Kertészeti károsítók előrejelzése (13.) – A szürkepenész betegségének növényvédelmi előrejelzése

Kozmopolita fajként szinte az egész Földön megtalálható és az egyik legszélesebb gazdanövénykörrel rendelkező kórokozó. Jelenlegi ismereteink szerint a fakultatív parazita gomba több mint 500, zömében kétszikű növényfajt képes megfertőzni. Gazdanövényei között szerepel számos dísznövény, valamint jelentős kultúrnövények is, mint például a szőlő, málna, szamóca, paradicsom, napraforgó. Miközben a legtöbb esetben a botrítisz fertőzéssel profitcsökkentő tényezőként számolnak, addig a nemesrothadás elindítójaként, a fertőzés a hazai aszúbor előállítás nélkülözhetetlen eleme. Kedvező időjárás hatására bizonyos szőlőfajtákon az érett szőlőszemek héja felreped és a Botrytis cinerea ezen keresztül jut be a termésbe. A nemesrothadás során csökken a szőlőszemek víztartalma, és ezzel együtt nő a szemek cukor- és savtartalma. A fertőzés és a kedvező időjárás együttállásának eredménye a különleges desszertbor. Azonban, ha a kórokozó nedves körülmények között éretlen bogyót fertőz, nemesrothadás helyett szürkerothadás alakul ki.

A világszerte elterjedt kórokozó ivaros és ivartalan alakja a természetben eltérő gyakorisággal fordul elő. Az ivaros alak, az aszkuszos gomba Botryotinia fuckeliania (de Bary) Whetzel a természetben csak ritkán fordul elő. Nem úgy, mint a természetben is gyakori konídiumtartós ivaratan alakú Botrytis cinera Pers.

A kórokozó biológiája

A Botrytis cinerea nekrotróf (fakultatív parazita) gombaként élő, és elhalt növényi részeken egyaránt képes fejlődni. Ennek köszönhető a gombának az a különleges startégiája, hogy az elhalt növényi részeket fogyasztó szaprofita egyszeriben parazitává változik és konídiumaival egészséges növényi részeket kezd fertőzni. Jó alkalmazkodóképességének köszönhetően több növényi részben is képes áttelelni.

A kórokozó legellenállóbb képlete a micéliumszövedékből létrejövő, kemény, feketés színű, szabálytalan alakú, talajrögre emlékeztető szklerócium. Az áttelelő képlet gazdanövényenként eltérő helyen fordul elő, például a növény háncsszövetében vagy a talajban. Tavasszal az áttelelt szkleróciumon micélium fejlődik. A gomba a fertőzött növényi maradványokban micéliummal is áttelelhet. A micélium megjelenése után (amely vagy szkleróciumon képződött vagy az áttelelést szolgálta) a gomba továbbfejlődik. A fejlődés következő stádiuma a konídiumtartók képzése. A konídiumtartó egy faágszerűen elágazó, módosult gombafonal, amelyen a fertőző spórák, konídiumok jönnek létre. A konídiumok fejlődéséhez 20-25 °C hőmérséklet mellett 92-97%-os relatív páratartalom szükséges. A kórokozó számára ideális körülmények esetén a konídiumok 6-8 óra alatt kifejlődnek, ezt követően légmozgás útján jutnak a növényre. A konídiumok csíratömlőt növesztenek, amelynek segítségével behatolnak a növénybe. A csíratömlők kialakulásához 18-21,5 °C hőmérséklet mellett legalább 20 órán át tartó felületi nedvességre van szükség. A gomba sebeken, elhalt virágmaradványokon, gázcserenyílásokon és paraszemölcsökön, valamint ép bőrszöveten keresztül is képes fertőzni. A különböző gazdanövényeken a fogékony fenológia és ezáltal az érzékeny növényi részek jelentősége eltérő. Míg a málna esetében a fertőzés fő időszaka a virágzás, addig a szőlőnél a legerőteljesebb fertőzés a bogyókon ejtett sebzések nyomán alakul ki.

