Na jakość wpływa wiele czynników, jednym z nich jest prowadzona ochrona przeciwko chorobom i szkodnikom. Z roku na rok presja niektórych chorób wzrasta, a to pociąga za sobą zwiększoną ilość wykonywanych zabiegów chemicznych. Każdy zabieg chemiczny wywołuje w roślinie chwilowe zaburzenie metabolizmu. Co w takich sytuacjach stosować by uzyskać założony cel, a tym samym nie przyczynić się do spadku jakości plonu? Nie możemy przy tym zapomnieć, że rośliny dysponują zespołami mechanizmów odpornościowych stałych oraz indukcyjnych. Przede wszystkim dotyczy to mechanizmów indukcyjnych, które możemy stymulować i wzmocnić u roślin. Jak to osiągnąć i co zrobić, żeby uruchomić mechanizm odporności roślin?

Czym jest stres?

Stres jest to nic innego jak abiotyczny i biotyczny czynnik środowiska, który ogranicza procesy życiowe organizmu. W wyniku jego wystąpienia następuje zmiana funkcji organizmu w odpowiedzi na czynnik stresowy, który jest uzależniony od czasu trwania i natężenia bodźca. Czynniki stresowe dzielone są na dwie grupy, pierwsza z nich to czynniki abiotyczne: woda (susza), stresy mechaniczne, nutrienty, temperatura (mróz, chłód, przegrzanie), czynniki antropogeniczne (metale ciężkie), zasolenie, promieniowanie. Do drugiej grupy zaliczamy czynniki biotyczne: patogeny (grzyby, bakterie, wirusy), szkodniki, ale także inne rośliny.

W wyniku wystąpienia danego czynnika stresowego w roślinie można wyróżnić 4 fazy, w których obserwujemy reakcję roślin. Pierwsza z nich to faza alarmu, gdzie następuje spadek odporności oraz pierwsza reakcja na czynnik stresowy. Kolejna faza to resustycja czyli naprawa powstałych uszkodzeń (wtedy też następuje wzrost odporności), 3 faza – aklimatyzacja w niej występuje wysoka odporność oraz odpowiedź fizjologiczna, a ostatnia końcowa faza to wyczerpanie, w tej fazie odnotowywany jest spadek odporności, poprzez zbyt długi czas działania stresu.

Odporność roślin

Odpowiedź rośliny na działanie patogenów może mieć charakter lokalny bądź systemowy. Pierwszy typ –reakcja roślin na atak patogena to reakcja nadwrażliwości, która wywoływana jest przez roślinę w celu ograniczenia rozprzestrzeniania się patogena. Na porażonych częściach rośliny (np. liście) można zaobserwować mające charakter lokalny martwice komórek bezpośrednio wokół zakażonego miejsca. Drugi typ odporności to odporność systemiczna, którą u roślin można podzielić na dwa podtypy: nabyta odporność systemiczna oraz indukowana odporność systemiczna. Jednak podstawą obydwu typów odporności jest uruchomienie w roślinie naturalnych mechanizmów obronnych, które zabezpieczają ją przed licznymi i obecnie powszechnie występującymi patogenami, ale i szkodnikami roślin. Odporność systemiczna nabyta głównie indukowana jest przez kwas salicylowy oraz jego metabolity funkcjonalne lub też może zostać nabyta poprzez lokalną infekcję patogena. Zaś odporność systemiczna indukowana wzbudzana jest poprzez niepatogenne bakterie, które kolonizują korzenie roślin, ale też przez czynniki pochodzenia abiotycznego jakimi może być etylen, kwas arachidynowy, kwas jasmonowy oraz abscysynowy. Wywołanie indukcji odporności poprzez stosowanie induktorów odporności wspomaga prowadzoną ochronę chemiczną, jednak nie można wykluczyć prowadzonej ochrony chemicznej. Jedną z podstawowych zalet stosowania induktorów odporności systemicznej jest to, że są to związki nieszkodliwe zarówno dla roślin jak i środowiska naturalnego.

