Guzowatość korzeni – problem światowego szkółkarstwa

Autor: doc. dr hab. Piotr Sobiczewski Mgr Stanisław Berczyński

Guzowatość korzeni, powodowana przez bakterię Agrobacterium tumefaciens, występuje powszechnie na wielu roślinach uprawnych, ale jej ekonomiczne znaczenie ogranicza się do kilkunastu gatunków. Wśród najważniejszych znajdują się prawie wszystkie gatunki drzew owocowych oraz maliny, winorośli i róży.

Guzowate narośle rozwijające się na korzeniach oraz na szyjce korzeniowej utrudniają przewodzenie wody i składników pokarmowych do nadziemnej części roślin, negatywnie wpływając na ich wzrost. Ponadto porażona roślina traci energię i materiały na budowę narośli, których wielkość może wynosić od kilku milimetrów do kilkunastu centymetrów. Guzowatość jest szczególnie groźna dla roślin młodych, a więc dla upraw szkółkarskich, młodych sadów i innych plantacji.

Szkodliwość choroby

W okresie suszy porażone rośliny — zwłaszcza na lekkich, słabych glebach — źle się przyjmują, wyraźnie gorzej rosną i nierzadko zamierają (dlatego niezwykle ważne jest dobre zaopatrzenie takich roślin w wodę). Przy dobrze rozwiniętym systemie korzeniowym i wystarczającej ilości wody niewielkie guzy mogą nie stanowić większego zagrożenia. Jednak trudny do przewidzenia przebieg pogody, zwłaszcza z punktu widzenia dostępnoś­ci wody, a także trudności w określeniu możliwoś­ci wystąpienia infekcji i rozwoju guzowatości korzeni sprawiają, że choroba ta nie może być lekceważona. W wielu krajach, w tym w Polsce, zabrania się dopuszczania do obrotu handlowego drzewek i krzewów z guzami na szyjce korzeniowej i korzeniach głównych (fot. 1). Powoduje to, że konieczna jest ochrona roślin, która jednak w przypadku guzowatości ogranicza się głównie do profilaktyki. Nie ma bowiem możliwości zwalczania choroby, kiedy już wystąpi. Sadownik może ochronić swoje drzewka tylko przed ich posadzeniem do sadu. Bardzo ważne jest przy tym sadzenie wyłącznie roślin wolnych od guzowatości.

Guzowatość na korzeniach wiśni
Fot. 1. Guzowatość na korzeniach wiśni

Istotna jest zatem właściwa diagnostyka naroś­li. Małe guzy mogą być przy tym łatwo pomylone z tkanką kalusową tworzącą się wokół zranień, zwłaszcza na podkładkach wegetatywnych, a także z naroślami powstającymi wskutek żerowania nicieni czy innych szkodników glebowych. Natura tej choroby jest specyficzna i w pewnym sensie unikatowa. Jej sprawca jest polifagiem i może zakażać ponad 800 gatunków roślin, zarówno drzewiastych, jak i zielnych. Prawie wszystkie należą do klasy dwuliściennych.

Źródło i rozwój choroby

Głównym źródłem choroby jest skażona bakteriami gleba, do której zwykle dostają się one z rozpadających się guzów. Bakterie mogą rozprzestrzeniać się z roztworem glebowym, a także za pośrednictwem narzędzi uprawowych, szkodników glebowych (nicieni). Mają zdolność przeżywania w glebie nawet przez kilkanaście lat, bez obecności żywych roślin żywicielskich. Do zakażenia dochodzi wyłącznie przez zranienia powstające zarówno podczas prac uprawowych, jak i wzrostu korzeni przeciskających się przez mechaniczne składniki gleby. Chorobotwórczość bakterii jest związana z genami zlokalizowanymi poza ich chromosomem (genoforem), a mianowicie na plazmidzie Ti (ang. Tumor inducing). Kiedy bakterie „zakotwiczą” się na zranieniu, następuje przekazanie do komórki roślinnej, a właściwie wbudowanie do jej chromosomu, fragmentu plazmidu Ti, zwanego T-DNA. Fragment ten obejmuje kilka genów odpowiedzialnych za produkcję auksyn i cytokinin oraz za przeniesienie T-DNA do rośliny. Ponieważ wymienione hormony są wytwarzane w niezrównoważonej ilości, dlatego stransformowana wskutek zakażenia przez A. tumefaciens komórka rośliny dzieli się w sposób niekontrolowany, a powstałe komórki nienormalnie się powiększają, w czego wyniku tworzy się guzowata tkanka. Rozwój narośli związany jest z aktywnością miazgi, a więc jest największy w okresie wzrostu rośliny. Należy pamiętać, że długość okresu inkubacji choroby zapoczątkowanego infekcją, a kończącego się pojawieniem się objawów chorobowych (guzów), może być różna i wynosić nawet kilka miesięcy.

