Betegségmodellek - repce

Répa / repce betegségmodellek

A hűvös éghajlatú régiók legfontosabb olajos magvú növényét két nagyon pusztító betegség és három gazdaságilag fontos kártevő rovar sújtja. A repcetermesztés egyre nagyobb jelentőségre tesz szert Észak-Európában és Észak-Amerikában. A bioüzemanyagok növekvő piaca miatt Dél-Amerikában és Ázsia egyes részein is egyre nagyobb jelentőségre tesz szert. Az új fajták drámaian megnövelték a terméshozam-potenciált. Annak érdekében, hogy ezek a hozamok gazdaságilag kifizetődőek maradjanak, a növényvédelmi stratégiák egyre nagyobb jelentőségre tesznek szert. Az FieldClimate.Com támogatja ezeket a stratégiákat a következő betegségek és kártevők modelljeivel: Sklerotina sclerotina, Phoma lingam és pollenbogár (Meligethes aeneus).

Sclerotinia rothadás

A Sclerotinia rothadás a növények széles körét érinti, különösen a nem fás fajokat. A szklerotínia rothadást a következők okozzák S. sclerotiorum. A Sclerotinia-rothadás a növények bármely termelési fázisában megfertőzheti a növényeket, beleértve a palántákat, az érett növényeket és a betakarított termékeket. Az öregedő vagy elhalt szövetű növények különösen fogékonyak a fertőzésre.

Tünetek

A növény fertőzött területe kezdetben sötétzöld vagy barna, vízzel átitatott megjelenésű, majd halványabb színűvé válhat. Általában sűrű, fehér, pelyhes micélium alakul ki, a növény hervadni kezd, és végül elpusztul. A nyugvó vagy túlélő struktúrák (szkleróciumok) kívülről az érintett növényi részeken, belülről pedig a szármagházakban keletkeznek. A szkleróciumok kemények, feketék, szabálytalan alakúak, többnyire 2-4 mm méretűek, és a talajba beépülve nehéz észrevenni őket.

Betegségforrások és terjedés

Az életciklus a S. sclerotiorum magában foglalja a talajban és a levegőben terjedő fázist is. A szkleróciumok S. sclerotiorum a talajban tíz évig vagy még tovább is fennmaradhat. Csírázva kis tölcsér alakú termőtesteket (apotéciumok) hoznak létre, amelyek átmérője körülbelül 1 cm. Az apotéciumok levegőben terjedő spórákat termelnek, amelyek fertőzést okozhatnak, ha a virágokon keresztül vagy közvetlenül a leveleken csírázva egy fogékony gazdanövényre kerülnek. Alkalmanként a száralapok fertőzése is előfordulhat, amikor a gombafonalak (micélium) közvetlenül a felszín közelében lévő szkleróciumokból fejlődnek ki. A fertőzött növényi szövetekben új szkleróciumok fejlődnek, és amikor a növény elpusztul, a talaj felszínén maradnak, vagy a későbbi talajművelés során beépülhetnek.

