Sprawcy atakują ziemniaki w każdym sezonie, a wielkość strat zależy tylko od opadów. Tylko susza może powstrzymać zarodnikowanie. Co do wymagań termicznych – zarazie jest to obojętne. Gdy jest upalnie i mokro cały czas tworzą się strzępki infekcyjne, gdy jest chłodno, zamiast strzępek powstają zarodniki pływkowe.

Historia zmian w populacji zarazy

Zaraza ziemniaka (Phytophthora infestans) może rozmnażać się wegetatywnie, występując w postaci jednego z typów kojarzeniowych i płciowo w obecności obu typów A1 i A2. Występujące w populacji sporadycznie tzw. izolaty autogamiczne mają zdolność rozmnażania płciowego zarówno z typem A1, jak i A2. Jak widać, patogen bardzo się zmienił, jest bardziej agresywny i mniej zależny od temperatury. Zaraza ziemniaka stała się genetycznie zróżnicowana, a naukowcy w ostatnich latach zidentyfikowali ok. 20 linii klonalnych dominujących w populacji zarazy ziemniaka w Europie Północno-Zachodniej.

Warto w tym miejscu przypomnieć historię zmian w populacji zarazy. Choć właściwie każdy rolnik uważa sprawcę zarazy za grzyba, to jest to jednak patogen tylko podobny do grzyba. Do końca lat siedemdziesiątych na całym świecie dominowały stare populacje zarazy ziemniaka o typie kojarzeniowym A1, wywodzące się z jednolitego genetycznie szczepu. Późniejsze analizy wykazały, że stara, jednolita populacja grzyba w Europie została zastąpiona przez populację nową, zróżnicowaną genetycznie – z typem A1, jak i A2. Pierwsze informacje o tej zmianie, o występowaniu w kilku krajach europejskich typu kojarzeniowego A2, pojawiły się w latach osiemdziesiątych i były wynikiem "sprowadzenia" go do Europy z Meksyku.

Pojawienie się w Europie w populacjach zarazy ziemniaka drugiego typu kojarzeniowego i rozmnażania płciowego stworzyło realną możliwość tworzenia i zimowania oospor w glebie, jako dodatkowego źródła infekcji pierwotnej, rozpoczynającego epidemię. Oospory mogą pozostawać w glebie żywotne przez 7–12 miesięcy. Badania wykazują, że mogą przetrwać skrajne warunki termiczne do minus 80°C. Badania szklarniowe wykonane w Szwecji dowiodły, że oospory obecne w glebie mogą wywoływać pojedyncze objawy choroby na podziemnych części łodyg i bulwach ziemniaka.

Źródła i sposoby infekcji

Ale zacznijmy od początku, aby uporządkować biologię rozwoju zarazy po tych zmianach. Wg opisu biologii rozwoju opracowanej przez naukowców z Instytutu Ochrony Roślin – PIB w Poznaniu, sprawca zarazy ziemniaka zimuje w porażonych bulwach w postaci grzybni oraz w glebie w formie wspomnianego zarodnika przetrwalnikowego – oospory.

Jak widać, mamy dwa źródła i sposoby infekcji – infekujące z gleby oospory lub atakujące z powietrza zarodniki pochodzące z roślin wyrosłych z porażonych bulwy. Z obu źródeł po okresie spoczynku najpierw wyrastają strzępki grzybni (oospory kiełkują tzw. strzępką rostową), a na nich sporangium. Sporangia tworzą się także na zakończeniach strzępek grzybni zimującej w porażonych bulwach. Dalszy rozwój sporangium zależy od warunków meteorologicznych. W temperaturach wyższych od 18°C z zarodnika sporangialnego wyrasta strzępka infekcyjna, natomiast w temperaturach wahających się w granicach 12–18°C zarodniki sporangialne przekształcają się w zarodnie pływkowe (zoosporangia), w których powstaje od 6 do16 dwuwiciowych zarodników pływkowych. Po utracie wici po pewnym czasie również z nich wyrastają strzępki infekcyjne.

Strzępki infekcyjne dokonują infekcji liści, łodyg i bulw. W przestrzeniach międzykomórkowych zainfekowanych tkanek roślin rozrasta się komórczakowa grzybnia a do komórek roślin wrastają jej odgałęzienia zwane ssawkami. Po kilku dniach od infekcji przy wilgotności względnej powietrza powyżej 90% na powierzchni porażonych tkanek rozwijają się strzępki zakończone sporangiami, z których (zależnie od temperatury) wyrastają kolejne strzępki infekcyjne lub tworzą się dwuwiciowe zoospory. Ponownie cykl rozwojowy powtarza się wg tego schematu. Niestety, nowe genotypy zarazy ziemniaka charakteryzują się fenotypowo znacznie większą zmiennością, szerszym zakresem wirulencji i wyższym stopniem agresywności w stosunku do ziemniaków.

