23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2011/06
Rapsų fomozės prognozavimo sistema Lenkijoje
  • M. Jędryczka, J. Kaczmarek, A. Brachaczek
  • Mano ūkis

Ligos epidemijos prognozavimo sistema (SPEC) veikia nuo 2004 rugsėjo 1 d. Tai pirmoji sistema Lenkijoje, skirta prognozuoti vienos iš pavojingiausių rapsų ligų - fomozės - plitimą. Sistema paremta patogeninių grybų Leptosphaeria maculans ir L. biglobosa askosporų koncentracijos nustatymu ore. Šių grybų rūšių askosporos yra pagrindinis infekcijos šaltinis, taigi sporų formavimosi ir plitimo monitoringas yra svarbi sprendimų priėmimo priemonė fomozės kontrolei.

SPEC yra skirta rapsus auginantiems ūkininkams, konsultavimo tarnybų darbuotojams, selekcininkams, komercinių įmonių atstovams, studentams ir mokslininkams, besidomintiems augalų patologija ir apsauga. Lenkijoje SPEC yra finansuojama kompanijos „DuPont", informacija platinama nemokamai.

Iš pradžių monitoringas buvo vykdomas penkiose Centrinės ir Vakarinės Lenkijos vietovėse. 2005 m. pradėjo veikti dar penkios sporų gaudyklės, ir askosporų koncentracijos monitoringas pradėtas ir rytiniame Lenkijos regione. Dabar fomozę sukeliančių grybų L. maculans ir L. biglobosa askosporų koncentracijos ore monitoringas vykdomas 8 geografiniuose ir klimatiniuose regionuose, kuriuose rapsai auginami intensyviausiai. Be askosporų monitoringo, nuo 2005 iki 2009 m. dar 45 Lenkijos vietovėse papildomai buvo tiriama, kaip grybo vaisiakūniai (pseudoteciai) subręsta rudenį.

Šiuo metu SPEC yra didžiausia fomozės prognozavimui skirta sistema pasaulyje ir veikia bendradarbiaujant su Lenkijos mokslų akademijos Augalų genetikos institutu, kompanija „DuPont", Veislių tyrimo centru, Augalų apsaugos institutu, Žešovo universitetu, Poznanės žemės ūkio universitetu, Dirvožemių mokslo ir augalininkystės institutu, Konsultavimo tarnybos centrais,  komercinėmis įmonėmis „Arenda" ir „Agro Fundusz Mazury" bei Lenkijos rapsų augintojų asociacija.

Fomozės sausasis stiebo puvinys bastutiniuose augaluose

Fomozė yra viena iš pavojingiausių ir labiausiai išplitusių rapsų grybinių ligų Lenkijoje ir visame pasaulyje. Yra dvi grybo Leptosphaeria rūšys, kurios sukelia šią ligą.

Tai:

  • Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. et de Not;
  • Leptosphaeria biglobosa (Shoemaker ir Brun 2001).

Taksonominė klasifikacija:

  • Karalystė Fungi (grybai)
  • Skyrius Ascomycota (aukšliagrybiai)
  • Klasė Dothideomycetes (Loculoascomycetes)
  • Eilė Pleosporales
  • Gentis Leptosphaeria

L. maculans ir L. biglobosa rūšys yra skirtingos morfologiškai, biochemiškai, genetiškai. O fitopatologiškai. L. maculans rūšis yra labiau patogeniška, nes pažeidžia augalus stiebo apatinėje dalyje ir augalai gali net žūti, tuo tarpu L. biglobosa pasireiškia didelėmis, bet negiliomis dėmėmis aukščiau ant stiebo.