A fertőzés feltételei

A téli hideg időszakot követően a talaj felső 5 cm-es rétegében telelő szkleróciumok tavasztól kezdve kicsíráznak és apotéciumok keletkeznek, ha a talaj hőmérséklete 10 °C vagy magasabb és a talaj nedves. A szkleróciumok nem csíráznak száraz talajban vagy 25°C feletti talajhőmérséklet esetén. A talajba 5 cm mélyen betemetett szkleróciumok kisebb valószínűséggel csíráznak. Miután az apotéciumok teljesen kialakultak, a spórakibocsátás világosban vagy sötétben is történhet, de a hőmérséklet függvénye, így a tetőzés általában a déli órák körül következik be. Az apotéciumok 15-20 °C-on körülbelül 20 napig is eltarthatnak, de 25 °C-on kevesebb mint 10 nap után elsorvadnak. A virágos gyógynövények esetében a szirmokon és porzókon leszálló spórák gyorsan csíráznak (csírázás 3-6 órán belül, fertőzés 24 órán belül) optimális körülmények között, 15-25°C-on, folyamatos levélnedvesség és magas páratartalom mellett a növényen belül. A levelek és szárak későbbi fertőzése a szirmok lehullásától és a leveleken való megtapadástól függ. A fertőzés kockázata megnő, ha a levelek nedvesek, mert ilyenkor több sziromlevél tapad meg. A fertőzött elhalt vagy elöregedő szirmok tápanyagot biztosítanak a gomba behatolásához a levelekbe és a szárakba. A nem virágzó fűszernövények esetében a fertőzés elsősorban a levegőben terjedő, közvetlenül a leveleken landoló spórák révén történik. A spórák több hétig is életben maradhatnak a leveleken, amíg a levélfertőzéshez kedvező feltételek nem alakulnak ki. A spórák csírázása és a fertőzés a leveleken lévő tápanyagok jelenlététől függ, amelyek vagy a növényi sebekből, vagy az elöregedő növényi anyagból származnak. A virágos gyógynövények esetében a spórák csírázásának és fertőzésének optimális feltételei 15-25 °C, folyamatos levélnedvesség és magas páratartalom. Ha a növény egyszer már megfertőződött, a betegség gyors terjedésének kedvez a meleg (15-20°C) és nedves körülmények a sűrű növényállományban.

Sclerotinia fertőzési modell

A szkleróciumok karpogén csírázását a folyamatos talajnedvesség serkenti. A talaj felszínén apotéciumok képződnek, amelyekből aszkospórák szabadulnak fel a levegőbe. A legtöbb növényfaj fertőzése elsősorban az aszkospórákkal történik, de az egészséges, ép növényi szövetek közvetlen fertőzése a csírázó aszkospórákból általában nem fordul elő. Ehelyett az egészséges növények levél- és szárszövetének fertőzése csak akkor következik be, ha a csírázó aszkospórák a fertőzési struktúrák kialakulása és a behatolás előtt az elhalt vagy elöregedő szöveteket, általában a virágrészeket, például a levágott szirmokat kolonizálják. A szkleróciumok mikeliogén csírázása a talaj felszínén szintén eredményezheti az elhalt szerves anyagok kolonizációját, a szomszédos élő növények későbbi fertőzésével. Egyes növényekben, például a napraforgóban a szkleróciumok mikeliogén csírázása azonban közvetlenül elindíthatja a gyökerek és az alapszár fertőzési folyamatát, ami hervadáshoz vezet. A napraforgóban a mikeliogén csírázás és fertőzés kiváltó oka nem ismert, de valószínűleg a gazdanövényektől származó táplálkozási jelektől függ a rizoszférában.

A fertőzés folyamata
Az egészséges szövetek fertőzése az appresszorium kialakulásától függ, amely a gazdaszervezet felszínétől függően egyszerű vagy összetett szerkezetű lehet. A legtöbb esetben a behatolás közvetlenül a kutikulán keresztül történik, nem pedig a sztómákon keresztül. Az appressóriumok a gazdaszervezet felületén növekvő hifák terminális, dichotóm elágazásaiból fejlődnek ki, és széles, többszeptumos, rövid hifákból álló, a gazdaszervezet felületére merőlegesen tájolt, nyálkával rögzített párnából állnak. Az összetett appressóriumokat gyakran nevezik fertőzési párnának. Bár a korábbi munkások a kutikula behatolását tisztán mechanikus folyamatnak tekintették, az ultrarendszeri vizsgálatok alapján erős bizonyíték van arra, hogy a kutikula enzimatikus emésztése is szerepet játszik a behatolási folyamatban. Keveset tudunk a S. sclerotiorum cutinázok, azonban a genom legalább négy cutinázszerű enzimet kódol (Hegedus nem publikált). Úgy tűnik, hogy a behatolás előtt az appresszorium csúcsán kialakuló nagyméretű vezikulát a behatolás során a gazdaszervezet kutikulájába szabadítják. A kutikulába való behatolás után egy szubkutikuláris vezikulum képződik, amelyből nagyméretű hifák nőnek ki, amelyek átnövik és feloldják az epidermisz szubkutikuláris falát.

