Czy mączniak jest groźny?

Mączniak rzekomy dyniowatych (sprawca Pseudoperonospora cubensis) od dawna uważany jest za jedną z ważniejszych chorób ogórka praktycznie we wszystkich rejonach, gdzie gatunek jest uprawiany i w polu, i pod osłonami. Największe zagrożenie stanowi w sprzyjających rozwojowi sprawcy warunkach – gdy wilgotność powietrza jest wysoka, temperatura nocą wynosi 15-16°C, a dni są ciepłe z temperaturą 20-25°C. Zarodniki Pseudoperonospora cubensis przenoszą się z zaatakowanych roślin na kolejne wraz z podmuchami wiatru, nawet na duże odległości. Choroba występuje przede wszystkim na ogórku i dyni, ale także producenci arbuzów i kawonów mogą spotkać jej objawy na roślinach. Są to zmiany na liściach. Plamy są ograniczone żyłkami, co jest cechą charakterystyczną dla sprawcy i choroby, którą wywołuje. Początkowo mogą wydawać się lekko chlorotyczne. Zarodnikowanie patogenu jest widoczne na dolnej stronie liścia w postaci szarego do fioletowego zabarwienia mas sporangialnych, szczególnie gdy są one obecne w dużych ilościach. Te ciemne masy zarodników na spodniej stronie liścia są typowe dla mączniaka rzekomego dyniowatych, a spodnia strona liścia powinna być zawsze badana w celu odróżnienia mączniaka rzekomego dyniowatych od kanciastej plamistości liści – choroby bakteryjnej, której objawy są bardzo podobne na liściach dyniowatych. Uszkodzenia stają się bardziej chlorotyczne i nekrotyczne w miarę nasilania się choroby, liście zaczynają obumierać, a roślina nie jest w stanie utrzymać produkcji owoców. W następstwie rozwoju choroby spada zarówno jakość (owoce są zniekształcone), jak i wielkość plonu.

Ochrona chemiczna

Skuteczne metody ochrony roślin dyniowatych obejmują zwalczanie chemiczne, sadzenie odmian odpornych na patogen i ochronę biologiczną. Ochrona chemiczna jest jedną z najczęściej stosowanych metod o najwyższej skuteczności. W krajach, gdzie uprawiane są ogórki stosowane są fungicydy zawierające takie substancje czynne, jak azoksystrobina, fenamidon, dimetomorf, piraklostrobina i cyjazofamid. Należy jednak brać pod uwagę, że częste stosowanie fungicydów nie dość, że jest kosztowne, to może powodować obawy dotyczące środowiska i bezpieczeństwa żywności. Coraz częściej odbiorcy warzyw zwracają uwagę na liczbę i zawartość pozostałości środków ochrony roślin w dostarczanych produktach (MRL-e). Długotrwałe stosowanie fungicydów może także bezdyskusyjnie skutkować pojawieniem się oporności sprawcy choroby, P. cubensis, na stosowane fungicydy. Problemowi temu można zapobiegać – według metodyk integrowanej ochrony roślin – poprzez opracowanie nowych rodzajów fungicydów lub rotację substancji czynnych. W Stanach Zjednoczonych patogen okazał się odporny na fungicydy strobilurynowe (FRAC klasa 11), gdy został stwierdzony w uprawach ogórka w 2004 roku.

Odporność i co dalej?

Zagraniczne doniesienia o zmniejszonej skuteczności poszczególnych fungicydów wskazują na potrzebę zarządzania odpornością i konieczność wprowadzania na rynek nowych substancji czynnych fungicydów. Naukowcy jednak wskazują także na wprowadzanie do uprawy – w miarę możliwości ogórków odmian odpornych na sprawcę mączniaka rzekomego, a także na metodę agrotechniczną. Wśród polecanych metod jest m.in. utrzymanie zwiększonych odstępów między rzędami i roślinami, nawadnianie kroplowe i uprawę roślin na podwyższonych zagonach ściółkowanych folią. Te zabiegi pomogą ograniczyć chorobę poprzez zmniejszenie wilgotności liści, zwiększenie przepływu powietrza i obniżenie wilgotności względnej.

Jednym z dodatkowych sposobów ograniczenia rozwoju sprawcy jest sadzenie odpornych odmian. Jednak wyhodowanie odpornych odmian jest czasochłonne, a istniejące nie odpowiadają na wszystkie potrzeby plantatorów.

Ochrona biologiczna …

jest kolejnym potencjalnym sposobem ograniczania i zwalczania mączniaka na ogórku. Wykorzystuje się w niej głównie mechanizmy takie jak konkurencja, antagonizm lub produkcja drugorzędowych metabolitów przez mikroorganizmy w celu ochrony przed sprawcą choroby. W publikacjach naukowych wskazano, że kilka rodzajów mikroorganizmów wykazuje skuteczność przeciwko patogenowi. Do tej pory zidentyfikowano tylko kilka rodzajów grzybów, w tym Trichoderma, Pestalotiopsis i Fusarium, oraz liczne rodzaje bakterii, w tym Bacillus, Paenibacillus, Enterobacter, Streptomyces, Pseudomonas, Derxia i Aneurinibacillus, które wykazały zdolność do walki ze sprawcą choroby.