Agrobacterium tumefaciens może przenosić się z jednego gatunku rośliny na inny, na przykład z pomidora na jabłoń. Nie każdy jednak szczep tego patogenu jest zdolny do zakażenia każdej roś­liny będącej jego potencjalnym gospodarzem, istnieje pewna specjalizacja patogeniczna. Są, na przykład, szczepy porażające wyłącznie winorośl czy maliny, a niezdolne do zakażenia drzew owocowych. Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że infekcja prawie wszystkich gatunków roślin-gospodarzy ma charakter lokalny, to znaczy bakterie nie rozprzestrzeniają się w porażonych roślinach, a guzy tworzą się tylko w miejscu zakażenia i jego najbliższym sąsiedztwie. Tylko w przypadku winorośli mamy do czynienia z porażeniem systemicznym, przy czym guzy obserwuje się często na całej długości łóz. Niektórzy stwierdzili także niewielkie systemiczne rozprzestrzenianie się bakterii w pędach krzewów róży (fot. 2). Warto jednak podkreślić, że obserwowane niekiedy na pędach guzy mogą być wynikiem ich zainfekowania przez uszkodzenia powstające podczas prac pielęgnacyjnych.

Charakterystyczne guzy na nadziemnym pędzie róży
Fot. 2. Charakterystyczne guzy na nadziemnym pędzie róży

Infekcja roślin przez A. tumefaciens ma charakter trwały i właściwie po jej zaistnieniu patogen może zamrzeć, a proces chorobowy objawiający się rozwojem guzowatej tkanki będzie przebiegał dalej. Jeśli jednak bakterie przeżyją, to z czasem, wskutek rozpadu guza, co najczęściej następuje po kilku latach, wydostają się one do gleby, w której mogą długo przeżywać stanowiąc główne źródło zakażenia nowo posadzonych roślin. Przeżywaniu bakterii sprzyjają wydzieliny takich roślin, jak pomidor, ziemniak czy burak cukrowy, natomiast rośliny zbożowe i kukurydza wpływają na patogena szkodliwie.

Dotychczas podejmowano różne działania w celu eliminacji A. tumefaciens z gleby. Fumigac­ja gleby mieszaniną bromku metylu i chloropikryny przed sadzeniem krzewów róż spowodowała zmniejszenie o 70% występowania guzowatości korzeni, ale nawet podwojenie dawki wymienionych preparatów nie doprowadziło do całkowitego wyeliminowania choroby. Badania przeprowadzone w Instytucie Sadownictwa i Kwiaciarstwa w Skierniewicach wykazały, że odkażanie gleby dazometem lub bromkiem metylu miało bardzo niewielki wpływ na ograniczenie występowania guzowatości na podkładkach jabłoni i czereśni (fot. 3). Na efektywność odkażania gleby przez jej fumigację mogą wpływać warunki środowiskowe, zwłaszcza wilgotność i skład mechaniczny gleby. Należy podkreślić, że obecnie stosowanie bromku metylu w Unii Europejskiej jest zabronione.

Objawy guzowatości na szyjce korzeniowej czereśni
Fot. 3. Objawy guzowatości na szyjce korzeniowej czereśni

Brak możliwości całkowitej eliminacji bakterii z gleby ma znaczenie zwłaszcza dla produkcji szkółkarskiej, bowiem nawet pojedyncze bakterie żyjące w glebie mogą w sprzyjających warunkach szybko się rozmnożyć. Wzrost ich liczebności w środowisku, zresztą tak, jak każdego innego patogenu, zwiększa zagrożenie chorobowe.

Ochrona

  • Uprawy roślin-gospodarzy Agrobacterium tumefaciens powinny być zakładane na polach wolnych od tej bakterii.
  • W przypadku skażenia gleby przez A. tumefaciens nie należy powracać na takie pole
    z uprawą roślin-gospodarzy wcześniej jak po 5 lub 6 latach.
  • Na polach skażonych powinien być utrzymany lekko kwaśny odczyn gleby, na przykład przez zastosowanie siarczanu amonu.
  • Należy unikać zakładania szkółek i innych upraw roślin żywicielskich na glebach zlewnych i zasadowych.
  • Trzeba unikać uszkadzania korzeni roślin oraz zwalczać szkodniki glebowe, które mogą powodować takie uszkodzenia; niektóre szkodniki, np. nicienie, są wektorami A. tumefaciens.
  • Należy uprawiać wyłącznie zdrowy materiał szkółkarski, pochodzący z pewnych źródeł.
  • Po wykopaniu drzewek czy krzewów ze szkółki trzeba odrzucić i zniszczyć egzemplarze z objawami choroby na szyjce korzeniowej i korzeniach głównych; przy mniejszym porażeniu, zwłaszcza na korzeniach bocznych, można wyciąć korzenie z guzami, po czym pozostały system korzeniowy zaprawić w papce z gliny z 0,5% dodatkiem Miedzianu 50 WP.