Fertőzés a járványos sejtek enzimatikus lebontásával: Az oxálsav a sejtfalat lebontó enzimekkel, például a poligalakturonázzal (PG) együttműködve a gazdaszövet pusztulását idézi elő azáltal, hogy olyan környezetet teremt, amely kedvez a PG támadásának a középső lamellában lévő pektin ellen. Ez viszont alacsony molekulasúlyú származékokat szabadít fel, amelyek további PG-gének kifejeződését indukálják. Az általános PG-aktivitást valóban a pektin vagy a pektinből származó monoszacharidok, mint például a galakturonsav indukálják, és glükóz jelenléte elnyomja. Az egyes Sspg gének expressziós mintázatának vizsgálata feltárta, hogy a PG-k és a gazdaszervezet közötti kölcsönhatás a fertőzés különböző szakaszaiban finoman összehangolt. (Dwayne D. Hegedus *, S. Roger Rimmer: Sclerotinia sclerotiorum: Mikor ''legyen vagy ne legyen'' kórokozó? FEMS Microbiology Letters 251 (2005) 177-184)

A fertőzés éghajlati feltételeinek keresése S. sclerotiorum figyelembe kell venni az apotéciumok képződését, a sporulációt, az apotéciumok általi közvetlen fertőzést (még ha ez nem is történik túl gyakran) és a fertőzött micéliumokból a járványos sejtek encimatikus lebomlása révén történő fertőzést.

Apotheciumok képződése és sporuláció akkor következik be, ha a 8 mm-nél nagyobb eső után 20 óránál hosszabb ideig tartó magas relatív páratartalom következik, 21 °C és 26 °C közötti optimális hőmérsékleten.

Közvetlen fertőzés Apothecia által a levelek nedvesedése után várható, amelyet 16 órán át tartó, a 90%-nél magasabb relatív páratartalom követ az optimális 21°C-26°C közötti hőmérsékleten ("appressoriális fertőzés"). Míg a 80%-nél valamivel alacsonyabb relatív páratartalom mellett 24 órán át tartó, 80%-nél valamivel alacsonyabb relatív páratartalom mellett, optimális 21°C és 26°C közötti körülmények között az epidermikus sejtek enzimatikus lebontásával járó szaprofita növekedés ("hidrolitikus fertőzés") várható.

Irodalom:

  • Lumsden, R.D. (1976) A Sclerotinia sclerotiorum pektolitikus enzimei és lokalizációjuk a fertőzött babon. Can. J. Bot. 54,2630-2641.
  • Tariq, V.N. és Jeffries, P. (1984) Appresszoriumképződés a Sclerotinia sclerotiorum által: pásztázó elektronmikroszkópia. Trans. Brit. Mycol. Soc. 82, 645-651.
  • Boyle, C. (1921) Tanulmányok a parazitizmus fiziológiájáról. VI. A Sclerotinia libertiana fertőzése. Ann. Bot. 35, 337-347.
  • Abawi, G.S., Polach, F.J. és Molin, W.T. (1975) Infection of bean by ascospores of Whetzelinia sclerotiorum. Phytopathology 65, 673-678.
  • Tariq, V.N. és Jeffries, P. (1986) Ultrastructure of penetration of Phaseolus spp. by Sclerotinia sclerotiorum. Can. J. Bot. 64, 2909- 2915.
  • Marciano, P., Di Lenna, P. és Magro, P. (1983) Oxálsav, sejtfalbontó enzimek és pH a patogenezisben, valamint jelentőségük két Sclerotinia sclerotiorum izolátum virulenciájában a napraforgón. Physiol. Plant Pathol. 22, 339-345.
  • Fraissinet-Tachet, L. és Fevre, M. (1996) A Sclerotinia sclerotiorum ppectinolitikus enzimtermelésének galakturonsav általi szabályozása. Curr. Microbiol. 33, 49-53.

