Choroby ziemniaków i drutowce: wzorce uszkodzeń, biologia i kontrola

To koszmar każdego hodowcy ziemniaków: zbliżają się żniwa, bulwy wyglądają obiecująco z zewnątrz, ale bliższe spojrzenie ujawnia katastrofę. Przez skórkę przebiegają małe, okrągłe dziurki, a głęboko w ziemniaku znajdują się brązowe kanały żerujące. Przyczyną nie jest obca, ale jeden z najbardziej upartych szkodników w rolnictwie: wireworm. W przeciwieństwie do chorób liści powierzchniowych, szkodnik ten działa w tajemnicy. Walka z tym jest niezwykle trudna, gdyż skuteczne środki chemiczne coraz częściej znikają z rynku. Jeśli chcesz chronić uprawy ziemniaków przed wirewormami, musisz zrozumieć złożoną biologię szkodnika i polegać na inteligentnym, wieloletnim zarządzaniu obszarem.

Szkody i konsekwencje ekonomiczne: gdy wireworm obniża wartość plonów ziemniaków

Wireworms mają złotobrązowe do żółtych, silnie chitynowane ciało, osiągają długość do 3 cm i mają trzy pary odnóży na przednim ciele. Charakterystyczny dla rolnictwa gatunków z rodzaju Agriotes jest stożkowy tył z dwoma widocznymi gołym okiem otworami oddechowymi, tak zwanymi „plamkami ocznymi” [1].

Główne uszkodzenie ziemniaka następuje, gdy larwy zjadają dojrzewające bulwy. Żywią się okrągłymi otworami o średnicy od 2 do 4 milimetrów. Te kanały pokarmowe często sięgają głęboko w bulwę i często są wypełnione brązowymi odchodami [1]. Konsekwencje ekonomiczne są poważne: za zakażone partie ziemniaków dokonuje się znacznych obniżek cen. Jeżeli porażenie przekracza rygorystyczne granice tolerancji określone w praktyce handlowej, można odmówić przyjęcia całego zbioru [1].

Biologia chrząszcza klikowego: odwieczny wróg w glebie

Aby zwalczyć wireworma, musisz poznać chrząszcza klikowego (rodzina: Elateridae). W Europie Środkowej występuje ponad 150 różnych gatunków chrząszczy klikowych, z których tylko około 15 do 20 uważa się za szkodliwe dla roślin [4]. W uprawie ziemniaków i warzyw szczególne znaczenie mają chrząszcz nasienny (Agriotes lineatus), chrząszcz próchniczny (Agriotes obscurus) i chrząszcz sałatowy (Agriotes sputator) [2].

Cykl życiowy tych owadów jest wyjątkowo długi, co czyni je stałym problemem. Samice chrząszczy wolą składać jaja wczesnym latem (od maja do lipca) w gęstych drzewostanach - najlepiej na wilgotnych sztucznych łąkach lub zarośniętych gruntach ornych [2]. Po kilku tygodniach z jaj wylęgają się maleńkie, początkowo pozbawione pigmentu larwy. W ciągu następnych trzech do pięciu lat wirewormy przechodzą przez maksymalnie 15 stadiów larwalnych [1]. Im starsze i większe stają się larwy, tym większe są ich wymagania pokarmowe i tym samym istnieje ryzyko uszkodzenia bulw ziemniaka.

Zmiana klimatu i nowe gatunki: rozwój Agriotes sordidus

Niepokojącą tendencją w rolnictwie jest rozprzestrzenianie się gatunków ciepłolubnych. Agriotes sordidus, gatunek pochodzący z zachodniej części Morza Śródziemnego, masowo rozprzestrzenia się w Europie Środkowej. Chociaż gatunek ten został znaleziony dopiero w latach 70. XX wieku w ciepłym Graben Górnego Renu w Niemczech, nowsze monitorowanie (przy użyciu pułapek feromonowych i analiz PCR) wykazało, że znaleziska sięgały aż do wybrzeża Morza Północnego w Dolnej Saksonii i Szlezwiku-Holsztynie [3].

Problem z A. sordidus: gatunek ten ma znacznie krótszy cykl życiowy, wynoszący zaledwie 2–3 lata i niezwykle wysoki potencjał wyrządzania szkód, zwłaszcza ziemniakom [3]. Ze względu na szybszy rozwój, populacje mogą rosnąć szybciej. Wydaje się również, że gatunek ten lepiej radzi sobie w bardziej suchych warunkach, co daje mu ewolucyjną przewagę w czasach zmian klimatycznych.