Induktory odporności

Indukcja systemicznej odporności roślin zmniejsza podatność na różnego rodzaju stresy, ale może też stymulować odporność roślin na porażenie przez patogeny. Jednym ze sposobów podnoszenia odporności roślin jest stosowanie pewnego typu induktorów reakcji obronnych. Przede wszystkim do tej grupy możemy zaliczyć nawozy dolistne, preparaty które pobudzają w roślinie mechanizmy naturalnej odporności, a tym samym odżywiają i uzupełniają niedobry pierwiastków plonotwórczych oraz w sposób pośredni mogą ograniczać patogeniczność grzybów. Wpływ tych produktów na ograniczenie patogenów związany jest z obecnością pierwiastków m.in. Cu, Si, Zn, Mg, P, K oraz innych związków np. fosforynów czy też kwasów karboksylowych. Skuteczność działania omawianych preparatów wiąże się z technologią produkcji, jak wiadomo technologia nanocząsteczek gwarantuje szybkie i sprawne działanie oraz wykorzystanie pierwiastków w roślinie. W licznie przeprowadzonych badaniach potwierdzono, że stosowanie nawozów dolistnych w formie nanocząsteczek lub też zawierających fosforyny wspomaga ochronę chemiczną i indukuje odporność roślin.

Nawozy stymulujące odporność roślin

Mając na uwadze trudności w zwalczaniu chorób grzybowych i bakteryjnych należy prowadzić działania wspomagające ochronę m.in. odpowiednie nawożenie plantacji. Najlepiej wybierać nawozy, które mają podwójne działanie, uzupełniają niedobory pierwiastków, a zarazem wspomagają ochronę chemiczną. Takie działanie wykazuje preparat Viflo Cal S, który zawiera Ca w połączeniu z nanocząsteczkami srebra. Jak wiadomo, srebro znane jest ze swoich właściwości fitosanitarnych, chroni przed porażeniem zarówno chorobami bakteryjnymi jak i grzybowymi. Nanocząsteczki srebra dodatkowo zapewniają lepsze natlenienie komórek roślinnych oraz aktywizują procesy życiowe roślin np. fotosyntezę.  Natomiast zawarty w nawozie wapń wzmacnia ściany komórkowe – organów, ściany są grubsze i sztywniejsze wobec czego zarodniki grzybów nie są w stanie kiełkować do wnętrza miękiszu.

W przypadku chorób grzybowych jak np. szara pleśń, mączniak, parch jabłoni, trzeba wykorzystać i wprowadzić w programy ochrony rozwiązania wspomagające. Jak pokazała sytuacja w minionym sezonie 2014, bardzo dobre efekty w ograniczaniu nasilenia choroby oraz zatrzymaniu procesu chorobowego wykazały nawozy wspomagające ochronę oraz indukujące odporność roślin – pobudzając zarazem mechanizmy odpornościowe. Bardzo dobre efekty odnotowano przy użyciu Fosfironu Mg, zawierającego aktywny fosforyn magnezu. Dlaczego fosforyny są skuteczne i pomocne w ochronie przed chorobami grzybowymi? Ponieważ, działają jako silny środek odżywczy uzupełniający niedobory fosforu, magnezu. Zwiększają odporność roślin na niekorzystne warunki atmosferyczne i siedliskowe, stymulując przy tym mechanizmy obronne roślin. Dodatkowo aktywność fosforynu związana jest z budową samej cząsteczki – jest uboższa o jeden atom tlenu, co daje zwiększoną mobilność w roślinie i glebie. Fosforyny oddziaływują fungistatycznie na patogena. Opóźniają wzrost komórki grzybowej oraz spowalniają tworzenie spor, co powoduje wydzielanie przez patogen „metabolitów stresu” (licznych związków chemicznych). Metabolity stresu są rozpoznawane przez roślinę, która wydziela zwiększone ilości przeciwciał oraz wzmacnia fizyczną strukturę błony i ściany komórkowej.  Roślina reaguje wtedy akumulacją fitoaleksyn (ciał odpornościowych), co powoduje odpowiedź układu odpornościowego. Komórki zainfekowane są zmuszane do apoptozy – śmierć komórki w organizmie wielokomórkowym.

