Kiła kapusty

Kiła kapusty jest jedną z najgroźniejszych chorób roślin kapustnych. Wywoływana jest przez glebowego pierwotniaka, który atakuje system korzeniowy roślin, powodując powstawanie charakterystycznych narośli, zniekształcenie korzeni i w konsekwencji silne ograniczenie pobierania wody oraz składników pokarmowych. Patogen infekuje ponad 200 gatunków roślin z rodziny kapustnych, w tym warzywa kapustne takie jak kapusta głowiasta, kapusta pekińska, kalafior, brokuł, kalarepa, brukselka, a także rzepak, brukiew i rzepę oraz liczne chwasty krzyżowe. Choroba występuje we wszystkich rejonach uprawy roślin kapustnych, w Polsce jest uznawana za jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla tych upraw, szczególnie na glebach kwaśnych i wilgotnych oraz na glebach torfowych i bielicowych. Skutkiem porażenia są place zahamowanych we wzroście lub zamierających roślin, nierównomierne zwarcie łanu i duże straty plonu. Na silnie porażonych polach uzyskanie handlowego plonu kapusty czy rzepaku może być praktycznie niemożliwe.

Plasmodiophora brassicae jest obligatoryjnym pasożytem biotroficznym, zaliczanym do pierwotniaków glebowych z grupy Plasmodiophorida. Wytwarza zarodniki przetrwalnikowe o bardzo grubej ścianie, zdolne do przeżycia w glebie przez okres nawet 10 lat, a w części badań wykazano ich obecność jeszcze po kilkunastu latach od likwidacji uprawy roślin z rodziny kapustnych.

Cykl życiowy patogenu dzieli się na trzy główne etapy:
1. Przetrwanie w glebie w postaci zarodników spoczynkowych, które uwalniane są z rozkładających się narośli korzeniowych porażonych roślin.
2. Infekcja włośników korzeni – w warunkach wysokiej wilgotności zarodniki spoczynkowe kiełkują i tworzą zarodniki pływkowe (zoospory). Zoospory poruszają się aktywnie w wodzie glebowej, przyczepiają się do włośników korzeni i wnikają do ich komórek, gdzie tworzą pierwotne plazmodia.
3. Infekcja kory pierwotnej i tworzenie narośli – z pierwotnych plazmodiów powstają wtórne zarodniki pływkowe, które infekują komórki kory korzenia. W korze rozwijają się masywne plazmodia powodujące silne pobudzenie podziałów komórkowych i ich powiększanie. Efektem jest tworzenie charakterystycznych zgrubień i guzowatości korzeni. W dojrzewających naroślach plazmodia rozpadają się na ogromne ilości zarodników spoczynkowych, które po obumarciu korzenia wracają do gleby, zamykając cykl choroby.

Źródła infekcji
Najważniejszym źródłem infekcji jest zakażona gleba, zawierająca zarodniki przetrwalnikowe. Patogen może być również wprowadzany na pole wraz z rozsadą produkowaną na zakażonym podłożu lub na sprzęcie i maszynach rolniczych zanieczyszczonych ziemią.

Rozprzestrzenianie patogenu
Zarodniki pływkowe przemieszczają się w wodzie glebowej, a zarodniki przetrwalnikowe przenoszone są wraz z cząstkami gleby przez sprzęt, obuwie, zwierzęta oraz spływy powierzchniowe, kanały melioracyjne i rowy odwadniające.

Rozwojowi kiły kapusty sprzyjają:

• Temperatura – patogen najlepiej rozwija się w temperaturze około 20-25°C, a szczególnie szybko infekcja przebiega przy 22-25°C. W temperaturze poniżej 15°C infekcja włośników i korzeni zachodzi bardzo powoli lub nie dochodzi do niej wcale.
• Wilgotność – konieczna jest wysoka wilgotność gleby i obecność wolnej wody, która umożliwia poruszanie się zoospor. Najsilniejszy rozwój choroby obserwuje się na glebach długo utrzymujących wodę, słabo zdrenowanych i podmokłych.
• pH gleby – choroba nasila się na glebach kwaśnych, zwykle przy pH poniżej 6,0. Podwyższenie pH do wartości powyżej 6,5, zwłaszcza przy jednoczesnym zwiększeniu zawartości wapnia i boru, istotnie ogranicza rozwój patogenu

Zarodniki przetrwalnikowe mogą przeżywać w glebie co najmniej 8-10 lat, choć badania wskazują, że największy spadek liczebności zarodników następuje w ciągu pierwszych około dwóch lat po zaprzestaniu uprawy roślin kapustnych.

