Czym jest zaraza ziemniaka (Phytophthora infestans)
Zaraza ziemniaka to choroba wywoływana przez organizm grzybopodobny Phytophthora infestans. Patogen ten nie jest grzybem w ścisłym sensie, tylko lęgniowcem, zaliczanym obecnie do królestwa Chromista, gromady Oomycota. Budową przypomina grzyby strzępkowe, ale różni się od nich pod względem biologicznym i systematycznym. Sprawca zarazy ziemniaka wyróżniają się dużą zdolnością adaptacyjną, co utrudnia jej trwałe zwalczanie na wielu plantacjach.
To jedna z najpoważniejszych chorób ziemniaka i pomidora, a jej znaczenie historyczne jest wyjątkowe. Niezwalczana zaraza doprowadziła w latach czterdziestych XIX wieku do wielkiego głodu w Irlandii, a badania nad tym patogenem prowadzone są od ponad 150 lat. W skali światowej straty plonu na plantacjach niechronionych chemicznie mogą sięgać nawet 70%. W Polsce straty spowodowane przez zarazę szacuje się na 25-55%. Choroba atakuje przede wszystkim pomidory i ziemniaki, ale może porażać też inne rośliny z rodziny psiankowatych, w tym bakłażana.
Objawy zarazy ziemniaka na ziemniaku i pomidorze
Umiejętność szybkiego rozpoznania objawów choroby ma kluczowe znaczenie dla skutecznej ochrony uprawy. Pierwsze objawy choroby pojawiają się zwykle od połowy czerwca, choć w niektórych sezonach chorobę identyfikuje się na polach już w maju, a intensywny rozwój infekcji utrzymuje się aż do lipca i sierpnia. Na liściach i łodygach powstają małe, nieregularne, brunatne plamy. Najłatwiej zauważyć je na brzegach i wierzchołkach liści. W sprzyjających warunkach wilgotności i temperatury plamy szybko powiększają się i obejmują całą blaszkę liściową.
Charakterystycznym objawem jest biały, delikatny nalot grzybni, pojawiający się na dolnej stronie porażonych liści, na granicy tkanki zdrowej i chorej. Nalot widoczny jest zwłaszcza przy wysokiej wilgotności i dużym zachmurzeniu, najłatwiej dostrzec go rano.
W miejscu plam tkanka mięknie i czernieje. Podczas słonecznej pogody plamy wysychają i brązowieją, z czasem przechodząc w nekrozy. Przy silnym porażeniu całe rośliny więdną i zamierają, a do zniszczenia całej nadziemnej części może dojść w ciągu zaledwie kilku dni. Od kilku lat obserwuje się także smugowate, brunatne plamy na łodygach.
Choroba przenosi się również na bulwy ziemniaka, na których pojawiają się szarosine, zapadnięte plamy. W tych miejscach na przekroju bulw tuż pod skórką widoczne jest rdzawe przebarwienie miąższu. Porażone bulwy gniją zarówno na polu, jak i w przechowalni, a miejsca pierwotnej infekcji Phytophthora infestans bywają wtórnie zasiedlane przez inne grzyby i bakterie, co pogłębia straty.
Zaraza ziemniaka na pomidorach daje zbliżone objawy: na liściach i łodygach pojawiają się szarozielone, wodniste plamy z białym nalotem grzybni od spodu, a na owocach charakterystyczne, twarde, brunatne przebarwienia, które szybko obejmują większą powierzchnię. W uprawie pomidorów pod osłonami choroba rozwija się nieco inaczej niż w gruncie, ponieważ wyższa wilgotność powietrza sprzyja dłuższemu utrzymywaniu się warunków infekcyjnych.
Cykl rozwojowy i warunki sprzyjające infekcji
Patogen zimuje w glebie w postaci oospor, będących wynikiem rozmnażania płciowego, oraz w postaci grzybni w porażonych bulwach ziemniaka pozostawionych na polu lub w kopcach. Phytophthora infestans jest gatunkiem heterotalicznym, co oznacza występowanie dwóch typów kojarzeniowych: A1 i A2, które umożliwiają rozmnażanie płciowe. Dzięki temu powstają nowe kombinacje genetyczne patogenu, zdolne przełamywać odporność odmian ziemniaka, co sprawia, że rozwój infekcji na plantacji bywa bardzo agresywny i szybki.