A betegség jellemzése

Ahogyan az érzékeny növényi részek jelentőségében, úgy a tünetek megjelenésében is vannak különbségek a gazdanövények között. A gomba minden zöld növényi részt fertőzhet és a növényi szövetben, a sejtek között (intercellulárisan) növekszik. A növekedéshez az energiát a gazdanövény sejtfal anyagának (pektin) bontásával nyeri. Ennek eredményeként kialakulnak az általános tünetek, azaz a szövetek felpuhulnak, és rothadás lép fel. A botrítisz fertőzés leggyakoribb tünete a jellegzetes konídiumtartó gyep megjelenése. A szürke színű, poros felületű kondídiumtartó gyep a hajtáson, levélnyélen, levélen, virágkocsányon és termésen egyaránt megjelenhet (1. kép).

1. kép A fertőzés nyomán kialakuló konídiumtartó gyep több növényi részen is megjelenhet, de a termésen okozza a legnagyobb kárt. Botyrtis cinerea gomba által képzett konídiumtartó gyep szőlőn (a és b), áfonyán (c) és szamócán (d)
(Fotó: Kocsis Ivett és Tóth Zsófia)

Csapadékban gazdag időjárás esetén már nyár elejére nagy mennyiségben kerülnek a levegőbe a fertőzést elindító konídiumok. A rothadás nyomán gyakran gyümölcsmúmiává aszalódnak a szemek a szőlőfürtön. Abban az esetben is számolni kell a termésen minőségromlással, ha a gomba számára kedvezőtlen környezeti körülmények lépnek fel, melynek következtében a rothadás, valamint a konídiumtartó gyep képződése nem megy végbe. A tünetmentes fürtök ilyenkor még értékesíthetőnek tűnhetnek, de a fertőzés következtében felborult cukor–sav arány mégis értékesíthetetlenné teszi azt.

A botrítisz elleni védekezés kulcsa az agrotechnikai és kémiai növényvédelem integrált alkalmazásában rejlik. A fertőzésre való fogékonyságot növeli a túlzott nitrogénadagolással kialakuló laza szövetállomány, a helytelen, legtöbbször túl sűrű tőszám, a zöldmunka elhagyása és a sorirány helytelen megválasztása miatt az állományban kialakuló magas relatív páratartalom. A kémiai védekezésre gazdanövényenként eltérő időben kerül sor, azonban általános tendenciaként a virágzáskori preventív kezelés említhető.

A Botrytis cinerea elleni védekezés egyre nagyobb feladatot jelent. Ennek egyik oka a gazdanövényspecifikus törzsek kialakulása. A kórokozó azért rendelkezik ilyen sokrétű gazdanövénykörrel, mert az egyes gazdanövényekhez alkalmazkodó törzsek alakultak ki. Ez a jelenség jelentősen növeli a gomba megbetegítőképességét. A Botrytis cinerea elleni védekezést az is tovább nehezíti, hogy a kórokozó nagy tömegben képez konídiumot. A genetikai változékonyság növelésével mindkét tényező a kémiai növényvédelemben használt szerek hatásvesztését segíti elő. Mivel a Botrytis cinerea EPPO (European Plant Protection Organization) és a FRAC (Fungicide Resistance Action Committee) listáján is a rezisztencia kialakítására leghajlamosabb növénypatogén gombák között szerepel, így nem célravezető a rutinszerű fungicides kezelések alkalmazása. A naptárra alapozott védekezés a szerek hatásvesztésének kockázata mellett felesleges többletköltséget is jelent a termelőknek, hiszen az alacsony fertőzési nyomás melletti fungicidhasználat anyagi és környezeti szempontból is pazarlás. Ezért fontos az előrejelzésre alapozott kémiai védekezés.