Środki zawierające grzyby z rodzaju Trichoderma spp. są skuteczne przeciwko licznym patogenom roślin, w tym mączniakowi rzekomemu. Mechanizm działania Trichoderma przeciwko patogenom zależy głównie od wydzielania enzymów degradujących ściany komórkowe, w tym chitynazy, chitozanazy, glukanazy i proteaz; produkcji metabolitów wtórnych; oraz indukcji odporności roślin. Na przykład Trichoderma harzianum był najczęściej opisywanym gatunkiem, który mógł skutecznie ograniczać mączniaka rzekomego. W niektórych badaniach skuteczność T. harzianum przeciwko P. cubensis była podobna do zwalczania chemicznego na różnych etapach wzrostu ogórka. Pojedyncze zastosowanie T. harzianum w siódmym tygodniu wzrostu roślin zmniejszyło odsetek infekcji roślin ogórka mączniakiem (porażenie 11,0%) w porównaniu z próbami kontrolnymi (99,7%).

Inne gatunki Trichoderma również wykazywały skuteczność zwalczania mączniaka rzekomego dyniowatych, w tym szczep T. asperellum oraz Trichoderma atroviride TRS25. Dodatkowo stosowanie TRS25 korzystnie wpłynęło na wzrost ogórka, w tym zwiększało kiełkowanie i świeżą masę pędów w porównaniu z nietraktowaną kontrolą. Mieszanina T. hamatum i T. harzianum ograniczała także mączniaka i zwiększyła liczbę owoców oraz masę owoców, gdy badania przeprowadzone po 6 tygodniach od wysiewu.

Na potrzeby poszukiwania biologicznych metod zwalczania mączniaka z liści Pyrethrum cineraryiifolium Trev zostały wyizolowane dwa endofity, Pestalotiopsis i Fusarium. Ich produkty fermentacji zostały następnie wykorzystane do zbadania zdolności zwalczania mączniaka rzekomego zarówno w ochronie zapobiegawczej, jak i interwencyjnej. Dwa szczepy Fusarium, FO47 i FO47B10, wykazywały 64,0 i 61,8% skuteczności zwalczania choroby na wstępnym etapie rozwoju.

Bakterie z rodzaju Bacillus są także obiecujące w zwalczaniu wielu patogenów roślin poprzez charakterystyczne dla nich mechanizmy konkurencji o pożywienie i przestrzeń, wydzielanie substancji przeciwdrobnoustrojowych i indukowaną odporność roślin. W badaniach różne gatunki Bacillus wykazywały skuteczną ochronę przeciwko sprawcy mączniaka rzekomego. Zarówno B. subtilis, jak i B. pumilus zmniejszyły nasilenie choroby w porównaniu z kontrolą. Co więcej, zastosowanie B. subtilis i B. pumilus zwiększyło zawartość chlorofilu oraz aktywność peroksydazy i polifenolooksydazy w roślinach ogórka. Podobne zjawisko stwierdzono w przypadku innego szczepu B. subtilis, a nasilenie choroby było niższe przy użyciu B. subtilis (17,2%) w porównaniu z kontrolą (30,0%) po 5 tygodniach. Wykazano, że parametry wzrostu roślin (długość roślin, całkowity chlorofil, liczba liści, masa liści i powierzchnia liści) oraz parametry plonu (plon roślin: 1,5 vs. 3,6 kg;  długość owoców: 13,0 vs. 17,7 cm; średnica owoców: 1,9 vs. 2,7 cm) i okres przydatności do spożycia, były również wyższe w odpowiedzi na zastosowanie B. subtilis w porównaniu z kontrolą.

W badaniach wykazano także, że Pseudomonas, Streptomyces i Paenibacillus są również bardzo ważne w zwalczaniu chorób roślin. Już pojedyncza aplikacja P. fluorescens wykazała niższy procent nasilenia mączniaka rzekomego na roślinach ogórka uprawianych w szklarni (porażenie 6%) niż w kontroli (95%). Pseudomonas fluorescens korzystnie wpływał na poprawę plonu i zwiększenie biomasy roślin ogórka w porównaniu z kontrolą. Zastosowanie innych szczepów Pseudomonas fluorescens również zmniejszyło częstość występowania mączniaka rzekomego i poprawiło parametry wzrostu i plonu. Streptomyces może wytwarzać metabolity grzybobójcze, które mogą być szkodliwe dla patogenów. Szczep Streptomyces został wyizolowany w jednym z doświadczeń z gleby, a sfermentowany roztwór hamował kiełkowanie sporangiów P. cubensis i poprawiał zdolność zwalczania mączniaka rzekomego.

Wyniki badań na podstawie publikacji „Biological Control of the Cucumber Downy Mildew Pathogen Pseudoperonospora cubensis” z 2022 r.