 

 

 

 

 

 

 

Kolejną perspektywiczną substancją aktywną jest laminaryna, która aktualnie dostępna jest w dwóch preparatach: Vaxiplant oraz Plantivax, wykorzystywanych w ochronie upraw sadowniczych przed chorobami pochodzenia grzybowego oraz bakteryjnego. Laminaryna jest w pełni naturalną substancją pozyskiwaną z alg morskich całkowicie bezpieczną dla roślin. Preparaty na bazie tej substancji stanowią pewnego rodzaju szczepionkę dla roślin. Substancja aktywna, czyli laminaryna jest odbierana przez roślinę jako atak patogena. Roślina zostaje wcześniej stymulowana do obrony i jest w pewien sposób przygotowana na ewentualne zagrożenie ze strony sprawców chorób. W roślinie pobudzane są naturalne mechanizmy odpornościowe, wobec czego możemy mówić o pośrednim wykorzystaniu laminaryny do walki z patogenami atakującymi rośliny. Szczególnie duże znacznie ma preparat Plantivax, który jest zarejestrowany w uprawach jabłoni i grusz do ochrony przed najgroźniejszą chorobą bakteryjną jaką jest zaraza ogniowa. Stosowanie preparatu w zalecanej dawce 0,75 l/ha działa zapobiegawczo wobec bakterii będącej sprawcą choroby. Należy pamiętać o kontynuacji programu zapobiegawczego w połączeniu z innymi preparatami nawozowymi o  podobnym działaniu uruchamiającym mechanizmy odpornościowe rośliny.

Innowacyjne rozwiązania technologiczne

Zapobieganie i ograniczanie skutków wystąpienia chorób bakteryjnych i grzybowych uzyskujemy poprzez wdrażanie w programy ochrony preparatów wspomagających. Tak też działają produkty zawierające aktywny jon fosforynowy, ale też preparaty zawierające pierwiastki zamknięte w nanocząsteczkach Viflo Cal S i Viflo Cu-B. Innowacyjność serii nawozów Vifo polega m.in. na zastosowaniu nanotechnologii. To szeroka dziedzina nauki stwarzająca możliwość otrzymania i stosowania struktur, których przynajmniej dla jednego wymiaru jednostką naturalną jest nanometr. Cechują je osobliwe możliwości działania fizycznego, chemicznego i biologicznego. Bardzo małe rozmiary umożliwiają szybkie przemieszczanie się nanocząsteczek po całej roślinie. Udowodniono ich skuteczne działanie bakteriobójcze i grzybobójcze (nanosrebra i nanomiedzi). Viflo Cu-B jest nawozem, w którym składniki pokarmowe są skompleksowane kwasem glukonowym. Połączenie 2 elementów (B i Cu) zapewnia bardzo szybkie pobieranie składników pokarmowych i wysoką skuteczność we wspomaganiu ograniczenia rozwoju chorób grzybowych i bakteryjnych. Szczególnie dotyczy to chorób bakteryjnych, Viflo Cu-B jest skuteczne za sprawą nanocząsteczek Cu, która działają systemicznie, a w nawozie jej zawartość wynosi 4%. Nawozy te są w pełni bezpieczne, nie posiadają okresów karencji i prewencji oraz nie zostawiają pozostałości w owocach – szczególnie ważne w przypadku owoców truskawki. Dodatkowo oprócz znacznej poprawy prowadzonej ochrony oraz uruchomienia mechanizmów obronnych poprawiają także parametry jakościowe i ilościowe uzyskiwanego plonu (jędrność, zawartość cukru).

Aktualne programy ochrony uwzględniające preparaty zawierające innowacyjne substancje aktywne są szansą dla prowadzonej ochrony chemicznej wobec agrofagów na plantacjach. Zwłaszcza w momencie kiedy obowiązuje nas integrowana ochrona roślin, która jest wyzywaniem, ale i szansą w obecnym systemie produkcji zmierzającym do polepszenia jakości uzyskiwanych plonów. Wykorzystanie dostępnych preparatów o podwójnym działaniu, czyli zarówno dokarmianie jak i pobudzenie mechanizmów odporności w roślinie zapewnia wysoką efektywność oraz stwarza możliwości do ograniczenia ponoszonych kosztów produkcji.

Karolina Felczak