A Botrytis cinerea előrejelzése

Az előrejelzésre alapozott növényvédelmet nehezíti, hogy jelenleg hazánkban nem működik minden gazdanövényre alkalmazható, botrítisz fertőzést megbízhatóan előrejelző rendszer. A korábban leírtakból látható azonban, hogy a fertőzést leginkább három faktor: a relatív páratartalom, a hőmérséklet és a felületi nedvesség időtartama határozza meg. Az időjárási adatok kijelölik a botrítisz fertőzéséhez ideális időszakot, amikor a kémiai védekezés szükségessé válhat.

A fertőzés első lépése a konídiumok képzése, amelyhez a relatív páratartalom és a hőmérséklet összefüggését kell vizsgálni. A konídiumok képzése 65-100% relatív páratartalom esetén valósulhat meg. A fertőző képletek létrejöttéhez a 92-97%-os relatív páratartalom az ideális, ennél magasabb relatív páratartalom esetén a konídiumképzés üteme csökken. Az ideális nedvesség mellett a konídiumok képződése 6-8 óra alatt megy végbe. Fontos, hogy a fejlődés időtartama alatt a relatív páratartalom végig az optimális tartományban legyen.

A konídium létrejötte után azok csírázásához (a növénybe való bejutáshoz) ideális hőmérsékletre és megfelelő ideig fennálló felületi nedvességre van szükség. A Botrytis cinerea konídiumai széles hőmérsékleti tartományban, 12-30 °C között, képesek csírázni. A maximális csírázási potenciált 21,5 °C esetén produkálja a kórokozó. Az ideális hőmérséklet fölött drasztikusan csökken a csírázás üteme, majd 30 °C fölött gyakorlatilag teljesen le is áll. Az ideális 21,5 °C mellett legalább 20 órán át tartó felületi nedvességre van szükség.

Fungicidek alkalmazására akkor kerül sor, ha potenciális fertőzésveszély áll fent. Mivel a kórokozó széles hőmérsékleti spektrumban képes fertőzni, így a fungicides kezelést preventív jelleggel már 16 óra felületi nedvesség esetén indokolt lehet elvégezni.

Szőlő esetén Broome és munkatársai az alábbi modelleket dolgozták ki a fertőzési kockázat becslésére:

F_bogyó=ln(y/(1–y)) és

F_klíma = –2,647866 – (0,374927×LWD) + (0,061601×LWD×T) – (0,001511×LWD×T²), ahol az

F_bogyó a fertőzött bogyók aránya alapján kiszámolt fertőzési index

F_klíma a klimatikus paraméterek alapján kiszámolt fertőzési index

y: a fertőzött bogyók aránya,

LWD: a levélfelület-nedvesség hossza órában kifejezve,

T: a léghőmérséklet Celsius-fokban.

Ha a levélfelület-nedvességet érzékelő szenzor 4 óránál hosszabb száraz időtartamot mér, akkor az időtartam számítása a következő levélfelület-nedvesség megjelenésének időpontjától újra kezdődik. A modell másik kritikus eleme a nedvességen kívül a léghőmérséklet. Ha a léghőmérséklet 12 °C-nál alacsonyabb T = 12 °C értékkel kell számolni, ugyanis ez a kísérletben mért legalacsonyabb hőmérséklet. Amennyiben a léghőmérséklet 32-40 °C között van, a T = 40 °C érték alkalmazása javasolt, ez a kísérletben mért legmagasabb hőmérséklet. A 40 °C fölötti léghőmérséklet már nem kedvez a Botrytis cinerea fertőzéséhez. Abban az esetben, ha a relatív páratartalom 95% vagy ennél magasabb, akkor pozitív levélfelület-nedvességet kell rögzíteni, mert a nedvességet érzékelő szenzorok ezen érték fölött nem mutatnak különbséget, ez a szenzorok korlátja. Ha levélfelület-nedvesség 16 óránál hosszabb ideig áll fenn, az a léghőmérséklettől függetlenül súlyos fertőzési veszélyt jelent.

Ha a fertőzött bogyók aránya 25%, az alábbi műveletsorral kiszámítható a fertőzési index:

F_bogyó= ln(0,25/(1–0,25)) = –1,099, aminél az állapítható meg, hogy a botrítisz fertőzés kockázata nem jelentős (1. ábra, 1. táblázat).