Objawy choroby pojawiają się przede wszystkim na systemie korzeniowym, jednak skutki są dobrze widoczne także na częściach nadziemnych roślin.
Korzenie
Na korzeniu głównym i korzeniach bocznych powstają drobne, białawe lub żółtawe guzki, które stopniowo rozrastają się w nieregularne zgrubienia przypominające kalafior. Z czasem zlewają się one w jedną dużą, zniekształconą narośl. W późniejszym okresie narośla brunatnieją, gniją i rozpadają się, pozostawiając w glebie miliony zarodników przetrwalnikowych.
System korzeniowy
Korzenie tracą włośniki, a ich funkcja pobierania wody i soli mineralnych zostaje znacznie ograniczona. Rośliny stają się wrażliwe na suszę, nawet przy pozornie dostatecznej wilgotności gleby.
Części nadziemne
Rośliny są zahamowane we wzroście, mają mniejsze, często przebarwione liście. W okresach wysokiej temperatury i niskiej dostępności wody pojawia się więdnięcie w ciągu dnia, które początkowo może ustępować w nocy, a następnie prowadzi do trwałego zasychania. Główki kapusty nie zawiązują się lub są drobne, luźne, a w rzepaku i innych gatunkach plon nasion ulega silnemu obniżeniu.

Choroba zwykle występuje placowo, w skupiskach roślin porażonych, co odzwierciedla rozkład zarodników przetrwalnikowych w glebie oraz warunki siedliskowe.

• Metody agrotechniczne
  Powinny być sadzone wyłącznie zdrowe rozsady, wyprodukowane na podłożu wolnym od patogenu. Końcówka rozłogu i korona rozsady powinny mieć barwę jasną. Obecność ciemnych lub brunatnych smug w koronie jest sygnałem, że taka roślina nie powinna trafić na pole.
  Zalecane jest wieloletnie zmianowanie, w którym przerwa w uprawie roślin kapustnych na tym samym stanowisku wynosi co najmniej 4 lata, a na polach silnie porażonych może być wydłużana do 6-8 lat.
  W roku poprzedzającym uprawę warzyw kapustnych powinno być wykonane badanie odczynu gleby i w razie potrzeby wapnowanie w celu podniesienia pH powyżej 6,5. W praktyce stosuje się 2-4 t wapna na hektar, w zależności od zasobności gleby i jej kategorii.
  Zalecana jest uprawa roślin przedplonowych i poplonowych niebędących żywicielami patogenu, na przykład zbóż, kukurydzy, roślin strączkowych, niektórych warzyw nienależących do kapustnych. Sprzyja to naturalnemu spadkowi liczby zarodników przetrwalnikowych w glebie.
  Z pola powinny być systematycznie usuwane korzenie i resztki roślin porażonych przed ich rozpadnięciem, aby ograniczyć dopływ nowych zarodników przetrwalnikowych do gleby.
  Duże znaczenie ma dobra struktura i drenaż gleby. Należy unikać zastoin wodnych, zakwaszenia oraz zbyt wysokiej zawartości wody w strefie korzeniowej.
  W ramach nawożenia wskazane jest utrzymywanie odpowiedniej zawartości wapnia i boru, co przy podwyższonym pH ogranicza nasilenie choroby.
  Zaleca się staranną higienę uprawy, obejmującą oczyszczanie maszyn, narzędzi i kół ciągników z gleby pochodzącej z pól porażonych, aby nie przenosić patogenu na kolejne stanowiska.
• Metody chemiczne
  W produkcji rozsady i na polach silnie zagrożonych zaleca się doglebowe stosowanie zarejestrowanych środków ochrony roślin lub substancji o działaniu dezynfekującym glebę, aplikowanych przed siewem lub sadzeniem.
  Stosowanie fungicydów systemicznych zarejestrowanych do zwalczania kiły kapusty powinno być prowadzone zgodnie z aktualnymi zaleceniami etykietowymi oraz łączone z działaniami agrotechnicznymi.
• Odporność odmianowa i diagnostyka
  Coraz większą rolę odgrywa uprawa odmian odpornych lub tolerancyjnych na P. brassicae, szczególnie w rzepaku, ale także w warzywach kapustnych. Jest to w wielu systemach produkcyjnych najskuteczniejszy, choć nie jedyny, środek ograniczania choroby.
  W celu oceny ryzyka przed założeniem plantacji może być stosowana diagnostyka glebowa oparta na testach biologicznych oraz metodach molekularnych, które pozwalają określić liczbę zarodników w glebie i dobrać odpowiednią długość zmianowania oraz strategię ochrony.

