Dr hab. BARBARA MAJCHRZAK

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Fitopatologii i Entomologii

WYKORZYSTANIE EFEKTYWNYCH MIKROORGANIZMÓW W BIOLOGICZNEJ OCHRONIE PSZENŻYTA PRZED CHOROBAMI PODSUSZKOWYMI

We współczesnym rolnictwie zaznacza się tendencja do upraszczania struktury zasiewów. Ze względów ekonomicznych uprawy są w coraz większym stopniu wysycane zbożami natomiast odchodzi się od upraw niezbożowych. Uprawa roślin w monokulturze powoduje efekt zmęczenia gleby, który objawia się obniżeniem plonów i wzrostem porażenia roślin przez patogeny. Wśród chorób występujących na zbożach, w tym również na pszenżycie, za najgroźniejsze uważa się te, które są związane ze środowiskiem glebowym, często określane jako „choroby płodozmianowe” lub „choroby podsuszkowe”. Powodują one przedwczesne zamieranie roślin, a tym samym przerzedzanie zasiewów, wyleganie roślin, gorsze wypełnianie ziarna, większy udział pośladu i mniejszą liczbą ziarniaków w kłosie.

Do grupy chorób „podsuszkowych” o największym znaczeniu gospodarczym zaliczmy: fuzaryjną zgorzel podstawy źdźbła i korzeni (Fusarium spp.), łamliwość źdźbła zbóż (Ramulispora herpotrichoides), zgorzel podstawy źdźbła (Gaeumannomyces graminis) oraz plamistość oczkową (Rhizoctonia spp.).

Grzyby z rodzaju Fusarium towarzyszą uprawom zbóż przez cały okres wegetacji. Najwcześniej występującą formą choroby jest fuzarioza siewek zbóż objawiająca się brunatnieniem kiełków i korzeni, a w przypadku silnego porażenia całkowitym zamieraniem roślin. Typowe objawy fuzaryjnej zgorzeli podstawy źdźbła i korzeni pojawiają się w fazie strzelania w źdźbło w postaci brązowych smug lub kresek, obejmujących niekiedy cały obwód źdźbła.

Ważną chorobą podstawy źdźbła, która na pszenżycie występuje w dużym nasileniu jest łamliwość źdźbła zbóż i traw powodowana przez grzyb Ramulispora herpotrichoides. Pierwsze objawy porażenia można stwierdzić późną jesienią na koleoptylu lub na pochwach liściowych w postaci brunatnych plamek z ciemniejszą obwódką. Najbardziej charakterystyczne są objawy na źdźbłach. Na pierwszym, rzadziej na drugim międzywęźlu, powstają wydłużone, owalne beżowe plamy, z ciemną szeroką obwódką i jasnym polem, z ciemną szeroką obwódką i jasnym polem w środku. Plamy często zlewają się ze sobą obejmują źdźbło dookoła, powodując łamanie źdźbła i wyleganie. Rozwojowi tej choroby sprzyja duża wilgotność, ciężkie gleby, niewłaściwe zmianowanie, przenawożenie azotem oraz intensyfikacja i mechanizacja uprawy zbóż.

Na podstawie źdźbła pszenżyta coraz częściej obserwujemy również objawy ostrej plamistości oczkowej powodowanej przez dwa gatunki: Rhizoctonia cerealis i R. solani. Grzyby te infekują kiełki, źdźbła oraz pochwy liściowe. Typowe objawy występują na dolnych międzywęźlach źdźbła w postaci jasnobrunatnych lub kremowych plam z ciemnobrunatną obwódką, przyjmującą postać cienkiej linii wyraźnie odgraniczającej tkankę zdrową od chorej. Plamy maja kształt oczkowaty i są ostro zakończone. Porażenie źdźbła jest płytsze niż w przypadku łamliwości i dlatego rzadko obserwuje się ich załamywanie.

Zgorzel podstawy źdźbła powodowana przez grzyb Gaeumannomyces graminis występuje prawie we wszystkich zasiewach zbóż, ale jej nasilenie zależy od płodozmianu. Cechą charakterystyczną dla tej choroby jest poczernienie korzeni i dolnych częęci źdźbeł, a w konsekwencji przedwczesne bielenie i zasychanie roślin. Rośliny takie dają się łatwo wyrywać z gleby na skutek zniszczenia systemu korzeniowego. Kłosy i źdźbła obumarłych roślin często ulegają wtórnemu poczernieniu na skutek rozwoju na nich grzybów saprofitycznych.

