Nicienie w burakach cukrowych: wykrywanie, niszczenie i zwalczanie

Kiedy w gorące letnie dni buraki cukrowe nagle zrzucają liście, mimo że gleba wydaje się wystarczająco wilgotna, wśród doświadczonych rolników słychać alarm. Zjawisko to, historycznie znane jako „zmęczenie buraków”, często kryje się za masową inwazją nicieni pasożytujących na roślinach. W szczególności węgorek burak biały (Heterodera schachtii) stanowi jedno z największych zagrożeń dla ekonomicznej uprawy buraka cukrowego na świecie. Ponieważ chemiczne środki zwalczania są ściśle regulowane lub zakazane w większości krajów europejskich, zarządzanie tym niewidocznym szkodnikiem w glebie wymaga dokładnego zrozumienia jego biologii, proaktywnego płodozmianu oraz ukierunkowanego stosowania odpornych odmian i międzyplonów.

Węgorek burak biały (Heterodera schachtii): biologia i cykl infekcji

Aby skutecznie zwalczać nicienie w burakach cukrowych, należy zrozumieć wysoce wyspecjalizowany cykl życiowy Heterodera schachtii. Ten nicień cystowy jest osiadłym endopasożytem. Cykl rozpoczyna się, gdy wiosną temperatura gleby osiąga około 10°C, a korzenie buraka cukrowego wydzielają specyficzne wydzieliny korzeniowe (atraktanty). Te sygnały chemiczne budzą larwy w drugim stadium młodzieńczym (L2) z fazy spoczynku w torbieli [1].

Mikroskopijnie małe larwy aktywnie migrują przez warstwę wodną gleby do korzenia buraka, zwykle penetrują strefę ekspansji i migrują wewnątrzkomórkowo do centralnego cylindra. Tam wstrzykują specjalne wydzieliny do komórek roślinnych za pomocą doustnego żądła (mandrynu). Wydzieliny te powodują, że komórki roślinne rozpuszczają się i łączą, tworząc ogromną, wielojądrową tkankę odżywczą (syncytium). Od tej chwili syncytium służy jako jedyne źródło pożywienia nicienia. To znacznie ogranicza zdolność rośliny do wchłaniania wody i składników odżywczych.

Tworzenie cyst: idealna strategia przetrwania

Podczas gdy samce ponownie przybierają formę robaka i opuszczają korzeń, samice w wyniku ciągłego żerowania puchną i przybierają kształt cytryny. W końcu przebijają się przez tkankę korzenia, tak że ich odwłok wystaje na zewnątrz. Po zapłodnieniu jedna samica składa do 400 jaj. Kiedy samica umiera, jej zewnętrzna skóra (naskórek) twardnieje i staje się brązowa – utworzyła się cysta. Cyst ten niezwykle skutecznie chroni jaja i larwy przed suszą, mrozem i wpływami chemicznymi. Bez rośliny żywicielskiej co roku wykluwa się tylko niewielka część larw (tzw. naturalny stopień degradacji ok. 30-50%), dlatego cysty mogą przetrwać w glebie ponad dekadę [2].

Objawy: Jak objawia się zmęczenie buraków na polu?

Szkody spowodowane przez Heterodera schachtii są często niebezpieczne, ponieważ początkowo można je łatwo pomylić z abiotycznymi czynnikami stresowymi. Inwazja prawie nigdy nie występuje jednorodnie na całym polu, ale zazwyczaj rozpoczyna się w gniazdach (eliptycznych lub okrągłych ogniskach inwazji), które rozprzestrzeniają się w kierunku uprawy, wynosząc glebę zawierającą cysty za pomocą maszyn rolniczych.

• Objawy naziemne: Najbardziej zauważalną cechą jest więdnięcie liści pod wpływem silnego światła słonecznego, nawet gdy gleba jest jeszcze wilgotna. Rośliny opóźniają się we wzroście (hamowanie wzrostu), liście mogą rozjaśniać się (chloroza) i przedwcześnie żółknąć. Inwentarz wydaje się nierówny i niespokojny.
• Objawy podziemne: Jeśli ostrożnie wyciągniesz zakażonego buraka z ziemi, zobaczysz znacząco zmieniony układ korzeni. Ciało buraka pozostaje małe i rozwija się nadmierna liczba drobnych korzeni bocznych – objaw znany jako „broda” lub „nogość”. Od około czerwca/lipca na tych drobnych włóknistych korzeniach gołym okiem można dostrzec białe lub żółtawe samice wielkości główki szpilki (powstające cysty) [3].

Inne istotne gatunki nicieni w uprawie buraków cukrowych

Chociaż węgorek burak biały odgrywa absolutnie główną rolę, w zależności od lokalizacji i płodozmianu, inne gatunki nicieni mogą również uszkadzać buraka cukrowego. Można tu dokonać analogii z innymi rodzajami warzyw korzeniowych (np. marchewką), w których występują podobne patogeny [4].

Niemienie korzeniowe (Meloidogyne spp.)

Węgorz północny (Meloidogyne hapla) może występować szczególnie na lekkich, piaszczystych glebach. W przeciwieństwie do nicieni cyst, gatunki te nie tworzą cyst, lecz powodują guzkowe zgrubienia (galasy) na korzeniach. Samice pozostają całkowicie w tkance korzeniowej. Inwazja prowadzi również do ległości i utraty plonów. Zwalczanie jest trudne, ponieważ Meloidogyne hapla ma niezwykle szeroką gamę roślin żywicielskich (w tym wiele chwastów).