Wiosną, w okresie wegetacji, z oospor oraz z grzybni wyrasta strzępka, na której tworzy się zarodnia zwana sporangium. Dalszy rozwój sporangium zależy od temperatury. W temperaturach powyżej 18°C ze sporangium wyrasta bezpośrednio strzępka infekcyjna. W temperaturach niższych, w granicach 12-18°C, w sporangium powstają zarodnie pływkowe, tak zwane zoosporangia, z których uwalnia się od 6 do 16 dwuwiciowych zarodników pływkowych, czyli zoospor. Zoospory po pewnym czasie tracą wici, po czym wyrastają z nich strzępki infekcyjne, wywołujące zarazę ziemniaka poprzez zakażenie liści, łodyg i bulw.
Zaraza ziemniaczana rozwija się szybko przy dużej wilgotności powietrza i obfitych opadach deszczu. Zarodniki są przenoszone na duże odległości przez wiatr i wodę, co pozwala chorobie szybko rozprzestrzeniać się między plantacjami.
Znaczenie gospodarcze i moment krytyczny w ochronie
Patogen niszczy powierzchnię asymilacyjną liści i łodyg, co ogranicza wzrost bulw i obniża plon. Przy zniszczeniu ponad 50% powierzchni asymilacyjnej roślin przyrost bulw może zostać całkowicie zahamowany.
Punktem krytycznym w ochronie ziemniaka przed zarazą jest moment, w którym bulwy osiągają 80% masy docelowej. Po jego przekroczeniu dalszy rozwój choroby ma mniejsze znaczenie dla wielkości plonu, choć wciąż stanowi zagrożenie dla jakości i przechowywanych bulw po zbiorze. Jeśli do zakażenia zarazą dojdzie jeszcze przed procesem tworzenia się bulw, ryzyko całkowitej redukcji plonu jest bardzo wysokie.
Ze względu na dużą dynamikę rozwoju choroby zaleca się lustrowanie plantacji przynajmniej raz w tygodniu, a w okresach wysokiego zagrożenia infekcją nawet co dwa dni.
Profilaktyka i metody niechemiczne
Ograniczanie źródła infekcji pierwotnej to podstawa skutecznej ochrony przed zarazą. Należy sadzić wyłącznie zdrowe, kwalifikowane sadzeniaki i unikać pozostawiania na polu porażonych bulw oraz resztek roślinnych, w których patogen zimuje w postaci grzybni. Kopce z odpadami po sortowaniu ziemniaków warto lokalizować z dala od nowych plantacji, ponieważ mogą stanowić źródło infekcji odglebowej w kolejnym sezonie.
Dobór odmian o podwyższonej odporności na zarazę ogranicza tempo rozwoju choroby, choć ze względu na dużą zdolność patogenu do wytwarzania nowych ras fizjologicznych żadna odmiana nie daje pełnej i trwałej ochrony. Odpowiednia rozstawa roślin, unikanie nadmiernego zagęszczenia plantacji oraz redukcja czasu zwilżenia liści, na przykład przez nawadnianie w godzinach porannych zamiast wieczornych, zmniejszają ryzyko infekcji. Metody agrotechniczne warto traktować jako uzupełnienie, a nie zamiennik regularnej ochrony chemicznej, ponieważ same w sobie nie gwarantują pełnego zabezpieczenia plantacji przed patogenem.
Substancje czynne stosowane do zwalczania zarazy ziemniaka
Poniżej zestawienie głównych grup substancji czynnych zarejestrowanych do skutecznego zwalczania zarazy ziemniaka na ziemniaku i pomidorze. Znajomość dostępnych środków ochrony roślin ułatwia zaplanowanie programu ochrony dopasowanego do fazy rozwoju rośliny i aktualnego zagrożenia.