1. Chemiczne środki ochrony roślin

To zarejestrowane produkty do ochrony roślin, charakteryzujące się okresem karencji oraz możliwością pozostawiania pozostałości substancji aktywnych. Najczęściej są to fungicydy, głównie skuteczne wobec patogenów grzybowych. Zasadniczo nie działają na bakterie i wirusy.

Podział ze względu na sposób działania:

• Środki kontaktowe (powierzchniowe) – pokrywają powierzchnię roślin, nie wnikając do wnętrza. Działają tylko tam, gdzie zostały naniesione, przez co są narażone na spłukiwanie i degradację. Ich skuteczność zwiększa się poprzez stosowanie adiuwantów.
• Środki wgłębne (translaminarne) – częściowo wnikają w tkanki rośliny, zwykle przez aparaty szparkowe, lecz działają tylko w miejscu aplikacji.
• Środki systemiczne – przenikają do wnętrza rośliny i są transportowane wraz z sokami, co pozwala na ochronę także części, które nie były bezpośrednio opryskane. Mogą być stosowane dolistnie lub przez system korzeniowy (z fertygacją). Często mają wydłużony okres karencji.

2. Biopestycydy (biologiczne środki ochrony roślin)
To preparaty często dopuszczone do produkcji ekologicznej, zwykle o bardzo krótkim lub zerowym okresie karencji i bez pozostałości, zawierają:
– mikroorganizmy (szczepy bakterii, grzybów, drożdży),
– ekstrakty roślinne,
– naturalne olejki,
– związki mineralne (jak wodorowęglan potasu).

Ze względu na sposób działania w grupie biopestycydów wyróżniono preparaty:
– kontaktowe – mikroorganizmy tworzą barierę mikrobiologiczną, konkurują z patogenami (tzw. efekt „zajętego krzesła”) lub wytwarzają metabolity zwalczające patogeny. Ich działanie jest zależne od czynników zewnętrznych (UV, deszcz).
– wgłębne (translaminarne) – dotyczy nielicznych naturalnych preparatów, które przenikają płytko w tkanki.
– systemiczne – bardzo rzadkie wśród biopestycydów, mogą występować tylko przy określonych formulacjach, głównie dostarczanych przez system korzeniowy.

3. Biostymulatory
Choć biostymulatory nie są środkami ochrony roślin, mogą pośrednio ograniczać rozwój chorób, wzmacniając odporność roślin na stresy biotyczne (patogeny) i abiotyczne (warunki środowiskowe).

Wśród biostymulatorów wyróżniono dwa rodzaje:

• Mikrobiologiczne – działają kontaktowo, poprzez zasiedlanie powierzchni roślin i konkurencję z patogenami.
• Niemikrobiologiczne – mogą działać kontaktowo, wgłębnie i systemicznie (najczęściej przy aplikacji przez system korzeniowy, np. fertygację). Do tej grupy należy zaliczyć Agro ECA Protect.

4. Nawozy o działaniu wspierającym zdrowotność
Niektóre nawozy wykazują działanie ograniczające choroby, choć formalnie nie są ŚOR. Przykładem są:

• nawozy miedziowe i srebrne (działanie kontaktowe i odkażające),
• wodorowęglan potasu, sodu (działanie powierzchniowe, zmieniające pH na niekorzystne dla patogenów).

Działają: kontaktowo, czasem wgłębne, systemiczne głównie przy aplikacji do gleby.