Leptosphaeria maculans

  • žalingesnė, simptomai dažniausiai būna apatinėje stiebo dalyje
  • ant dirbtinės terpės auga lėtai ir neišskiria į terpę pigmento
  • išskiria sirodesminų grupės fitotoksinus
  • turi daug rasių
  • maža izoliatų genetinė įvairovė

Leptosphaeria biglobosa

  • mažiau patogeniška, paviršinės dėmės stiebo vidurinėje dalyje
  • ant dirbtinės terpės auga sparčiau negu L. maculans ir į terpę išskiria geltonai rudą pigmentą
  • neprodukuoja fitotoksino sirodesmino
  • neturi rasių
  • didesnė izoliatų genetinė įvairovė

Šie grybai turi lytinę (Leptosphaeria maculans ir L. biglobosa) ir nelytinę (Phoma lingam) stadijas, bet rapsai paprastai užkrečiami lytinės stadijos sporomis askosporomis, kurios patenka į orą rudenį. Askosporos vystosi pseudoteciuose ant ligotų augalų likučių. Iš subrendusių pseudotecių askosporos patenka į orą, su vėju gali keliauti keletą kilometrų ir užkrėsti augalus toli nuo infekcijos vietos.

Nustatyta, kad pseudoteciai su subrendusiomis sporomis pratrūksta tik tada, kai lietaus lašai krenta ant jų, kadangi tai sporoms suteikia galimybę sudygti ant šlapio lapų paviršiaus. Phoma lingam fomozės dėmėse ant lapų ar stiebų formuoja nelytines sporas - piknosporas, kurios sukelia antrinę infekciją ant to paties ar kaimyninio augalo. Šios sporos pernešamos nedideliais atstumais tyškant lietaus lašams. Įsiskverbęs į augalą grybas kolonizuoja lapo audinius ir skverbiasi į stiebą.

Simptomų ryškumas ir ligos žalingumas priklauso nuo užsikrėtimo laiko ir grybo augimo greičio augalo audiniuose. L. maculans rūšis yra žalingesnė negu L. biglobosa, kadangi ji pažeidžia stiebo pagrindą, sunaikina augalo vandens indus ir augalas gali žūti dar žydėjimo tarpsniu. L. biglobosa rūšis dažniau pasireiškia dėmėmis aukščiau ant stiebo, tačiau augalo audiniai infekuojami tik paviršiuje. Augalų apsaugos priemonių naudojimo tikslas yra sustabdyti patogeno augimą į lapo audinius ir infekcijos plitimą į stiebą. Kadangi žieminių rapsų augalai užkrečiami daugiausia rudenį, apsaugos priemonės (purškimas fungicidais) turi būti naudojamos taip pat rudenį.

Pseudotecių subrendimo monitoringas

Grybų L. maculans ir L. biglobosa pseudotecių brendimo monitoringas buvo atliekamas visoje Lenkijos teritorijoje: kiekviename stebėjimo regione buvo nustatomas grybo vystymosi tolygumas. Pseudotecių brendimo stebėjimai pradėti 2005-aisias ir baigti 2009 metais.

Grybo vaisiakūniai buvo skirstomi į piknidžius (nelytinė stadija, susidaro piknosporos) ir pseudotecius (lytinė stadija, formuojasi askosporos). Piknosporos negali užkrėsti augalų, auginamų skirtinguose laukuose, o pseudoteciuose susiformavusios askosporos į orą patenka po lietaus ir gali užkrėsti rapsus didelėje teritorijoje. Pseudoteciai pagal subrendimo laipsnį buvo skirstomi į penkias klases (A, B, C, D, E), iš jų labiausiai gebanti užkrėsti augalus buvo nustatyta D klasė: kiekviename aukšlyje buvo po 8 visiškai subrendusias askosporas.

Pseudotecių subrendimo monitoringas buvo vykdomas 45 vietovėse. 10 vietovių sutapo su askosporų gaudyklių vietomis, o kitos buvo išsidėsčiusios kitose klimatinių regionų vietose arba ties šių klimatinių regionų ribomis.