Fenyloamidy: metalaksyl i metalaksyl-M
Metalaksyl, substancja o działaniu układowym, zawarta jest w produkcie Armetil 25 WP, zarejestrowanym na pomidorze uprawianym pod osłonami i w szklarni. Metalaksyl-M, bardziej aktywny izomer tej substancji, występuje w połączeniu z miedzią w postaci tlenochlorku miedzi w produkcie Ridomil Gold R, przeznaczonym zarówno na ziemniaka, jak i pomidora.
Amid kwasu karboksylowego: mandipropamid
Mandipropamid to substancja z grupy CAA, dostępna w produktach jednoskładnikowych (Revus 250 SC, Mandius 250 SC, Revolte 250 SC), zarejestrowanych na ziemniaka i pomidora, w tym w uprawie polowej. W połączeniu z cymoksanilem (Carial Flex) oraz z difenokonazolem (Carial Star 500 SC, z dodatkowym działaniem na alternariozę ziemniaka) tworzy fungicydy o rozszerzonym spektrum i dłuższym okresie ochronnym. Mandipropamid występuje też w mieszaninie z amisulbromem w produkcie Evagio Forte oraz z chlorowodorkiem propamokarbu w produkcie Revus Pro.
Cymoksanil
To substancja o działaniu wgłębnym, dostępna w bardzo wielu produktach jednoskładnikowych (m.in. Curzate 60 WG, Cymofil, Sacron WG, Drum 45 WG), stosowanych na ziemniaku i pomidorze. Ze względu na krótki okres działania cymoksanil łączony jest często z substancjami o dłuższym działaniu ochronnym: z chlorowodorkiem propamokarbu (Ambora Duo, Prosim, Axidor), z zoksamidem (Electis CX, Lieto 66 WG), z fluazynamem (Grecale, Plexus, Kunshi 625 WG) oraz z miedzią w postaci wodorotlenku (Copforce Extra, Cupman, Pesmus).
Fluazynam
Substancja kontaktowa o szerokim spektrum działania, dostępna w licznych produktach jednoskładnikowych (m.in. Altima 500 SC, Banjo 500 SC, Dalimo, Winby), z których część ma zarejestrowane dodatkowo działanie na alternariozę. Fluazynam występuje też w mieszaninach z walifenalatem (Pallene, Voyager), z azoksystrobiną (Vendetta 525 SC) oraz z cymoksanilem (Tezuma 625 WG).
Miedź
Związki miedzi, w postaci tlenochlorku lub wodorotlenku, to jedne z najstarszych substancji stosowanych w ochronie roślin przed chorobami grzybowymi i bakteryjnymi. Dostępne są w wielu produktach (m.in. Miedzian 50 WP, Cuprablau Z 35 WP, Kocide 2000 35 WG, Funguran Pro, Cuprozin Progress), z których część zarejestrowana jest na ziemniaku, a część na pomidorze, gdzie dodatkowo działa na bakteryjną cętkowatość pomidora.
Oksatiapiprolina, cyjazofamid, amisulbrom i ametoktradyna
Oksatiapiprolina, substancja z nowszej grupy inhibitorów oksysteryny, dostępna jest w produktach Oksa4Fungi 100 OD, Zertan i Zorvec Enicade, zarejestrowanych na ziemniaka, a w połączeniu z azoksystrobiną również w produkcie Orondis Evo, przeznaczonym na pomidora.
Cyjazofamid, substancja o działaniu kontaktowym, dostępna jest w produktach takich jak Ranman Top 160 SC czy Azuleo, stosowanych zarówno na ziemniaku, jak i na pomidorze.
Amisulbrom, dostępny w produktach Ami4Fungi 200 SC, Gachinko czy Leimay 200 SC, zarejestrowany jest na ziemniaku, a w połączeniu z oksatiapiproliną (Sopolet, Zorvec Entecta) rozszerza spektrum działania.