Zrozumienie faz działania: kiedy wireworm atakuje

Wireworms nie są aktywne na tej samej głębokości gleby przez cały rok. Reagują niezwykle wrażliwie na temperaturę i wilgotność gleby. Kiedy warunki są niesprzyjające (niskie temperatury w zimie, długotrwałe upały w lecie lub dotkliwa susza), wycofują się do głębszych warstw gleby, gdzie z łatwością mogą przetrwać pół roku bez pożywienia [1].

Powoduje to dwie główne fazy działalności każdego roku w warstwach przy powierzchni, w których stają się niebezpieczne dla ziemniaków:

• Wiosna (od marca do maja): Gdy tylko ziemia się nagrzeje i zimowa wilgoć nadal będzie występować, larwy migrują w górę. Często zbiega się to z czasem sadzenia ziemniaków.
• Późne lato/jesień (od września do października): Kiedy po suchym lecie spadają obfite opady deszczu, zawartość wody w glebie wzrasta. Drutowce wracają na powierzchnię dokładnie w momencie, gdy bulwy ziemniaka dojrzewają i są gotowe do zbioru [1].

W nawadnianych uprawach warzyw lub na polach ziemniaków sztucznie wysoki poziom wilgoci w glebie może sprzyjać żerowaniu drutowców nawet w środku lata [4].

Strategie regulacji pośredniej: płodozmian i uprawa roli

Ponieważ bezpośrednie środki kontroli chemicznej zostały w dużej mierze wyeliminowane, najważniejszym narzędziem rolnika jest pośrednia regulacja. Celem jest utrzymanie populacji wirewormów na tak niskim poziomie przez cały okres płodozmianu, aby nie przekroczyła ona progu szkód ekonomicznych.

Ryzyko zniszczenia łąk

Samice chrząszczy klikowych latają powoli i często poruszają się jedynie w promieniu kilkuset metrów. Wolą składać jaja w niezakłóconych, gęstych drzewostanach. Dlatego też wieloletnie sztuczne łąki (koniczyna) są bezwzględnymi miejscami gromadzenia się populacji [2]. Analiza 300 poletek ziemniaków w Szwajcarii wykazała, że ​​ryzyko uszkodzenia przez wirewormy wynosiło ponad 50% w przypadku sadzenia ziemniaków bezpośrednio po zaoraniu łąki. Ryzyko spadło do mniej niż 8%, jeśli ziemniaki uprawiano dopiero w trzecim roku po przerwie [1].

Zasada: Należy bezwzględnie unikać uprawy ziemniaków na zagrożonych działkach w ciągu pierwszych 2–3 lat po wykarczowaniu łąki. Zamiast tego korzystnymi uprawami poprzedzającymi są groszek białkowy, bób lub kapustowate (np. nawóz zielony z gorczycą żółtą) [1].

Uprawa mechaniczna we właściwym czasie

Dzięki ukierunkowanej uprawie gleby wrażliwe stadia rozwojowe (jaja, młode larwy i poczwarki) mogą zostać wyniesione na powierzchnię, gdzie wyschną pod wpływem promieniowania UV i wiatru lub zostaną zjadane przez ptaki. Najskuteczniejszą metodą jest płytka uprawa ścierniska (broną talerzową, motyką lub glebogryzarką) późnym latem (sierpień/wrzesień), najlepiej kilka dni po opadach deszczu, kiedy drutowce są aktywne w najwyższych warstwach gleby [2]. Jednak środek ten jest nieskuteczny w przypadku ekstremalnej suszy, ponieważ larwy są wówczas głęboko w ziemi.

Wybór odmian i czas zbiorów

Uprawa wczesnych odmian ziemniaków i terminowy zbiór z odpowiednią wytrzymałością na obieranie znacznie zmniejsza ryzyko uszkodzeń. Celem jest wydobycie bulw z ziemi, zanim rozpocznie się druga główna faza żerowania wirewormów podczas mokrej jesieni. Od lipca inwazję należy monitorować poprzez regularne wykopaliska testowe [1].

Podejścia kontroli biologicznej i bezpośredniej: co naprawdę działa?

Bezpośrednie zwalczanie wirewormów w uprawach ziemniaków stanowi ogromny problem. W przeszłości stosowano wysoce skuteczne, ale wątpliwe ekologicznie składniki aktywne, takie jak chloropiryfos czy fipronil. Testy przeprowadzone przez Agroskop (2015-2019) wykazały, że fipronil (zastosowany w roślinie okrywowej jesienią) był w stanie znacznie zmniejszyć szkody poniżej 7% progu marketingowego [6]. Problem: te aktywne składniki utraciły aprobatę w Szwajcarii i UE ze względu na ich toksyczność dla organizmów niebędących przedmiotem zwalczania i zanieczyszczenie środowiska [6]. Obecnie w regularnej uprawie nie ma już prawie żadnych zatwierdzonych chemicznych środków owadobójczych, które miałyby wystarczający efekt.

