Invaziniai patogenai – didėjanti grėsmė Europos miškams

2018-12-16

© LŽŪKT nuotr.

Staigūs klimato pokyčiai nulėmė naujų infekcinių ligų išplitimą, patogenų migraciją bei invaziją Europoje ir visame pasaulyje. Vieni iš pastaruoju metu sparčiai plintančių augalų pašaknų ir kamieno puvinį sukeliančių patogenų – Phytophthoraspp, kurie, pasak mokslininkės dr. Almos Valiuškaitės (2006), sukelia daugiau kaip 90 % medžių pašaknio puvinių.

Šių patogenų agresyvumą nulemia greitas dauginimasis, didelė genetinė variacija ir tai, kad jiems būdingi labai įvairūs pažeidimo požymiai (žaizdos ant kamieno, chlorozė, lajos išretėjimas, pašaknio ir šaknų puviniai), todėl jie dažnai sumaišomi su grybais ar bakterijomis.

Šiuo metu žinoma daugybė Phytophthora spp. patogenų rūšių, pažeidžiančių įvairias medžių rūšis: P.quecina (Ą šaknų patogenas, dažni pažeidimai nustatyti Švedijoje (Jonsson et al., 2005)), P.uliginosa, P.psychrophilla, P.europaea (Ą šaknų patogenai, užfiksuoti centrinėje Europoje (Jung el al., 2002)), P.ramorum (invazinis patogenas, vadinamas „Sudden Oak Death Phytophthora“ – židiniai užfiksuoti Vokietijoje, Norvegijoje, Lenkijoje).

Dauguma Phytophthora rūšių yra tik dirvožemyje gyvenantys patogenai, sukeliantys augalų šaknų sistemos pažeidimus, bet kai kurios Phytophthora spp. rūšys geba plisti oru, sukeldamos stiebo, spyglių arba lapų infekciją ir patekdamos į šeimininko organizmą tiesiogiai per lenticeles, epikorminius ūglius ar žaizdas (P.gonapodyides). Phytophthora patogenų šaknų sistemos infekciją galima identifikuoti tik po kelerių metų, kai išryškėja lapų chlorozės požymiai, staigi lajos defoliacija, nudžiūsta medžio viršūnė (Oswald et al., 2014). Įdomu tai, kad iki šiol tik šaknų patogenais laikyti P.cambivora, P.citricola bei P.gonapodyides gali sukelti ir bukų žievės pažeidimus. Vertikalųjį patogeno patekimą iš šaknų į žievę Brown ir Brasier (2007) paaiškina vandens (o kartu ir patogenų zoosporų) tekėjimu ksilema.

1. Phytophthora cinnamomi – vienas pavojingiausių invazinių patogenų, nes geba išgyventi daugybę metų, kol dirvoje susidaro tinkamos sąlygos sudygti ramybės būsenoje esančiai sporai. Šiuo patogenu užsikrėtę augalai skursta, silpsta, jų laja nudžiūsta, kas galų gale sukelia augalo žūtį (ISSG, 2007). Temperatūra – veiksnys ribojantis patogeno plitimo galimybes (esant 0 ^oC ir žemesnei temperatūrai, patogeno dauginimosi ir plitimo galimybės mažos), bet didžioji dalis medžių rūšių auga šilto klimato zonoje (Cahill et al., 2008).

2.Phytophthora ramorum. Pastaruoju metu daugiau kaip iš 100 užkrėstų augalų – 35 nustatomas šis patogenas (USDA, 2013). Požymiai varijuoja priklausomai nuo augalo rūšies. Ant Europoje augančių ąžuolų ir bukų kamienų atsiveria vėžinės žaizdos. Infekcija – dažniausiai yra augalo žūties priežastis (Grunwald et al., 2012).

3. „Oak decline“. Per pastaruosius du šimtmečius pasireiškė globalinė ąžuolynų žūtis, kuri apima kompleksą neigiamų abiotinių ir biotinių veiksnių (ypač P.quercina, P.cinnamomi, P.cambivora ir P.plurivora sukeliamas šaknų sistemos infekcijas), todėl susilpnėja medžio gynybinis mechanizmas, pasireiškia šaknų sistemos degradacija, lajos defoliacija ir galų gale medis žūsta (Haavik et al, 2015). Ąžuolo infekcijos požymiai: juodos (degutiškos) dėmės ant žievės, žuvusi medžio viršūnė ir lajos defoliacija (Jung et al., 2013).

Europoje nuo 2001 m. vis didesnį susirūpinimą kelia P.ramorum ir P.kernoviae patogenų invazinis paplitimas, o rezultatas – masinė ąžuolynų žūtis (Rizzo et al., 2002).

4. „Ink disease of Chesnut“. Tai yra viena iš labiausiai Europoje Castaneasativa medžius pažeidžiančių ligų, kurią suelia Phytophthora patogenai: P.cambivora, P.cinnamomi, P.cactorum, P.cryptogea, P.gonapodyides, P.megasperma, P.nicotinae, P.plurivora, P.pseudosyringae ir P.syringae. Ligos požymiai: medžių šaknų ir šaknų kaklelio puvinys, žievės nekrozė, viršūnės nudžiūvimas ir stipri lajos defoliacija (Jung et al., 2013).