Ametoktradyna, substancja z grupy triazolopirymidyn, występuje w połączeniu z chlorowodorkiem propamokarbu w produkcie Divexo oraz jako składnik w produkcie Enervin, stosowanych na ziemniaku i pomidorze. W połączeniu z fosfonianami potasu (Enervin Pro, Zampro Pro) zarejestrowana jest do stosowania również pod osłonami.
Azoksystrobina, boskalid z piraklostrobiną i folpet
Azoksystrobina, substancja z grupy strobiluryn, jest szeroko zarejestrowana na pomidorze, gdzie oprócz zarazy ziemniaka zwalcza również alternariozę oraz mączniaka prawdziwego pomidora. Dostępna jest w bardzo wielu produktach handlowych (m.in. Amistar Spray, Ksystro 250 SC, Tazer 250 SC).
Boskalid w połączeniu z piraklostrobiną (m.in. Cobalt, Signum 33 WG, Iryd) to fungicyd zarejestrowany na pomidorze, zwalczający zarazę ziemniaka, alternariozę, a w niektórych zastosowaniach pod osłonami również szarą pleśń.
Folpet, substancja o działaniu wielopunktowym, zawarta w produktach Folpan 80 WG i Rewers 80 WG, zarejestrowana jest na ziemniaka i w części zastosowań działa dodatkowo na alternariozę.
Kiedy wykonywać zabiegi
Program ochrony pomidora przed zarazą, tak samo jak i ziemniaka powinien opierać się na zabiegach zapobiegawczych, wykonywanych jeszcze przed pojawieniem się pierwszych objawów, ponieważ po zaobserwowaniu plam na liściach i łodygach ograniczenie strat jest znacznie trudniejsze. Pierwszy oprysk wykonuje się zwykle przed zwarciem roślin w rzędach, a kolejne powtarza się w odstępach zależnych od substancji czynnej, tempa przyrostu masy roślinnej oraz warunków pogodowych sprzyjających infekcji.
Substancje o działaniu układowym i wgłębnym, takie jak metalaksyl-M, mandipropamid czy oksatiapiprolina, chronią też nowo wyrastające części roślin i sprawdzają się w warunkach intensywnego wzrostu. Substancje kontaktowe, jak miedź czy folpet, wymagają dokładnego pokrycia powierzchni liści i częstszego powtarzania zabiegów, zwłaszcza po opadach deszczu.
Ze względu na wysoką dynamikę rozwoju zarazy ziemniaka, samo lustrowanie plantacji raz w tygodniu bywa niewystarczające, żeby rozpoznać zarazę ziemniaka w momencie, w którym ryzyko infekcji gwałtownie rośnie. Pomocny jest tu system Farm Smart Alert, który na podstawie modelu chorobowego wylicza aktualne ryzyko infekcji Phytophthora infestans dla danej lokalizacji. Model uwzględnia m.in. temperaturę, wilgotność powietrza oraz długość okresu zwilżenia liści, czyli parametry decydujące o tym, czy sporangia wykształcą strzępkę infekcyjną, czy zoospory zdolne do zakażenia rośliny. Dzięki temu producent otrzymuje informację o rosnącym zagrożeniu z wyprzedzeniem, zanim jeszcze pojawią się pierwsze objawy zarazy ziemniaka na liściach, co pozwala zaplanować zabieg w optymalnym terminie, zamiast interweniować dopiero po stwierdzeniu widocznych objawów. Do systemu może podłączyć się każdy rolnik, otrzymując w aplikacji powiadomienia o zagrożeniu dopasowane do warunków panujących na jego plantacji.
Podsumowanie
Zaraza ziemniaka pozostaje jedną z najtrudniejszych do opanowania chorób w uprawie ziemniaka i pomidora, przede wszystkim ze względu na tempo rozprzestrzeniania się i zdolność patogenu do przełamywania odporności odmian. Skuteczna ochrona wymaga połączenia profilaktyki, właściwego doboru substancji czynnych do fazy rozwoju rośliny i warunków pogodowych oraz regularnego monitorowania plantacji, najlepiej wspartego narzędziami prognostycznymi pozwalającymi wyprzedzić moment infekcji.