A Sclerotinia modell gyakorlati alkalmazása

A fehér lábú fertőzés modellje azokat az időszakokat mutatja, amikor az apotéciumok kialakulása várható. Ha ezek az időszakok egybeesnek a repcemag vagy a repce virágzási időszakával, akkor a következőkre kell számítanunk S. sclerotiorum fertőzések nedves időszakban. Az apotéciumokban képződött spórák egytől több napig is rendelkezésre állhatnak. A fertőzések lehetőségét a fertőzés előrehaladásának számítása jelzi a közvetlen vagy közvetett, appresszóriumok vagy enzimatikus sejtfallebontás útján történő fertőzések esetében. Ha a fertőzés előrehaladását jelző vonal eléri az 100% értéket, akkor fertőzést kell feltételezni. Ezeket a fertőzéseket megelőzően vagy gyógyhatású gombaölő szerrel kell kezelni. S. sclerotiorum kell használni.

Fekete láb betegség

Betegség ciklus

A betegségnek négy fő szakasza van az őszi repcén:

  1. Az újonnan kelő növények legfontosabb fertőzési forrásai a betakarítás után az olajrepcén keletkező, levegőben terjedő spórák. A levegőben terjedő spórákat termelő termőtesteknek esővel együtt körülbelül 20 napra van szükségük az éréshez, pl. 2005-ben és 2006-ban a csapadékos augusztust követően korán szabadultak fel a spórák, 2003-ban viszont későn, amikor az a hónap száraz volt.
  2. A levegőben terjedő spórák, amelyek főként esős napokon szabadulnak fel, megfertőzik a leveleket, és létrehozzák a levélfoltosság stádiumát. A tünetek 15-20°C-on 5-7 nap múlva jelennek meg, de 3°C-on több mint 30 napig tart a kialakulásuk.
  3. A gomba a levélfoltból a levélnyélen át a szárba terjedve nem mutat tüneteket. A levélnyélen lefelé a növekedés sebessége 15-20 °C-on akár 5 mm/nap is lehet, de 3-5 °C-on 1 mm/napra lassul. A gombaölő szerek nem képesek védekezni, ha a szár már fertőzött.
  4. A gomba a száron belül terjed, és a levélfertőzés után körülbelül hat hónappal látható szárrákos tünetekhez vezet. A korai levélfoltosság korai szárrákosodáshoz vezet, ami nagy valószínűséggel csökkenti a terméshozamot.

Időjárás: A levélfoltosság kialakulását leginkább az augusztusi és szeptemberi csapadék határozza meg. Az átlagosnál magasabb csapadékmennyiség, különösen augusztusban, korai kockázatot jelez.

Biológia

Leptosphaeria maculans vagy Phoma lingam a növénymaradványokban micélium és pszeudotécium formájában túléli a kultúrák közötti időszakot. Kanadában a levélszövet nem marad meg elég sokáig ahhoz, hogy a pszeudotéciumok kifejlődhessenek, de a szár alapszövetén kialakulnak pszeudotéciumok. Éréskor az álgombák aszkospórákat termelnek.

A gomba aszkospórái felszabadulnak. esőzés után, amikor a hőmérséklet 8-12ºC/46-54ºF között van. Ezek a spórák több száz méteres távolságra is elszóródhatnak a széllel. A piknídiumok könnyen át tudnak telelni és át is telelnek az avarban, de mivel a piknídiumspórák nem terjednek jelentős mértékben a levegőben, a betegség első ciklusának elindításában kisebb jelentőséggel bírnak.

Az aszkospórák kicsíráznak szabad víz jelenlétében 4-28ºC (40-82ºF) között. A behatolás a sztómákon keresztül történik. A kórokozó magról is terjedhet. A magvak fertőzöttek és/vagy fertőzöttek lehetnek a kórokozóval. A fertőzött vetőmagokból fertőzött palánták fejlődhetnek, de a vetőmagok fertőzöttsége mindig nagyon alacsony. Az elsődleges fertőzések általában a növény sziklevelén vagy bazális rozettalevelein fordulnak elő. A nedves időjárás kedvez ezeknek az elsődleges fertőzéseknek.

