Close

Charakterystyka i występowanie mątwików z rodzaju Globodera w Polsce

WSTĘP

Mątwik ziemniaczany (Globodera rostochiensis) i mątwik agresywny (Globodera pallida) są kosmopolitycznymi nicieniami kwarantannowymi rozprzestrzeniającymi się zarówno w klimacie tropikalnym jak i krajach klimatu umiarkowanego. Obydwa gatunki pochodzą z rejonu Andów w Ameryce Południowej (Grenier i in. 2010) skąd w XIX wieku zostały zawleczone do Europy i przetransportowane do innych krajów i kontynentów wraz z produkowanymi sadzeniakami (OEPP/EPPO, 2014). Ostatnio występowanie Globodera rostochiensis odnotowane zostało w 71 krajach, natomiast G. pallida w 55 (CABI, 2016a).

W Europie występowanie mątwika odnotowywano z początkiem XX wieku w Anglii (1905), następnie w Szwecji (1920), Niemczech (1923) oraz w Danii (1928). Jednym z najpóźniej zasiedlonych przez mątwika regionów świata są obszary południowej Syberii (1948), gdzie patogen ten jest obecnie największym problemem w uprawie ziemniaka.

W Polsce występowanie mątwika ziemniaczanego po raz pierwszy stwierdzono w 1946 roku w województwie szczecińskim (Jasińska, 1955) oraz w przydomowym ogrodzie ma terenie Gdańska (Wilski, 1955). Przypuszczalnie został on zawleczony z Niemiec i w późniejszych latach rozprzestrzenił się praktycznie na całym obszarze upraw ziemniaka w kraju.

ROŚLIN ŻYWICIELSKIE I OBJAWY ICH PORAŻENIA

Do roślin żywicielskich mątwików z rodzaju Globodera należą przede wszystkim ziemniak (Solanum tubersum), ale również pomidor (Solanum lycopersicum), oberżyna (Solanum melongena) oraz dziko rosnące rośliny z rodziny psiankowatych (Solanaceae).

Porażenie roślin przez nicienie nie wywołuje specyficznych objawów. Występowanie patogena w glebie może wywoływać słabszy wzrost roślin ziemniaka – więdnących i wykazujących cechy chlorozy. Wysokie zagęszczenie populacji nicienia może wpływać zarówno na liczebność bulw w plonie jak i na ich wielkość. Najwyraźniejszym i łatwym do zdiagnozowania objawem porażenia roślin przez mątwika jest występowanie licznych cyst (małych, kulistych struktur) na korzeniach rośliny. Oba gatunki mątwika przy wysokim zagęszczeniu w glebie przyczyniają się do spadku plonu dochodzącego do 9% światowej produkcji ziemniaka (Turner i Subbotin, 2013). Ze względu na brak środków chemicznych umożliwiających skuteczne zwalczanie nicieni i ograniczanie strat w plonie, niezbędne jest wprowadzenie zabiegów agrotechnicznych tj. stosowanie 6-letniej kwarantanny na polu, na którym stwierdzono występowanie mątwika, zaniechanie upraw roślin żywicielskich jak też uprawa konsumpcyjnych lub przemysłowych odmian ziemniaka  w najwyższym -9 stopniu odporności na mątwiki. W Polsce zarówno mątwik ziemniaczany jak i mątwik agresywny podlegają obowiązkowi zwalczania i obostrzeniom kwarantannowym (Rozporządzenie MRiRW z dnia 13.10.2010, Dz.U. z 2016, poz. 1288).

BIOLOGIA

Formą przetrwalnikową mątwików atakujących ziemniak są cysty – małe, kuliste struktury zawierające ok. 400-500 jaj (Fot.1). W okresie wzrostu, rośliny wydzielają do gleby dyfuzanty korzeniowe, które stymulują wylęganie się z jaj larw inwazyjnych (J2) poszukujących i wnikających do korzeni roślin żywicielskich, gdzie tworzą strukturę „karmiącą” tzw. syncytium. Po osiągnięciu dojrzałości samice grubieją do tego stopnia, że zewnętrzna warstwa skórki korzenia pęka pod ich naporem i na zewnątrz są one widoczne jako małe, żółte (w przypadku mątwika ziemniaczanego) lub małe, białe (w przypadku mątwika agresywnego) kulki. Dojrzałe samice obumierają, przekształcając się tworząc wokół jaj ochronną cystę i odpadają od korzenia rośliny. W zależności od sprzyjających wylęgowi czynników zewnętrznych 1/3 larw inwazyjnych w cyście może być źródłem porażenia roślin jeszcze  w tym samym sezonie wegetacyjnym.