Grzyby entomopatogenne (Metarhizium i Beauveria)

Największe nadzieje pokłada się obecnie w zwalczaniu biologicznym za pomocą grzybów entomopatogennych z rodzajów Metarhizium (np. M.brunneum, M.anisopliae) i Beauveria. Grzyby te występują naturalnie w glebie. Ich zarodniki przyczepiają się do skóry wireworma, grzybnia wnika do owada i rozrasta się wewnątrz ciała, co prowadzi do śmierci szkodnika [2].

Jednak wyniki prób terenowych często są nadal niespójne. Jednym z problemów jest działanie specyficzne dla gatunku: szczep grzyba często ma doskonałe działanie przeciwko A. obscurus, ale pozostawia A. sputator w dużej mierze oszczędzony na tym samym obszarze [4]. Ponadto rozprzestrzenienie się choroby grzybiczej w populacji wirewormów zajmuje tygodnie lub miesiące – często jest już za późno, aby uratować obecne zbiory ziemniaków.

W celu zwiększenia wydajności prowadzone są badania nad metodami „przyciągaj i zabijaj”. Zarodniki grzybów łączy się z roślinnymi substancjami zapachowymi lub źródłami CO2 (np. w kapsułkach alginianowych). Drutowce są przyciągane i specyficznie zakażane grzybem [2]. W niektórych krajach istnieją już dopuszczenia awaryjne na taki granulat (np. Attracap), który stosuje się podczas sadzenia [1].

Azot limetyczny i biofumigacja

Inne alternatywne podejścia obejmują zastosowanie cyjanamidu wapnia (CaCN2) i biofumigację. Badania laboratoryjne wykazały, że cyjanamid wapnia nie działa toksycznie na starsze stadia wirewormów, ale ma silne działanie odstraszające (odstraszające) [4]. Jednak wapnowanie gleby nie zapewnia wystarczającej ochrony ziemniaków przed uszkodzeniem [1].

Podczas biofumigacji rośliny (zwykle warzywa krzyżowe, takie jak gorczyca) są uprawiane i włączane do gleby. Powoduje to uwalnianie glukozynolanów, które mają toksyczny wpływ na szkodliwe organizmy przenoszone w glebie. Również w tym przypadku testy pokazują, że zadowalający efekt można osiągnąć jedynie w absolutnie optymalnych warunkach i w połączeniu z innymi metodami [2].

Monitorowanie i prognoza inwazji: stosowane pułapki feromonowe i przynęty

Aby móc podjąć ukierunkowane działania, rolnik musi wiedzieć, czy i jakie drutowce występują na jego ziemi. Można to zrobić na dwa sposoby:

• Pułapki feromonowe: przyciągają charakterystyczne dla gatunku samce chrząszczy klikowych w okresie lotu (od kwietnia do lipca). Nie używa się ich do ich zwalczania („masowe łapanie” nie działa), ale do określenia występującego gatunku i dynamiki lotu [2]. Jest to ważne, ponieważ różne gatunki mają różne cykle rozwojowe (patrz A. sordidus).
• Pułapki na larwy: Wiosną lub jesienią zakopuje się w ziemi kubki z spuchniętymi ziarnami lub połówkami ziemniaków. Po 7 do 10 dniach zwabione wirewormy są liczone [2]. Uwaga: Te pułapki nie są uważane za wystarczająco niezawodne w przypadku uprawy ziemniaków. Nawet małe populacje mogą wyrządzić duże szkody, chociaż czasami pomimo dużej liczby połowów uszkodzenia bulw są niewielkie, jeśli warunki środowiskowe (np. ekstremalna susza) uniemożliwiają wniknięcie do bulw [1].

Często zadawane pytania (FAQ)

Wniosek

Regulacja wirewormów w uprawie ziemniaków przypomina maraton, a nie sprint. Ponieważ larwy przeżywają w glebie do pięciu lat, a chemiczne „szybkie rozwiązania” należą już do przeszłości, niezbędne jest proaktywne zarządzanie gruntami. Konsekwentne przestrzeganie przerw w uprawie po zaoraniu łąki, inteligentny płodozmian i ukierunkowana płytka uprawa późnym latem stanowią podstawę profilaktyki. Środkom tym coraz częściej towarzyszą innowacyjne procesy biologiczne, takie jak wykorzystanie grzybów Metarhizium. Tylko ci, którzy szanują biologię chrząszcza klikowego i dostosowują do niej swoje praktyki rolnicze, mogą w dłuższej perspektywie chronić zbiory ziemniaków przed niszczycielskim żerowaniem drutowca.