A gomba behatol a sejtek közötti terekbe. a levél paliszád és epidermális rétegei között. Ezt a tünetmentes biotróf fázist a mezofill inváziója követi, ami a sejtek elhalásával és szürkészöld elváltozások megjelenésével jár. A hifák tovább ágaznak a levélszövetben, amíg el nem érnek egy levéleret. A gomba ezután a levélnyél kéreg- és/vagy xilémparenchimáját kolonizálja. A levélnyél és a szár találkozásánál a gomba behatol a szár kéregállományába, ahol rákot okoz. Ezen a ponton fejeződik ki a szár rezisztenciája, és ez határozza meg, hogy a betegség képes-e továbbhaladni a káros szárrákosodás fázisáig. A szárrák akkor alakul ki, amikor a növények felnyílnak (a rozettából, amelyen a virágok képződnek, felálló szárat hoznak létre). A szárrák 20-24ºC/68-75ºF hőmérsékleten fejlődik ki a leggyorsabban, és stresszhatások, például mechanikai, rovar- vagy gyomirtószeres sérülés esetén a legsúlyosabb.

Pükniospórák (konídiumok) szabadulnak fel. a piknídiumokból nedves körülmények között nyálkás, vizes, ragacsos oldatban. Ezek a spórák felelősek a betegség másodlagos ciklusaiért, de az aszkospórák az inokulum fontosabb forrásai, mivel fertőzőképesebbek és a levegőben terjednek.

A pynidiospórákat az esőcseppek juttatják el az új fertőzési helyekre. A piknidiospórák lassabban csíráznak, mint az aszkospórák, és több mint 16 órás folyamatos nedvességre van szükségük az optimális 20-25 ºC/68-77 ºF hőmérséklet-tartományban. A piknidiospórák általi fertőzést követő minimális látenciaidő (a fertőzéstől az új inokulum kialakulásáig eltelt idő) 13 nap. Bár előfordulnak másodlagos fertőzések a piknídióspórák által, a legtöbb veszteséget a levelek aszkospórák általi elsődleges fertőzése okozza, amely a szár bazális rákosodásához és végül a növények elhalásához vezet.

Az első lehetséges fertőzés modellje ősszel

A fómás szárfoltosság járványának kialakulása három szakaszra osztható.

  1. A első szakasz, a nyári időjárási adatokból megjósolták a fóma levélfoltosság járványok őszi kezdetének időpontját. Mivel a fómás szárfoltosság monociklusos betegség (tenyészidőszakonként egy ciklus), a levélfoltosság őszi kialakulásának időpontja döntően befolyásolja a következő nyáron a szárakon jelentkező fómás szárfoltossági járványok súlyosságát (West et al. 2001). A fóma levélfoltosság őszi kezdetének időpontját az előző termés betakarítása és az új termés telepítése közötti időszak hőmérséklete és csapadékmennyisége alapján becsülik meg. Ahol körülbelül 4 mm csapadék egy nappal korábban teszi lehetővé a fekete lábszárbetegség megjelenését, és a hőmérséklet hatása a nyár közepén, az időszak kezdetén nagyobb, mint ősszel.
    Ha az aszkospóra-fertőzés az őszi klíma miatt lehetséges, meg kell keresnünk az aszkospóra-fertőzés éghajlati igényeit.
  2. Ebben a második szakasz érett aszkospórákat kereshetünk. Az aszkospórák éréséhez a hőmérséklettől függően több mint 288 órán át tartó, 5 és 25°C közötti léghőmérsékletre és 85%-nél magasabb relatív páratartalomra van szükség. Az aszkospórák elterjedéséhez legalább 4 mm esőre van szükség. Egy levélnedvesítési időszaknak kell az aszkospórák fertőzését elindítania, és ha optimális hőmérsékleten 8 órán belül befejeződik.
    Késő ősszel és tavasszal konídiumok képződhetnek a fekete lábszárbetegség érett sérüléseiben.
  3. A harmadik szakasz olyan konídiumfertőzéssel kell számolnunk, amelyet a levélnedvesedési időszak indít el, és amelyet a 85%-nél magasabb relatív páratartalmú, 8 óránál hosszabb, optimális hőmérsékleten eltöltött időszakok fejeznek be.