Rapsų stiebų (ražienų) ėminiai buvo gaunami iš parinktų ūkių ir analizuojami Lenkijos mokslų akademijos Augalų genetikos institute. Visais tyrimų metais rapsų ražienų ėminiuose iš visų vietovių buvo nustatyti grybų L. maculans ir L. biglobosa visų išsivystymo lygių vaisiakūniai. Tai buvo piknidžiai (nelytiniai vaisiakūniai) ir pseudoteciai (lytiniai vaisiakūniai, kuriuose formuojasi askosporos). Pseudoteciai buvo įvairaus subrendimo lygio: nesubrendę (A klasė, dar nėra askosporų), pseudoteciai su išsivysčiusiais aukšliais (B klasė, dar nėra askosporų), pseudoteciai su ne visai išsivysčiusiomis askosporomis (C klasė, askosporos dar nesubrendusios), subrendę pseudoteciai su aukšliais, kuriuose yra po 8 išsivysčiusias askosporas (D klasė, iš šių pseudotecių išbarstomos askosporos) ir tušti pseudoteciai (E klasė, askosporų nebėra).

L. maculans ir L. biglobosa pseudotecių brendimas labai skyrėsi atskirais metais. Reguliarūs krituliai vasaros mėnesiais labai spartino pseudotecių brendimą. Didelės L. maculans ir L. biglobosa askosporų koncentracijos ore buvo nustatytos tais metais, kai ant ražienų buvo daug subrendusių pseudotecių. Askosporų išbarstymo iš pseudotecių į orą pikas priklausė nuo pseudotecių subrendimo laiko ir greičio.  

Sporų gaudyklių veikimas

Šiuo metu veikia 8 sporų gaudyklės, išdėstytos intensyvaus rapsų auginimo regionuose. Tame pačiame regione gali būti kelios gaudyklės arba jos yra išdėstytos ant dviejų ar daugiau regionų ribos, atsižvelgiant į klimatinių regionų skirtumus. Leptosphaeria maculans ir L. biglobosa sporų gausumo ore monitoringas atliekamas 7 parų „Burkard" siurbiančiosiomis sporų gaudyklėmis rudenį nuo rugsėjo 1 iki lapkričio 30 dienos ir pavasarį nuo kovo 1 iki gegužės 31 dienos. Gaudyklė siurbia orą (10 litrų/min.) kartu su jame esančiomis sporomis ir žiedadulkėmis, kurios kaupiasi gaudyklės viduje ant vazelinu išteptos juostos. Juosta yra pritvirtinta prie laikrodinio būgno, kuris sukasi 2 mm/h greičiu ir visa juosta apsisuka per 7 paras. Po savaitės juosta nuimama nuo būgno ir sukarpoma į 48 mm gabalėlius, kurių kiekvienas atspindi 24 gaudyklės darbo laiko valandas. Kadangi žinoma, kiek oro įsiurbiama į gaudyklę, todėl galima nustatyti ir sporų koncentraciją 1 m3 oro.

Siurbiančioji sporų gaudyklė gaudo įvairių rūšių grybų sporas ir įvairias žiedadulkes. Apžiūrint juostos gabalėlius pro mikroskopą galima tiksliai nustatyti (dieną ir valandą), kada ir kokios sporos ar žiedadulkės buvo ore. L. maculans ir L. biglobosa sporos yra specifinės formos ir tam tikro dydžio, todėl jas lengva atpažinti tarp kitų sporų. Abiejų Leptosphaeria rūšių askosporos yra panašios, todėl mikroskopo pagalba neįmanoma nustatyti, kurios Leptosphaeria rūšies sporos pagaunamos (sporos gali būti vienos iš minėtųjų rūšių arba iš abiejų kartu skirtingomis proporcijomis).

Bendravimas su ūkininkais

Sporų monitoringo rezultatai yra pateikiami grafikuose, kurie rodo tikrąją grybų L. maculans ir L. biglobosa askosporų koncentraciją ore kiekviename Lenkijos regione. Grafikai yra atnaujinami kartą per savaitę per visą askosporų monitoringo laikotarpį rudenį ir pavasarį.