Na szczególne omówienie zasługuje biologiczna ochrona roślin przed guzowatością korzeni polegająca na wykorzystaniu preparatu Polagro­cyna PC zawierającego bakterie szczepu K-84 Agrobacterium radiobacter. Bakterie te działają antagonistycznie wobec A. tumefaciens, głównie dzięki wytwarzaniu toksyny o nazwie agrocyna.
Polagrocyna PC nie zwalcza guzowatości na roślinach już porażonych, działa wyłącznie zapobiegawczo. Jest sprzedawana w formie plastikowych płytek z zestalonym podłożem i bakteriami K-84 na jego powierzchni. Na jednej płytce znajduje się 1011–12 komórek bakterii. Ciecz użytkową do zaprawiania roślin sporządza się przez zmycie bakterii z 3 lub 4 płytek niewielką ilością wody, a następnie połączenie otrzymanej zawiesiny z 10 litrami czystej wody (powinno być co najmniej 100 mln bakterii w mililitrze cieczy). W przygotowanej zawiesinie należy zanurzyć na 5 minut korzenie roślin tak, aby sięgała ona 10–20 cm powyżej szyjki korzeniowej. W 10 litrach cieczy można zaprawić około 1000 dowolnych podkładek krzewów czy drzew I wyboru lub około 5000 II wyboru.

Korzeni zaprawionych roślin nie należy ponownie przycinać, nie wystawiać na działanie słońca i nie dopuszczać do ich przesuszenia. Trzeba te rośliny natychmiast posadzić lub zadołować w wilgotnej glebie lub torfie. W wodnej zawiesinie środka Polagrocyna PC można także zaprawiać nasiona podkładek poprzez całkowite ich zanurzenie na 5 minut. Zaprawione, jeszcze wilgotne, nasiona należy natychmiast wysiać. Ciecz użytkową powinno się sporządzić w czystym naczyniu używając wody niechlorowanej. Cieczy nie należy wystawiać na działanie słońca oraz temperatury powyżej 25oC ani poniżej 4oC i trzeba ją zużyć w ciągu 8 godzin.

Dotychczasowe badania oraz informacje od producentów wskazują na bardzo wysoką efektywność Polagrocyny PC. Znane są szkółki i inne plantacje, w których problem guzowatości został zminimalizowany dzięki jej stosowaniu, nie zawsze uzyskiwano jednak oczekiwane rezultaty. Jest to związane z co najmniej kilkoma przyczynami, występującymi, co prawda, rzadko. Niekiedy szczepy A. tumefaciens mogą okazać się niewrażliwe na działanie agrocyny, a już bardzo rzadko może wystąpić — niekorzystna z punktu widzenia ochrony — wymiana materiału genetycznego między bakterią patogeniczną a antagonistyczną w drodze koniugacji. Może się także zdarzyć, że chronione rośliny zostały wcześniej porażone, a objawy chorobowe jeszcze się nie ujawniły. W takich niepewnych sytuacjach lepiej zaprawiać korzenie w zawiesinie środków miedziowych. Polagrocyna PC może być stosowana wyłącznie do ochrony drzew owocowych, zwłaszcza pestkowych, a także krzewów róży. Nie poleca się jej do ochrony winorośli, bowiem na tej roślinie jest nieskuteczna.

Nierzadko stawiane są pytania o odpowiedzialność szkółkarzy za dostarczony materiał, na którym po jakimś czasie, nawet po paru latach, stwierdza się guzy na korzeniach. Otóż termin składania reklamacji dotyczących zakupionego materiału szkółkarskiego mija 30 czerwca w pierwszym roku po posadzeniu. Jeśli więc zewnętrznie zdrowe drzewka w pierwszym roku po posadzeniu dobrze się przyjęły i wykazują zadowalające przyrosty, odpowiedzialność szkółkarza za dostarczony materiał się kończy. Może się zdarzyć, iż zdrowe rośliny trafią do gleby skażonej, a więc zasiedlonej wcześniej przez A. tumefaciens. Podczas sadzenia system korzeniowy jest w mniejszym lub większym stopniu uszkadzany i przez powstałe rany może dojść do zakażenia przez bakterie żyjące saprobiotycznie w glebie. Guzy będące skutkiem tych zakażeń mogą pojawiać się już w pierwszym roku po posadzeniu drzewek. Praktycznie nie ma wtedy możliwości jednoznacznego stwierdzenia, kiedy dokładnie doszło do infekcji, ale w żaden sposób nie powinno się za to obarczać odpowiedzialnością szkółkarza.

Autor: doc. dr hab. Piotr Sobiczewski
Autor: Mgr Stanisław Berczyński

Wydawnictwo PLANTPRESS poleca

Brak postów do wyświetlenia

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here