Materiał szkółkarski bez patogenów

Materiał szkółkarski bez patogenów

Założenie plantacji roślin wieloletnich to wybór profilu działalności gospodarstwa na długi czas. Dla osiągania satysfakcjonujących długofalowych efektów produkcyjnych kluczowe jest więc zakupienie wysokiej jakości materiału szkółkarskiego. Dlaczego?

Zdrowotność nabywanych roślin może w znacznym stopniu określać długość okresu zwrotu środków zainwestowanych w założenie uprawy, a także precyzować jej potencjał produkcyjno-ekonomiczny. Rosnący handel międzynarodowy materiałem szkółkarskim i idące za tym zagrożenia fitosanitarne sprawiły, że na terenie UE oraz na naszym rodzimym rynku wprowadzono regulacje prawne w tym zakresie. Obejmują one wymogi dotyczące m.in. transportu, kontrolowania stanu jakościowego roślin oraz rodzaju wymaganej dokumentacji. Z aktów prawnych wynika, że materiał szkółkarski powinien charakteryzować się m.in. brakiem porażenia organizmami kwarantannowymi oraz tymi, które mogą obniżyć jego jakość, a także patogenami i chorobami.

 Istota sprawy

Nabycie materiału szkółkarskiego z niepewnych źródeł może okazać się bardzo kosztownym krokiem, ponieważ wraz z nowo zakupionymi roślinami można wprowadzić na pole choroby, z którymi w przyszłości walka będzie trudna lub wręcz niemożliwa, a jakość otrzymywanych plonów niższa w stosunku do spodziewanej. Szczególną uwagę należy zwrócić na schorzenia wywoływane przez bakterie, wirusy, fitoplazmy i wiroidy.

 Groźne choroby bakteryjne

W sadach jabłoniowych, gruszowych i drzew pestkowych wśród chorób wywoływanych przez bakterie najgroźniejsze są zaraza ogniowa, guzowatość korzeni i rak bakteryjny. Pierwsze schorzenie powoduje agrofag o nazwie Erwinia amylovora. Z gospodarczego punktu widzenia najbardziej narażone na niego są sady jabłoniowe i gruszowe. Szkodliwość choroby wynika głównie z jej destrukcyjnego charakteru i szybkiego rozprzestrzeniania się zarówno w obrębie porażonej rośliny, jak i całej uprawy.

Obecnie patogen ten jest traktowany jako organizm kwarantannowy, kiedy występuje w szkółkach roślin sadowniczych i ozdobnych. Jednym z podstawowych mechanizmów zapobiegania zarazie ogniowej jest niedopuszczenie do jej rozprzestrzeniania się, a co za tym idzie – konieczność jak najwcześniejszej identyfikacji ognisk zakaźnych. I tu pojawiają się problemy. Wczesna diagnostyka obecności bakterii na roślinach jest bardzo trudna. Pomylenie symptomów zarazy ogniowej z objawami powodowanymi zamieraniem lub poparzeniem, szczególnie w przypadku kwiatostanów lub gałązek, może być efektem podobieństwa do infekcji wywołanej przez inne bakterie, grzyby, uszkodzenia spowodowane przez szkodniki lub zaburzenia fizjologiczne.

Kolejna groźna choroba bakteryjna sadów wieloletnich to rak bakteryjny drzew owocowych, którego sprawcą jest Pseudomonas syringae pv. syringae. Schorzenie to, mniej istotne dla drzew ziarnkowych, bywa niezwykle groźne dla zdrowotności drzew pestkowych – w skrajnych przypadkach może doprowadzić do zamierania drzew czereśni lub wiśni. Choroba poraża wiele organów rośliny – kwiaty, korę, drewno, owoce. Charakterystyczne są tu wycieki galaretowatej substancji o pomarańczowym zabarwieniu, w której znajdują się komórki agrofaga. Jest ona źródłem infekcji dla kolejnych roślin, np. podczas opadów bakterie wraz z wodą w łatwy sposób są przenoszone na sąsiednie drzewa. Choroba ta może doprowadzić do znacznych strat gospodarczych, w szczególności w szkółkach i sadach drzew pestkowych. Silnie porażone egzemplarze należy usunąć i zniszczyć, ale ubytków w nasadzeniu nie należy uzupełniać nowymi roślinami. Tak więc podstawowym mechanizmem zabezpieczającym uprawę przed rakiem bakteryjnym jest zakup zdrowego materiału szkółkarskiego.

Guzowatość korzeni wywołują bakterie z rodzaju Agrobacterium. Organizmy te występują powszechnie w środowisku i dla większości roślin są tzw. saprofitami – nie powodują objawów chorobowych. Jednak dla kilkunastu gatunków roślin uprawnych, np. niektórych gatunków drzew owocowych oraz maliny, mogą być niezwykle groźne. Na zaatakowanym przez Agrobacterium systemie korzeniowym widoczne są guzowate narośla. W przypadku silnego porażenia, szczególnie w obrębie szyjki korzeniowej, powstające guzy ograniczają przewodzenie wody i soli mineralnych do nadziemnych części, przez co rośliny słabiej rosną, a w ekstremalnych przypadkach nawet zamierają.

