek liczby mszyc
A. frangulae (wektora wirusów Y, M i
praw-dopodobnie S). Jednocześnie zwiększyła się nieco (o 7%) liczba mszyc A. nasturtii (wek-tora Y, M, S oraz bardzo słabego wek(wek-tora wirusa liściozwoju).
Również w Boninie (woj. zachodnio-pomorskie) liczebność M. persicae w deka-dzie 2001-2010 była o wiele mniejsza (o 74,1%) niż w latach 1991-2000. Mszyca ta jest, jak już zaznaczono wyżej, bardzo efek-tywnym wektorem wirusa Y i nieco słabszym M i S, a w Polsce jedynym wektorem wirusa liściozwoju o znaczeniu gospodarczym. (Wi-rus liściozwoju już od wielu lat nie stanowi u nas większego zagrożenia w nasiennictwie ziemniaka – Kostiw, Sekrecka 2009; Kostiw, Robak 2010). Podobnie spadkowy trend w Boninie (chociaż stosunkowo niewielki) za-notowano w odniesieniu do A. nasturtii i A.
frangulae. Ich liczebność w latach 2001-
-2010 była mniejsza (odpowiednio o 5,8 i 9,8%) niż w 1991-2000. Kostiw (2007) stwierdził, że populacja A. frangulae dra-stycznie się zmniejszyła, szczególnie w la-tach 1970-1999, we wszystkich miejscowo-ściach, w których owady te monitorowano w tym czasie (Bonin, Szyldak – woj.
warmiń-sko-mazurskie, Stare Olesno oraz Jadwisin – mazowieckie). Obecnie nieliczne osobniki tej mszycy są obserwowane jedynie w nie-których latach. Na przykład w 2008 w Boni-nie, Szyldaku i Starym Oleśnie zanotowano średnio na jedno żółte naczynie odpowied-nio: 16, 2,5 i 0,5 osobnika. Rok później sym-bolicznie wystąpiły jedynie w Starym Oleśnie (średnio zaledwie 1,5 osobnika na żółte na-czynie), a w 2010 roku nie były już notowane w żadnej z wymienionych miejscowości. Wyniki te świadczą, że obecnie A. frangulae nie ma już znaczenia praktycznego w prze-noszeniu wirusów ziemniaka.
Inne gatunki mszyc związane żywicielsko z ziemniakiem, jak M. euphorbiae i A. solani, przenoszące wszystkie wymienione wyżej wirusy, nie mają już w Polsce żadnego zna-czenia gospodarczego jako wektory wiru-sów, ponieważ nie są one notowane w uprawach ziemniaków od wielu lat. W Szyl-daku, Starym Oleśnie oraz Zamartem (woj. kujawsko-pomorskie) jedynie symboliczną obecność M. euphorbiae zarejestrowano po raz ostatni w 1993 r., w Jadwisinie w 1997, a w Boninie w 1999. Należy wyjaśnić, że w Jadwisinie i Zamartem obserwacje mszyc nie są już kontynuowane. Zostały zakończo-ne w 2002 roku.
We wszystkich wyżej wymienionych miej-scowościach występowanie A. solani po raz ostatni stwierdzono w tym samym 1993 roku.
Wniosek
Obserwowane zmiany czynników biologicz-nych i przyrodniczych mających decydujący wpływ na epidemiologię chorób wirusowych ziemniaka są korzystne dla nasiennictwa tej rośliny. Można zatem uważać, że w warun-kach poprawnej technologii nasiennej pro-dukcja sadzeniaków powinna być obecnie łatwiejsza, obarczona mniejszym ryzykiem dyskwalifikacji plantacji.
Literatura
1. Bradley R. H. E. 1954. Studies of the mechanism of
transmission of potato virus Y by the green peach aphid Myzus persicae (Sulz.) /Homoptera: Aphididae/. – Can. D. Zool. 32: 64-73; 2. Harten A. van 1983. The relation between aphid flight and the spresd of potato virus Y (PVY) in the Netherlands. – Potato Res. 26: 1- -15; 3. Hurej M., Goos M., Twardowski J. 2003. Po-równanie składu gatunkowego mszyc ziemniaczanych
na Dolnym Śląsku w ostatnim dwudziestoleciu. [W:]
Nasiennictwo ziemniaka. Konf. nauk. Kołobrzeg, 24-
-25.04.2003. IHAR ZNiOZ Bonin: 49-51; 4. Kostiw M.
1976. Wpływ czasu trwania żeru nabycia i żeru
inoku-lacyjnego na efektywność przenoszenia wirusów Y i M ziemniaka przez 2 gatunki mszyc (Myzus persicae
Sulz. i Aphis nasturtii Kalt. – Ziemniak: 69-85; 5.
Ko-stiw M. 1987. Przenoszenie ważniejszych wirusów
ziemniaka przez mszyce. Inst. Ziemn. Bonin: 105 s.;
6. Kostiw M. 1993. Zmiany presji wektorów wirusów
ziemniaka w niektórych rejonach kraju. [W:] Nasiennic-two ziemniaka. XXVI Sesja Nauk. Bonin. 11.03.1993. Inst. Ziemn. Bonin: 7-9; 7. Kostiw M. 2007. Aphis
frangulae Kaltenbach, 1845 on potato crop in 1970-
-2005 and the ongoing changes. Monograph Aphis and Other Hemipterous Insects 13: 91-98; 8. Kostiw
M., Robak B. 2008. Presja mszyc, wektorów wirusów,
w uprawach ziemniaka w 2008 roku. – Ziemn. Pol. 4:
25-28; 9. Kostiw M., Robak B. 2010. Zagrożenie
plantacji nasiennych ziemniaka przez wirusy Y i liścio-zwoju oraz przewidywana zdrowotność sadzeniaków
zbioru 2010 roku. – Ziemn. Pol. 4: 14-20; 10. Kostiw
M., Sekrecka D. 2009. Infection of potato tubers of
chosen cultivars by Y, M, S and Potato Leafroll Viruses in ecological crops in the north of Poland in years
2006-2008. – Phytopath. Pol. 51: 45-52; 11.
Kotzam-pigikis At., Hristova D., Tasheva-Terzieva E. 2009.
Virus-vector relationship between potato virus Y – PVY
and Myzus persicae sulzer. – Bulg. J. Agric. Sci. 15
(6): 557-565; 12. Mannoussopoulos I. N. 2001. Ac-quisition and retention of potato virus Y helper compo-nent in the transmission of potato aucuba virus by
aphids. – J. Phytopathol. 149: 103-106; 13.
Siemasz-ko J. 1952. Badania nad mszycami ziemniaczanymi. – Rocz. Nauk Rol. 64: 95-135; 14. Sigvald R. 1984. The relative efficiency of some aphid species as vectors of
potato virus Y0 (PVY0). – Potato Res. 27: 285-290.
15. Verbeek M., Piron P., Dullemans A., Cuperus C., Vlugt R. van der 2010. Determination of aphid
trans-mission efficiencies for N, NTN and Wilga strains of
potato virus Y. – Ann. Appl. Biol. 156: 39-49; 16.
Wi-słocka M., Kostiw M. 1978. Występowanie mszyc na
plantacjach ziemniaka w 7 miejscowościach Polski w latach 1968-1975. – Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 208: 147-156