5. Preparaty mikrobiologiczne zarejestrowane jako nawozy
Podobnie jak biopestycydy mikrobiologiczne, działają wyłącznie kontaktowo, kolonizując powierzchnie roślin i tworząc barierę biologiczną przeciw patogenom (tzw. efekt „zajętego krzesła” lub wytwarzają metabolity/enzymy).

Skuteczna ochrona roślin przed chorobami opiera się na dostosowaniu strategii działania do fazy rozwoju patogena. Wyróżniamy trzy główne metody stosowania preparatów ograniczających i zwalczających choroby.

1. Metoda zapobiegawcza (profilaktyczna)
Polega na cyklicznym stosowaniu preparatów ochronnych jeszcze przed kontaktem patogena z rośliną oraz przed rozpoczęciem infekcji.

Stosowane środki:

• Chemiczne środki ochrony roślin (ŚOR) – głównie fungicydy zapobiegawcze, które inaktywują inokulum patogena, uniemożliwiając kiełkowanie zarodników oraz penetrację tkanek roślinnych. Skuteczność zależy od odporności substancji aktywnej na zmywanie oraz zdolności przemieszczania się do nowych przyrostów rośliny.
• Preparaty mikrobiologiczne (biopestycydy, biostymulatory mikrobiologiczne, nawozy mikrobiologiczne) – działają przez zasiedlanie powierzchni rośliny lub strefy korzeniowej, tworząc barierę mikrobiologiczną oraz wytwarzając metabolity i enzymy hamujące rozwój patogenów.
• Nawozy nieorganiczne o działaniu wspierającym zdrowotność – jak nawozy miedziowe lub potasowe, wykazujące działanie ograniczające rozwój patogenów poprzez bezpośredni kontakt i zmianę warunków środowiskowych na niekorzystne dla rozwoju chorób.

2. Metoda interwencyjna
Polega na zastosowaniu preparatów bezpośrednio po rozpoczęciu infekcji, ale przed pojawieniem się widocznych objawów chorobowych. Staje się coraz powszechniejsza dzięki precyzyjnym systemom monitoringu infekcji, takich jak Farm Smart, który umożliwia wykonanie zabiegu we właściwym momencie, zanim pojawią się objawy chorobowe na roślinie.
Korzyści wynikające ze stosowania ochrony na podstawie systemu Farm Smart:
– redukcja liczby zabiegów nawet o 30% w porównaniu do metody profilaktycznej.
– najwyższa skuteczność preparatów o działaniu kontaktowym wobec młodych stadiów rozwojowych patogenów.

Stosowane środki:

• Chemiczne środki ochrony roślin – fungicydy kontaktowe o działaniu grzybobójczym lub bakteriobójczym, skuteczne w początkowej fazie infekcji.
• Biopestycydy – np. preparaty zawierające substancje wysuszające lub hamujące rozwój strzępek grzybni.
• Biostymulatory niemikrobiologiczne oraz nawozy nieorganiczne – zawierające składniki aktywne o właściwościach ograniczających rozwój patogenów jak krzem, potas, miedź.

Uwaga: Skuteczność interwencyjna ogranicza się do okresu 48–96 godzin od infekcji. Po tym czasie patogeny przenikają do wnętrza rośliny, gdzie środki kontaktowe tracą efektywność.

3. Metoda wyniszczająca (działanie antysporulacyjne)
Stosowana po wystąpieniu widocznych objawów choroby. Celem jest zahamowanie dalszego rozwoju patogena oraz ograniczenie jego rozprzestrzeniania.
Warunek skuteczności – preparaty muszą mieć działanie wgłębne lub systemiczne, aby dotrzeć do patogena rozwijającego się wewnątrz tkanek roślinnych.

Stosowane środki:

• Chemiczne środki ochrony roślin – fungicydy systemiczne lub wgłębne (translaminarne), działające wewnątrz rośliny, w miejscach uszkodzeń i infekcji.
• Biopestycydy – nieliczne preparaty o udokumentowanym działaniu wgłębnym.
• Biostymulatory niemikrobiologiczne oraz nawozy nieorganiczne – zawierające substancje aktywne o działaniu ograniczającym rozwój chorób, które mogą przenikać do wnętrza rośliny poprzez system korzeniowy lub tkanki.