Zidentyfikowanie organizmów z grupy Agrobacterium w szkółkach kwalifikuje rosnące tam rośliny do zniszczenia. Niestety, w praktyce nie zawsze tak się dzieje i w obrocie handlowym ciągle się zdarza, że porażone egzemplarze trafiają do sprzedaży. Nowo założony sad dotknięty guzowatością korzeni powinien zostać wykarczowany, ponieważ z dużym prawdopodobieństwem nie osiągnie on nigdy zadowalającego ekonomicznie poziomu produktywności. Ale to nie koniec potencjalnych problemów. Patogenne bakterie pozostają w glebie bardzo długo, nawet kilka lat, uniemożliwiając założenie nowej plantacji na danym stanowisku.

Wirusy, fitoplazmy i wiroidy

Dla wielu typów upraw szczególnie niebezpieczne jest porażenie materiału szkółkarskiego chorobami wywoływanymi przez wirusy, fitoplazmy i wiroidy. Jedyną gwarancją chroniącą przyszłego plantatora przed skutkami schorzeń o takiej właśnie etiologii jest zakup roślin mających status „wolne od organizmów podlegających obowiązkowemu zwalczaniu”, w tym „wolne od wirusów”.

Zakażenie roślin wymienionymi patogenami może być trudne do wykrycia, zwłaszcza w pierwszych fazach rozwojowych. Występujące wówczas objawy są zwykle niespecyficzne – mogą to być np. drobne plamki nekrotyczne w miejscu infekcji pierwotnej. Późniejsze symptomy często prowadzą do deformacji całej rośliny, powodując niejednokrotnie zahamowanie jej wzrostu. Jednym z typowych objawów chorób wirusowych jest odbarwienie części rośliny zwane mozaiką, występujące często na liściach. Ponadto zdarza się, że trudno stwierdzić obecność takich agrofagów w porażonej roślinie, ponieważ schorzenie może przybierać stadium bezobjawowe. W takiej sytuacji nie należy się łudzić, że roślina wyzdrowiała – raz zarażony egzemplarz pozostaje chory do końca życia. Obecnie nie ma żadnych dostępnych środków chemicznej ochrony roślin ukierunkowanych na zwalczanie wirusów. Porażone rośliny należy zniszczyć, są one bowiem źródłem infekcji dla zdrowych jednostek.

 Uniknąć problemu

Jak zabezpieczyć się przed zakupem porażonego materiału szkółkarskiego? Podstawą jest nabycie roślin w dobrej, sprawdzonej szkółce, z kompletem dokumentów potwierdzających ich stan jakościowy i fitosanitarny. Dostępne są także metody diagnostyczne pozwalające określić zdrowotność roślin, i to na etapie, kiedy są one jeszcze w gospodarstwie szkółkarskim, a objawy porażenia patogenami mogą być niewidoczne. Metody te są oparte na analizach genetycznych i mikrobiologicznych.

Pierwszy typ analiz polega na badaniu materiału genetycznego (genomu) patogenu. Jedną z istotnych cech materiału genetycznego jest obecność w jego obrębie charakterystycznych fragmentów, występujących tylko u danego organizmu (stanowi on swoisty kod kreskowy dla każdego gatunku, z ang. DNA barcoding). Oferowana przez laboratorium Instytutu Agronomicznego Fertico usługa DNAexpress^TM zasadza się właśnie na umiejętności wykrycia takich unikatowych urywków materiału genetycznego z wykorzystaniem technik molekularnych. Jest to bardzo precyzyjna diagnostyka, dająca szansę identyfikacji konkretnych agrofagów nawet we wczesnym stadium rozwojowym choroby. Natomiast serwis Diagnocell^TM, także oferowany przez Fertico, dotyczy identyfikacji sprawców chorób roślinnych z wykorzystaniem technik mikrobiologicznych. Tak samo jak w przypadku badań medycznych, przeprowadza się hodowlę i identyfikację określonych agrofagów w warunkach laboratoryjnych. Przykładowe badania, jakie można wykonać dla materiału szkółkarskiego oraz matecznikowego z wykorzystaniem metod molekularnych i mikrobiologicznych, zostały przedstawione w tabeli.

Reasumując – dzięki wykorzystaniu badań opartych na technikach molekularnych i mikrobiologicznych zyskuje się możliwość potwierdzenia lub wykluczenia obecności groźnych agrofagów w kupowanym materiale szkółkarskim, i to nawet w sytuacji, kiedy infekcja jest w bardzo wczesnym stadium rozwoju. Analizy laboratoryjne dostępne w Instytucie Agronomicznym Fertico mogą być nieocenionym narzędziem przy zakupie roślin do założenia nowej uprawy, dając plantatorom szansę na jeszcze większą kontrolę jakości nabywanego towaru, co zwiększa możliwości osiągnięcia wymiernych korzyści ekonomicznych z planowanej produkcji.

 

Ewelina Witkowska/Instytut Agronomiczny Fertico