1. ábra A fertőzési kockázat változása a fertőzött bogyók arányától függően. A kockázat növekedése nem egyenesen arányos a fertőzött bogyók arányával. A modell a bogyók 62%-ának fertőződésekor közepes, 73%-os bogyófertőzés mellett már magas fertőzési-indexet jelez.

Egy másik példában a fertőzés kockázatát a klimatikus paraméterek alapján történő becslését mutatjuk be. Tegyük fel, hogy a léghőmérséklet tartósan 25 °C körül mozog, ami mellett a levélfelület-nedvesség időtartama 22 óra. Ezekkel a klimatikus paraméterekkel számolva az alábbi módon alakul a fertőzés kockázata:

F_klíma = –2,647866 – (0,374927×22) + (0,061601×22×25) – (0,001511×22×25²) = 2,20804, aminél az állapítható meg, hogy a botrítisz fertőzés kockázata már elég jelentős (2. ábra, 1. táblázat). A fertőzési index értelmezését és kockázati besorolását az 1. táblázat foglalja össze.

2. ábra Botrytis cinerea fertőzéshez szükséges a környezeti paraméterek kedvező alakulása, azaz viszonylag hosszan tartó levélfelület -nedvesség és magas léghőmérséklet. Az ábra mindkét tényező együttes alakulásának függvényében ábrázolja a fertőzési index változását

A fungicidek alkalmazásának időpontja a termelő kockázatvállalásától függ. Általános tendencia a preventív védekezés, amely már alacsony fertőzési kockázat esetén (0 < fertőzési index < 0,5) bekövetkezhet. A fenti modellen alapuló, közepes fertőzési kockázat melletti növényvédőszer-felhasználás a kétéves fejlesztési idő alatt 50%-os fungicid megtakarítást eredményezett.

Az előrejelzésre alapozott növényvédelmet nehezíti, hogy jelenleg hazánkban nem működik minden gazdanövényre alkalmazható, botrítisz fertőzést megbízhatóan előrejelző rendszer. A klímaváltozással együtt járó változékony időjárás miatt egyre gyakrabban alakul ki úgynevezett fertőzési határhelyzet, amelyet a mai előrejelző rendszerek nem mindig tudnak megfelelően kezelni. Részben e miatt még mindig sok az indokolatlan védekezés azokban az esetekben, amikor az időjárási körülmények adottak a fertőzéshez, ám az mégsem következik be. Másrészről az előrejelző rendszer jelzései sokszor nem elég egyértelműek, nehéz az értelmezésük.

A Szent István Egyetem kutatóiként egy pályázat kapcsán egy olyan előrejelző rendszer kifejlesztésén dolgozunk, amely képes lesz a 21. századi, modern növényvédelmi elvárásoknak megfelelni (további információ és a próba verzió elérhető: https://www.macrofarm.net).

Ajánlott és felhasznált irodalom:

• Broome, J. C., English, J. T. Marois, J. J., Latorre, B. A. and Aviles, J. C. 1995: Development of an InfectionModel for Botrytis Bunch Rot of Grapes Based on Wetness Duration and Temperature. Phytopathology 85: pp. 97-102.
• Dankó T., Kámán-Tóth E., Petróczy M., Pogány M. (2017): Abiotikus paraméterek hatása a Botrytis cinerea produkció biológiájára, Növényvédelem, 78 (53):11, pp. 497-504.
• Glits M., Folk Gy. (2000): Kertészeti növénykórtan, Mezőgazda Kiadó, Budapest pp. 293-296.
• Katherine E., Robert E., (2013): Botrytis: questions & answers, Wine Australia for Australian Wine Factsheet

Kocsis Ivett, Ádám János
SZIE Kertészettudományi Kar, Növénykórtani Tanszék, Budapest
Dr. Markó Gábor
ELTE Természettudományi Kar, Állatrendszertani és Ökológiai Tanszék, Budapest
SZIE Kertészettudományi Kar, Növénykórtani Tanszék, Budapest