L. maculans ir L. biglobosa askosporų koncentracijos ore grafiko pavyzdys iš Didžiosios Lenkijos regiono 2011 metų pavasarį. Grafike parodyti askosporų kiekio ore rezultatai, gauti iki pateikiant šį straipsnį šiam žurnalo „Mano ūkis" numeriui. Grafikas bus toliau pratęstas kas savaitę iki gegužės pabaigos, o rudenį nuo rugsėjo 1-os dienos vėl bus pradėti askosporų kiekio ore stebėjimai. Askosporų monitoringas bus tęsiamas iki lapkričio 30 dienos.

Askosporų monitoringo rezultatai vėliau yra perkeliami į žemėlapius, kuriuose parodyta dabartinė situacija pagal askosporų koncentraciją atskirai kiekviename regione. Kad supaprastėtų sprendimų priėmimo procesas, skirtingo lygio sporų koncentracijos žemėlapiuose pateikiamos skirtinga spalva, kurių kiekviena atitinka žemą, vidutinę ar aukštą augalų užsikrėtimo šių grybų askosporomis riziką. Kodinės spalvos atitinka šviesoforo spalvas.

Askosporų monitoringo rezultatai yra apibendrinami ūkininkams skirtuose informaciniuose pranešimuose. Trumpi pranešimai SMS žinučių forma išsiuntinėjami registruotiems SPEC sistemos naudotojams. Ilgesni pranešimai su papildomais duomenimis apie dabartinę patogeno populiaciją, taip pat apie esamą fomozės išplitimą ir intensyvumą lauko sąlygomis elektroniniu laišku išsiunčiami galutiniams vartotojams. Registruodamiesi ūkininkai užpildo formas ir nurodo, kokio lygio informaciją jie pageidauja gauti. Dauguma žemdirbių domisi abiejų tipų informacija: pageidauja gauti ir SMS, ir elektroninį laišką. SPEC sistema 2010 metais ūkininkams išsiuntinėjo 14 tūkst. SMS ir 4 tūkst. elektroninių laiškų.

SPEC sistema turi 2 tinklalapius: mokomąjį www.spec.edu.pl, kuris atnaujinamas Augalų genetikos institute, ir komercinį, priklausantį firmai „DuPont" Lenkijoje www.dupont.pl, pastarasis tinklalapis turi specialią SPEC sistemos bylą. Kasmet šį puslapį aplanko apie 10 tūkst. lankytojų. Daugiau kaip 90 proc. tinklalapio lankytojų yra iš Lenkijos, kiti - iš užsienio, daugiausia iš kaimyninių šalių.

Pigiausias ir efektyviausias būdas apsaugoti pasėlius nuo fomozės yra gilus arimas, kurio metu užariami augalų likučiai - pagrindinis infekcijos šaltinis, kadangi ant jų susidaro grybo vaisiakūniai pseudoteciai. Tais atvejais, kai rudenį ilgą laiką nustatoma didelė grybų L. maculans ir L. biglobosa askosporų koncentracija ore bei vėliau pasireiškia atitinkami simptomai ant žieminių rapsų lapų skrotelės tarpsniu, fomozės išplitimo rizika yra didelė ir ūkininkai gali patirti didelių derliaus nuostolių. Tokiais atvejais reikalinga cheminė pasėlių apsauga, naudojant registruotus fungicidus. Lenkijoje registruotų fungicidų sąrašą skelbia ir kasmet atnaujina Augalų apsaugos institutas. Šiuo metu Lenkijoje įregistruoti fungicidai, jų veikliosios medžiagos ir rekomenduojamos normos yra skelbiamos tinklapyje www.spec.edu.pl

Straipsnio autoriai nuoširdžiai dėkoja dr. Irenai Brazauskienei ir dr. Vidai Danytei už teksto vertimą į lietuvių kalbą.

M. Jędryczka, J. Kaczmarek, A. Brachaczek

Mano ūkis, 2011/06