Ze względu na brak zdolności przemieszczania się na duże odległości, rozprzestrzenianie się nicieni najczęściej wywołane jest przenoszeniem cyst mątwika z sadzeniakami ziemniaków, z ziemią lub innym materiałem roślinnym jak również poprzez zanieczyszczony sprzęt rolniczy.

Fot. 1. Cysty mątwika ziemniaczanego (a) i mątwika agresywnego (b).

CHARAKTERYSTYKA GATUNKU

W obrębie obu gatunków mątwika z rodzaju Globodera wyróżnia się tzw. patotypy. Są to indywidualne grupy mątwika charakteryzujące się wspólnymi genami wirulencji (lub awirulencji) i wyróżnione na podstawie zdolności (lub braku zdolności) namnażania się danej populacji na określonej roślinie żywicielskiej (zwanej rośliną różnicującą). Na podstawie interakcji różnych populacji mątwika z różnymi roślinami różnicującymi wyodrębniono pięć patotypów mątwika ziemniaczanego – Ro1, Ro2, Ro3, Ro4 i Ro5 oraz trzy patotypy mątwika agresywnego – Pa1, Pa2 i Pa3. Schemat określania patotypów mątwika przedstawia tabela 1.

Tab.1. Identyfikacja patotypów mątwika z rodzaju Globodera wg. Kort i in. (1977).
Roślina różnicująca patotypy
mątwik ziemniaczany mątwik agresywny
Ro1 Ro2 Ro3 Ro4 Ro5 Pa1 Pa2 Pa3
odmiana ziemniaka Desiree + + + + + + + +
odmiana ziemniaka Maris Piper + + + + + +
Solanum kurtzianum, 60.21.19 + + + + + +
Solanum vernei, 58.1642.4 + + + + +
Solanum vernei, 65.346.19 + + +
Solanum vernei, 62.33.3 +
Solanum multidissectum, P55/7 + + + + + + +

+ oznacza podatność (namnażanie mątwika na danej roślinie różnicującej)
– oznacza odporność (brak namnażania mątwika na danej roślinie różnicującej).

METODY ZWALCZANIA MĄTWIKÓW

Istnieje kilka metod zmniejszania populacji nicieni w glebie, jedne bardziej inne mniej skuteczne. Zwalczanie mątwików w wykorzystaniem środków chemicznych (nematocydów) umożliwia ograniczenie strat w plonach, niemniej nie likwiduje całkowicie szkodnika. Inną stosowana metodą jest wykorzystanie w uprawie roślin nieżywicielskich (zboża, kukurydza lub inne) przez okres kwarantanny nałożonej na pole, na którym zlokalizowano cysty nicieni. Najefektywniejszą metodą zmniejszenia populacji patogena kwarantannowego jest uprawa wyłącznie odpornych na dany patotyp mątwika kwalifikowanych odmian ziemniaka. Ich wykorzystanie w uprawie powoduje spadek liczebności populacji mątwika o ok. 90%.

Zastosowanie dostępnych zabiegów agrotechnicznych tj. czyszczenie maszyn, narzędzi, niszczenie samosiewów ziemniaka i chwastów z rodziny psiankowate, płodozmian oraz wykorzystanie nematocydów połączone z 5-letnią przerwą w uprawie ziemniaka, a po okresie kwarantanny wysadzanie odmian mątwikoodpornych powinny być najczęściej stosownymi metodami zwalczania mątwików kwarantannowych.