Rośnie znaczenie infekcji odglebowych, ale nadal bardzo ważnym źródłem infekcji ziemniaków zarazą w Polsce są chore bulwy. Wyrastają z nich rośliny od razu porażone, przerośnięte grzybnią, na której, na dolnych stronach liści pojawią się trzonki konidialne z zarodnikami sporangialnymi. W roznoszeniu zarodników kluczowy jest wiatr, z którego prądami mogą one docierać na odległość w promieniu 40 km i dalej. Co to oznacza? A to, że aby zaraza zaatakowała czyjąś plantację wystarczy, że w odległości 40 km od niej znajdzie się źródło zarodników – jedna roślina ziemniaka wyrosła z chorej bulwy. Dlatego przed atakiem zarazy nie można się ustrzec, a dużym rezerwuarem zarodników są ogródki przydomowe i miejskie działki z samosiewami ziemniaka. Właściciele takich działek uprawiają ziemniaki i nie stosują żadnej ochrony.

• Jeżeli zaraza pojawi się w ziemniakach wcześnie, przed zwarciem rzędów, to oznacza, że doszło do infekcji odglebowej z oospor

Jakie są pierwsze oznaki porażenia ?

Najpierw na brzegach porażonych przez zarazę liści występują początkowo niewielkie, nieregularne, wodniste plamki barwy jasnozielonej lub brązowej, które później brunatnieją. Często odgraniczone są od zdrowej tkanki jasnozieloną do żółtej obwódką. W okresach deszczowych, w czasie mglistych poranków i przy umiarkowanym chłodzie, na spodniej stronie liści dookoła nekrotycznych plam tworzy się biały, aksamitny nalot złożony z trzonków i zarodników konidialnych. Przy długo utrzymujących się korzystnych warunkach atmosferycznych nalot ten może także tworzyć się na górnej stronie liścia. W okresach suchej pogody nalot znika z liści

Zaraza na łodygach zaczyna się objawiać w miejscu wyrastania ogonka liściowego z łodygi lub na jej wierzchołku. Początkowo są to tłuste, brązowe, później brunatne plamy, które rozwijają się wzdłuż łodygi. Jeśli obejmą cały jej obwód dochodzi do przełamania łodygi. Przy wilgotnej pogodzie zarodnikowanie występuje na całej powierzchni nekrozy.

Na powierzchni bulw porażonych zarazą tworzą się lekko zagłębione, szarosine plamy o różnej wielkości. Miąższ w miejscu plam nie jest wyraźnie oddzielony od zdrowej tkanki i ma barwę brunatnordzawą. Objawy chorobowe wywołane porażeniem ziemniaka przez zarazę występują na liściach, łodygach i bulwach. Pierwsze oznaki porażenia pojawiają się najwcześniej na odmianach podatnych i zwykle około połowy czerwca, a w mniej sprzyjających warunkach pogodowych często występują dopiero w lipcu lub w sierpniu.

• Identyfikacja zarazy ziemniaka na liściach tylko w teorii jest prosta, bo łatwo jest ją pomylić z innymi patogenami ziemniaka. Istotne jest, że plamy zarazy najpierw pojawiają się na wierzchołkach i brzegach liści. Przy zniszczeniu przez zarazę powyżej 60% powierzchni asymilacyjnej, ziemniaki zatrzymują gromadzenie plonu bulw. W warunkach sprzyjających sprawca może zniszczyć dziennie nawet do 10% powierzchni asymilacyjnej liści

Ochrona wyprzedzająca objawy

O zarazie ziemniaka będziemy jeszcze pisać i radzić jak ją ograniczać na początku rozwoju ziemniaka, w okresie intensywnego wzrostu części nadziemnych, w okresie tuberyzacji i tuż przed wykopkami. Na każdy ten okres trzeba przyjmować inne strategie ochrony, a w przypadku infekcji z oospor, ochronę trzeba rozpocząć przed zwarciem międzyrzędzi.

W przypadku zarazy ziemniaka próg ekonomicznej szkodliwości nie ma zastosowania, bo ochronę przed sprawcą trzeba rozpocząć zanim wystąpią objawy. Oczywiście nie można chronić plantacji na oko, ale po rzetelnej analizie warunków pogodowych i podatności uprawianej odmiany. Warunki sprzyjające zarazie to przede wszystkim wysoka wilgotność powietrza zbliżona do 100%. Temperatura ma znaczenie, ale drugorzędne. Rozpoczęcie ochrony już po wystąpieniu objawów zarazy może być mało skuteczne.

Najważniejsze jest wyznaczenie terminu pierwszego zabiegu zanim wystąpią objawy zarazy ziemniaka. Jest to możliwe tylko przy korzystaniu z systemów decyzyjnych wspieranych informacjami ze stacji meteorologicznej i informacjami o podatności odmiany. Jeżeli nie mamy takich możliwości pierwszy zabieg chemiczny zwalczający zarazę ziemniaka powinniśmy wykonać najpóźniej, kiedy zaobserwujemy pierwsze objawy choroby na nielicznych roślinach. Strategia zwalczania zarazy ziemniaka powinna uwzględniać wczesność odmian, odporność odmian i okresy rozwoju ziemniaka.

• Forma łodygowa zarazy pojawia się w miejscu wyrastania ogonka liściowego z łodygi lub na jej wierzchołku

Oprac. Natalia Marciniak-Musiał na podstawie artykułu Marka Kalinowskiego pt. Zaraza znosi chłody i upały, boi się tylko suszy, który ukazał się w Tygodniku Poradniku Rolniczym 19/2022 na str. 24.  Jeśli chcesz czytać więcej podobnych artykułów, już dziś wykup dostęp do wszystkich treści na TPR: Zamów prenumeratę.

Zdjęcia: Marek Kalinowski