Wono żyjące nicienie korzeniowe (Trichodoridae i Pratylenchus)

Nematy powodujące uszkodzenia korzeni (Pratylenchus penetrans) atakują tkankę korową i niszczą komórki, powodując brązowe, martwicze zmiany. Rany te są często punktami wejścia dla wtórnych infekcji grzybiczych. Gatunki z rodziny Trichodoridae (uporczywe nicienie korzeniowe) zasysają wierzchołki korzeni od zewnątrz, co powoduje zahamowanie wzrostu wzdłużnego i prowadzi do przysadzistego, „tępego” systemu korzeniowego. Mogą również przenosić wirusa grzechotki tytoniu (TRV), który jest niebezpieczny dla buraków.

Diagnoza: prawidłowo pobierz próbki gleby i oceń je

Ponieważ próg uszkodzeń węgorza białego jest bardzo niski (wymiernych strat w plonach można się spodziewać już przy 300–500 jajach i larwach na 100 ml gleby), istotne jest dokładne określenie porażenia przed uprawą buraków. Próbka gleby musi być reprezentatywna, ponieważ nicienie występują niezwykle często w gniazdach.

Zintegrowana ochrona roślin: strategie zwalczania nicienia buraczanego

Ponieważ chemiczne nicieniocydy nie odgrywają już roli w europejskiej uprawie buraków cukrowych ze względu na ochronę środowiska i wód gruntowych, kontrola opiera się na trzech filarach rolnictwa: płodozmianie, międzyplonach i selekcji odmian.

1. Projekt płodozmianu

Najważniejszym środkiem jest utrzymanie szerokiego płodozmianu. Buraki cukrowe należy uprawiać na tym samym polu maksymalnie co cztery lata. Rośliny żywicielskie węgorza buraczanego (m.in. buraki cukrowe, rzepak, gorczyca, kapusta i szpinak) muszą być ściśle oddzielone w płodozmianie głównym. Rośliny nieżywicielskie, takie jak zboże, kukurydza czy ziemniaki, sprzyjają naturalnej redukcji populacji cyst w glebie (około 30% rocznie).

2. Odporne na nicienie rośliny okrywowe (rzodkiewka i gorczyca)

Uprawa odpornej rzodkiewki oleistej (Raphanus sativus) lub gorczycy białej (Sinapis alba) jako międzyplon przed burakami cukrowymi jest najskuteczniejszą metodą aktywnego ograniczania populacji. Rośliny te pełnią funkcję pułapki biologicznej (metoda roślin przechwytujących) [5].

Mechanizm: Korzenie odpornych roślin okrywowych wydzielają środki wabiące, które wywabiają larwy nicieni z cyst. Larwy wnikają do korzeni i próbują utworzyć syncytium (tkankę odżywczą). Jednakże z powodu wsobnej odporności rośliny tkanka wokół nicienia obumiera (reakcja nadwrażliwości). Nicień zostaje pozbawiony źródła pożywienia, głoduje i umiera, zanim wykształci się w samicę składającą jaja. W przypadku wysoce odpornych odmian rzodkiewki oleistej (stopień odporności 1 lub 2) populację nicieni w glebie można zmniejszyć o 70–90% w ciągu kilku miesięcy.

3. Wybór odmiany: tolerancja vs. odporność

Hodowla poczyniła ogromne postępy w ciągu ostatnich kilku dekad. Wybierając odmianę, rolnik musi rozróżnić odmiany tolerancyjne i odporne, ponieważ realizują one zupełnie inne cele agronomiczne:

• Tolerancyjne odmiany buraków cukrowych: Odmiany te tolerują inwazję nicieni bez ponoszenia ogromnych strat w plonach. Pomimo porażenia rozwijają dobry system korzeniowy. Wada: nicienie mogą bez przeszkód rozmnażać się na korzeniach. Po wyhodowaniu odmiany tolerancyjnej populacja nicieni w glebie często dramatycznie wzrastała. Dlatego nadają się tylko wtedy, gdy nacisk położony jest na plony, a w kolejnych latach ma miejsce konsekwentna renowacja (np. za pomocą odpornej rzodkiewki oleistej).
• Odporne odmiany buraków cukrowych: Odmiany te reagują podobnie do odpornej rzodkiewki oleistej. Umożliwiają penetrację larw, ale zapobiegają tworzeniu się samic. Aktywnie zmniejszają populację nicieni w glebie. Wada: Przy wyjątkowo dużej presji inwazji lub gdy są całkowicie wolne od nicieni, ich plony często pozostają nieco w tyle za najlepiej tolerancyjnymi lub podatnymi odmianami. Jednak współczesna hodowla (tzw. odmiany podwójnie odporne lub wysokowydajne) w coraz większym stopniu zmniejsza tę lukę w plonach.

Często zadawane pytania (FAQ)

Wniosek

Nicienie, zwłaszcza węgorek burak biały, stanowią niewidoczne, ale bardzo istotne zagrożenie dla uprawy buraka cukrowego. Ponieważ bezpośrednia kontrola chemiczna nie jest możliwa, rolnik jest uzależniony od inteligentnego, zintegrowanego zarządzania. Połączenie szerokiego płodozmianu, konsekwentnej uprawy odpornych roślin okrywowych, takich jak rzodkiewka oleista, oraz specyficznego dla lokalizacji doboru tolerancyjnych lub odpornych odmian buraków cukrowych stanowi podstawę zrównoważonej i skutecznej uprawy buraków. Regularne pobieranie próbek gleby pomaga monitorować poziom porażenia i podejmować środki zaradcze w odpowiednim czasie, zanim nastąpi „zmęczenie buraków”.