WYSTĘPOWANIE MĄTWIKA ZIEMNIACZANEGO W POLSCE

W ramach współpracy nawiązanej pomiędzy Instytutem Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie a Państwową Inspekcją Ochrony Roślin i Nasiennictwa prowadzone są badania mające na celu identyfikację patotypu mątwika z rodzaju Globodera na polu, na którym został on wykryty. W ramach prowadzonych doświadczeń badaniu poddawane są 10-kg próby gleby pobrane z porażonego cystami mątwika pola i stanowiące 25% nowo wykrytych porażeń w danym województwie. W celu identyfikacji patotypu otrzymane próby gleby są zagęszczane  – przesiewane na sitach oraz w automatycznym izolatorze cyst. Próby gleby z dużą liczebnością cyst poddawane są identyfikacji patotypu z wykorzystaniem zestawu odmian różnicujących (Tab.1), natomiast w przypadku niskiej liczebności cyst namnażane są na skrajnie podatnej odmianie ziemniaka Desiree. Czas trwania biologicznego testu identyfikacji patotypu trwa ok. 3,5 – 4 miesięcy. Jego przebieg został zilustrowany na schemacie (Schemat 1.)

Schemat.1. Przygotowywanie prób gleby do badań nad identyfikacją patotypów mątwika

Do roku 2013 dominującym patotypem w Polsce był patotyp Ro1 mątwika ziemniaczanego. Kolejne testy różnicujące patotypy mątwika wykonane na próbach otrzymanych od inspekcji WIORIN wykazały w roku 2013 obecność patotypu Ro5 w trzech odseparowanych od siebie województwach – lubelskim, lubuskim i małopolskim (Przetakiewicz, 2013),  a w roku 2016 w województwie pomorskim. Obecność i rozprzestrzenianie się nowych, wcześniej nie występujących w kraju patotypów mątwika może być spowodowane zawleczeniem cyst wraz z glebą, sadzeniakami ziemniaka lub innym materiałem biologicznym z krajów ościennych poprzez swobodny transport towarów z Unii Europejskiej.

Identyfikacja patotypów mątwika i stały monitoring występowania różnych populacji patogena na terenie Polski jest prowadzony w ramach Programu Wieloletniego od roku 2008 do chwili obecnej. Przeprowadzone przez okres 12 lat bio-testy wykazały występowanie w kraju dwóch patotypów mątwika ziemniaczanego – Ro1 (obecny w większości województw) oraz Ro5 – zlokalizowany w czterech odseparowanych województwach. W żadnej badanej próbie gleby nie wykryto obecności patotypu mątwika agresywnego, chociaż dwa jego ogniska, całkowicie wytępione opisywane były w 2010 r w woj. opolskim i w 2012 w woj. podkarpackim (źródło IOR – Gatunki obce w Polsce). Występowanie patotypów mątwika ziemniaczanego przedstawione zostało na administracyjnej mapie kraju w podziałem na powiaty.

Mapa 1. Występowanie patotypów mątwika ziemniaczanego w Polsce

(wyniki z lat 2008-2019)

Literatura:

  1. CABI, 2016a. Invasive species compendium; Globodera rostochiensis. Available at: cabi.org/isc/datasheet/27034 (accessed 1 July 2016).
  2. Grenier E., Fournet S., Petit E. & Anthoine G. 2010. A cyst nematode ‘species factory’ called the Andes. Nematology 12, 163-169.
  3. IOR – Gatunki obce w Polsce: iop.krakow.pl/ias/gatunki/624.
  4. Jasińska A. 1955. Mątwik ziemniaczany. Przegląd ogrodniczy (32): 15-16.
  5. Kort J., Ross H., Rumpenhorst H.J., & Stone A.R. 1977. An international scheme for the identification of pathotypes of potato cyst nematodes Globodera rostochiensis and G. pallida. Nematologica 23: 333-339.
  6. OEPP/EPPO 2014. PQR database. Paris, France: European and Mediterranean Plant Protection Organization. Available at: eppo.int/DATABASE/pqr/pqr.htm (accessed 5 October 2017).
  7. Przetakiewicz A. 2013. The first report of Globodera rostochiensis pathotypes Ro5 occurrence in Poland. Plant Disease (97): 1125.
  8. Turner S.J. & Subbotin S.A. 2013. Cyst nematodes. In: Perry R.N. & Moens M. (eds) Plant Nematology, 2nd end. CAB International, Wallingford, UK: 109-143.
  9. Wilski A. 1955. Prace naukowo-badawcze przeprowadzone w Instytucie Ochrony Roślin nad mątwikiem ziemniaczanym (Heterodera rostochiensis Woll.) oraz obecny stan badań. Postępy Nauk Rolniczych 71, A-2: 337-341.

__

dr Anna Przetakiewicz
Zakład Fitopatologii
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – PIB

Skip to content