Stosowanie chemicznej ochrony przeciwko tym patogenom, zwłaszcza fuzaryjnej zgorzeli, jest znacznie utrudnione ze względu na sposób ich przeżywania. Ponadto, grzyby te mogą infekować zboża w ciągu okresu wegetacyjnego, kiedy zastosowane fungicydy przestają już działać. Nasilająca się chemizacja rolnictwa powoduje, że w programach jego rozwoju w wielu krajach, przewiduje się ograniczenie stosowania środków chemicznych i zastąpienie ich, chociażby, częściowo ochroną biologiczna.

Metody biologiczne polegają na wykorzystaniu mikroorganizmów antagonistycznych lub naturalnych substancji wystópujących w przyrodzie do ochrony roślin przed patogenami. Organizmy wykorzystywane do biologicznej ochrony (BCA – biological control agents) są pozyskiwane ze środowiska rośliny, zwłaszcza glebowego, w którym również bytują patogeny. Czynnikami biologicznej ochrony są głównie bakterie i grzyby. Biopreparaty oparte na mikroorganizmach mogą być wprowadzone bezpośrednio do gleby w postaci szczepionek mikrobiologicznych, stosowane w formie oprysków lub do zaprawiania nasion. Ważną rolę odgrywają również wszystkie działania, które mają stworzyć w środowisku uprawnym rośliny optymalne warunki do wzrostu i rozwoju mikroorganizmów antagonistycznych.

Szczepionka mikrobiologiczna EM i samo pojęcie efektywnych mikroorganizmów związane jest z japońskim uczonym prof. Teruo Higą z uniwersytetu w Ryukyu. Znalazła ona zastosowanie w rolnictwie ekologicznym i ochronie środowiska. W jej skład wchodzi ponad 80 rodzajów mikroorganizmów, wśród których najważniejsze grupy to: bakterie fotosyntetyczne, bakterie kwasu mlekowego, promieniowce, drożdże i grzyby.

Z badań przeprowadzonych w latach 2002-2003 na terenie województwa warmińsko-mazurskiego wynika, że zastosowanie EM w uprawach (odmian Magnat, Janko i Disco) pszenżyta ozimego skutecznie ograniczyło choroby podsuszkowe.

Porażenie korzeni wszystkich odmian pszenżyta ozimego było stosunkowo wysokie, ale zastosowanie szczepionki EM obniżyło średnio indeks porażenia o około 40% (rys. 1). Duży wpływ efektywnych mikroorganizmów był widoczny również w przypadku fuzaryjnej zgorzeli podstawy źdźbła (rys. 2) i łamliwości źdźbła (rys. 3). Porażenie źdźbeł przez R. herpotrichoides aż o 36%, w porównaniu do pól kontrolnych, na których nie stosowano efektywnych mikroorganizmów. szczepionką mikrobiologiczną EM najlepiej stosować przy większej wilgotności gleby, roślin i powietrza. Zastosowanie tego preparatu doglebowego, wymaga szybkiego wymieszania go z glebą, aby żywe kultury bakterii i grzybów nie uległy zniszczeniu. Zdaniem prof. T. Higa szczepionka mikrobiologiczna em poprawia fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości gleby, ogranicza procesy gnilne, przyspiesza rozkład materii organicznej, zwiększa efekt fotosyntezy, a w konsekwencji powoduje wzrost plonu i jego wartości biologicznej.

LITERATURA

Higa T. 2003 Rewolucja w ochronie naszej planety. Wyd. Fundacja Rozwoju SGGW. Warszawa. ss. 152.

Korba M. 2004. Choroby podstawy źdźbła – możliwości i perspektywy zwalczania. Progr. in Plant Prot. 44.1: 147-154

Majchrzak B., Mikołajska J. 1982. Badania nad zgorzelami podstawy źdźbła i korzeni pszenicy ozimej w Polsce północno-wchodniej. Rocz. Nauk Roln. Ser. E. 12 (1-22):191-203 Sobiczewski P. 1994. Bakterie jako czynniki biologicznej ochrony roślin przed chorobami. Post. Nauk Rol. 6:19-33