A fekete láb modellek gyakorlati használata

A Fekete láb modell azzal a felméréssel kezdődik, hogy a nyár végén és kora ősszel lehetséges-e a Fekete láb fertőzés. A modellnek ez a része negatív prognózisként használható. A modellt az Egyesült Királyság éghajlatára tesztelték, hogy megbecsüljék az első előfordulás időpontját. P. lingam fertőzések. Ez a modell hűvös és nedves éghajlatra érvényes. Óvatosan kell használni kontinentális éghajlaton, mint például Magyarországon vagy Ausztriában. Az aszkospórák érésére, az aszkospórarealízisre és az aszkospórafertőzésre vonatkozó modellek az őszi aszkospórafertőzés lehetőségét mutatják. Ezek a modellek a kórokozó biológiáján alapulnak, és valószínűleg több aszkospóra-fertőzést mutatnak, mint amennyit a terepen találunk. Ennek oka, hogy az éghajlati adatok alapján semmit sem tudunk az inokulum sűrűségéről és a repceföldek előveteményeiről. Mindenesetre, ha egy vagy több aszkospóra-fertőzés illeszkedik a fogékony növényi szakaszokhoz a kelés után. P. lingam fertőzésekre kerül sor, és a konídiumokból származó másodlagos fertőzésekre kell számítani az őszi vagy tavaszi meleg és nedves időszakokban.
A konídiumfertőzéseket a konídiumfertőzéshez szükséges levélnedvesség miatt jelzik.

Pollen bogár

A repcemagot három fő kártevő károsítja. Mindhárom fajnál szükséges a kifejlett kártevők elleni védekezés. Ennek a három fajnak a repülését nagyon erősen kiváltja a hőmérséklet.

Pollenbogarak Meligethes spp. 10°C feletti hőmérsékleten nagy mennyiségben fordulnak elő. Az erdők alomban telelnek át, és tavasszal kezdenek el bevándorolni a repceföldekre. A legtöbb kárt akkor okozzák, amikor a kifejlett bogarak a rügyeken táplálkoznak. A nőstények a rügyekbe rakják petéiket, de a virágzás után a virágporral táplálkozó lárvák már nem okoznak kárt. Számos jelentés szól a pollenbogár rezisztenciájáról a speciális rovarölő szerekkel szemben.

Szín: Fémes zöld, kék, lila, bronz vagy fekete.
Méret: 1,5 - 2,7 mm
Élőhely: Mezők, legelők, kertek
Ciklus: A nőstények a repce rügyeibe rakják petéiket. Ezért át kell harapniuk a szirom- és sziromleveleket. A peték a porzóra és a stigmára rakódnak. A kikelt lárvák a már kinyílt virágon táplálkoznak (nem károsodnak), az utolsó lárvastádium pedig elhagyja a virágot és a talajba kerül, ahol körülbelül egy hétig bábozódik. A bogarak első generációja nyáron kikel. Még mindig különböző virágokon táplálkoznak (többnyire sárga színűek), és nyár végén elkezdenek menedékhelyekre repülni, hogy ott teleljenek át. A virágbogárnak évente egy nemzedéke van.
Etetés: Sok fajta virágpora, előnyben részesítve a cruciferes-t.
Repülési időszak: A pollenbogár akkor kezd repülni, ha a talaj hőmérséklete 9 °C-nál magasabb, a levegő hőmérséklete pedig 15 °C körül van, és alacsony a relatív páratartalom. A pollenbogár repülése körülbelül négy hétig tart (Ausztriában április eleje, közepe és május közepe között). Az FieldClimate.com oldalon csak az "IGEN" vagy a "NEM" jelzővel határozzuk meg a repülés előfordulását - tehát ha a talaj- és levegőhőmérséklet alapján már megállapítottuk a beáramlást a szántóföldre, akkor a szezonban az "IGEN" jelző marad, és a gazdának kell ellenőriznie a beáramlást a szántóföldön.

Ajánlott felszerelés

Ellenőrizze, hogy melyik érzékelőkészletre van szükség a növény potenciális betegségeinek megfigyeléséhez.