5. „Beech decline“. Nuo 1990 m. Europoje pradėjo staigiai žūti bukynai. Priežastys nurodomos kaip požymių visuma: kraujuojančios stiebo žaizdos, viršūnės nudžiūvimas, lajos defoliacija, šaknies kaklelio ir šaknų puvinys. Apsilpę medžiai su pažeista šaknų sistema dažniausiai žūsta dėl sausrų, vėjavartų ir/arba dėl antrinių patogenų ir kenkėjų žalos. Pavojingiausi patogenai yra P.cambivora ir P.plurivora (Jung et al., 2013).

6. .„Dieback of Alders“. Jungtinėje Karalystėje 1990 m. pradžioje pradėjo žūti alksniai. Priežastis apibūdinama klasikiniais Phytophthora infekcijos sukeliamais simptomais: degutiškos dėmės ant žievės, nudžiūvusi viršūnė, lapų chlorozė, sumažėjusi sėklų reprodukcija, žievės nekrozės ir šaknų puvinys (Jung et al., 2013). Labiausiai alksnius pažeidžiantys patogenai – P.alni, hibridai P.alni subsp. alni, P.alni subsp. uniformis ir P.alni subsp. multiformis (Ersek ir Lamour, 2013).

Galimi kovos su patogenais būdai

1. Phytophthora rūšys yra pirminiai patogenai, kurie užpuola net ir sveikus augalus (Oswald et al., 2014). Ligos pasireiškimo požymiai ir stiprumas priklauso nuo Phytophthora virulentiškumo periodo, nuo aplinkos sąlygų (temperatūros, dirvožemio drėgmės ir pasikartojančių sausrų) ir augalo genetinių savybių (jautrumo), t. y. nuo vadinamojo „Disease triangle“ (Redondo et al., 2015a).

Phytophthora geba išgyventi įvairiomis aplinkos sąlygomis: zoosporos gali plaukti per drėgną dirvožemio paviršių, kol pasiekia šeimininką (Hanen, 2015), arba būti ramybės būsenoje ir laukti keletą metų, kol aplinkos sąlygos taps palankios (Jung, 2011). Nėra jokios efektyvios premonės kovai su Phytophthora genties patogenais (Dalio et al., 2014). Phytophthora nėra susijęs su grybais (fungi), daugelis fungicidų yra neefektyvūs ir jų taikymas netikslingas.

2. Brasier ir Jung (2007) teigia, kad didėjanti grėsmė Europos miškams kyla dėl nevietinių augalų rūšių judėjimo per tarptautinę augalų prekybą ir Phytophthora patogenais užkrėstos dauginamosios medžiagos sodinimo į miškus, natūralias ekosistemas, parkus ir sodus. Atsižvelgiant į riziką, susijusią su patogenais, užkrėstuose daigynuose išaugintų sodmenų sodinimą į miško ekosistemas, – efektyvi priemonė – griežta sodmenų kontrolė (Oswald et al., 2014) bei sodinimo mašinų ir įrenginių dezinfekcija.

3. Phytophthora-šeimininko santykis yra lydimas natūralios selekcijos (Oswald et al., 2014), kuri atveria galimybę ieškoti ir atrinkti atsparesnius patogenams individus (Hansen, 2008). Siekiant sumažinti Phytophthora patogenų pažeidimų riziką, urbanizuotose teritorijose ir parkuose turėtų būti sodinamos atsparesnės patogenams medžių rūšys (mažai atsparios: Sorbus aria, S.aucuparia, Sorbus intermedia, Prunus spp. ir kitos Salix spp. ir Populus spp. rūšys).

4. Fosfitas (H₂PO₃-) – tai redukuota fostato forma, kuri dažnai naudojama prieš didžiąją dalį oomicetų, įskaitant ir Phytophthora. Nustatyta, kad efektyviausias metodas kovojant su P.cinnamomi yra stiebų injekcijos (Crane ir Shearer, 2014). Tačiau injekcijos poveikis priklauso nuo fosfito tirpalo koncentracijos: mažos koncentracijos injekcijos aktyvuoja šeimininko gynybinį mechanizmą, kai tuo tarpu didesnės koncentracijos sustabdo Phytophthora micelio augimą (Dalio et al., 2014). Svarbu pažymėti tai, kad per didelės fosfitų koncentracijos yra toksiškos augalams (Gomez-Merino ir Trejo-Tellez, 2015).

5. Šiuo metu Phytophthora spp. patogenų paplitimą tarp sumedėjusių augalų yra sunku analizuoti molekuliniame lygyje dėl tyrimų ir informacijos stokos (Oswald et al., 2014). Tačiau Phytophthora patogenų identifikavimo požymiai ir pradėti tyrimai – tai pirmasis žingsnis ieškant efektyvaus būdo kovojant su patogenais ir siekiant kiek galima labiau minimizuoti žuvusių medžių skaičių (Pautasso et al., 2015).