Najważniejsze choroby wirusowe zbóż

Zapewnienie bezpieczeństwa żywności stanowi jedno z kluczowych wyzwań XXI wieku. Według prognoz w 2050 roku światowa populacja ludności wyniesie 9,7 miliarda, co będzie wymagało zwiększenia globalnej produkcji rolnej o ok. 70%. Jednocześnie rolnictwo mierzy się ze zmianami klimatycznymi, degradacją gleb, ograniczoną dostępnością wody oraz nasileniem chorób. Szacuje się, że żerowanie szkodników i infekcje wywoływane przez patogeny mogą obniżać globalną produkcję roślin nawet o 20-40%, co generuje straty ekonomiczne na poziomie setek miliardów dolarów rocznie.

Wśród roślin uprawnych szczególne znaczenie gospodarcze mają zboża, które stanowią podstawę wyżywienia ludności świata, komponent pasz oraz surowiec dla przemysłu spożywczego i bioenergetycznego. Roczna produkcja najważniejszych gatunków (kukurydzy, pszenicy, ryżu, jęczmienia i sorga) przekracza 3,04 miliarda ton. Stabilność ich plonowania jest zatem jednym z fundamentów globalnego bezpieczeństwa żywnościowego. Wśród czynników ograniczających plonowanie szczególne znaczenie mają wirusy – w przeciwieństwie do grzybów patogenicznych nie mogą być one zwalczane chemicznymi środkami ochrony roślin. Do objawów infekcji wirusowych należą: zahamowanie wzrostu, słabsze krzewienie oraz przebarwienia blaszek liściowych. W skrajnych przypadkach straty plonu mogą sięgać od 80 do 100%.

Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie najważniejszych chorób wirusowych zbóż w Polsce, omówienie ich objawów, sposobów przenoszenia, znaczenia gospodarczego, a także wskazanie profilaktycznych kierunków działań, mogących ograniczyć straty.

Żółta karłowatość jęczmienia

Żółta karłowatość jęczmienia to choroba o największym znaczeniu w Polsce i na całym świecie. Jej sprawcy to kilkanaście gatunków wirusów występujących w roślinie pojedynczo lub w postaci infekcji mieszanych. W Polsce zidentyfikowano:

• wirusa żółtej karłowatości jęczmienia MAV (barley yellow dwarf virus MAV, BYDV-MAV);
• wirusa żółtej karłowatości jęczmienia PAV (barley yellow dwarf virus PAV, BYDV-PAV);
• wirusa żółtej karłowatości jęczmienia PAS (barley yellow dwarf virus PAS, BYDV-PAS);
• wirusa żółtej karłowatości jęczmienia SGV (barley yellow dwarf virus SGV, BYDV-SGV);
• wirusa żółtej karłowatości zbóż RPV (cereal yellow dwarf virus RPV, CYDV-RPV),
• wirusa żółtej karłowatości pszenicy GPV (wheat yellow dwarf virus GPV, WYDV-GPV),
• wirusa G jęczmienia (barley virus G, BVG).

Pszenica porażona BYDV, fot. A. Zarzyńska-Nowak

 

 

Rośliny jęczmienia porażone wirusem żółtej karłowatości jęczmienia BYDV, fot. K. Trzmiel

Głównym sprawcą choroby w naszym kraju jest BYDV-PAS. Wirusy te porażają wszystkie najważniejsze gatunki zbóż: pszenicę, jęczmień, żyto, owies, pszenżyto i kukurydzę, a także ponad 150 gatunków dziko rosnących traw. Choroba występuje na terenie całej Polski. Charakterystycznym objawem infekcji są przebarwienia liści, których barwa zależy od gatunku rośliny: żółta u jęczmienia, żółtopomarańczowa u pszenicy, antocyjanowa u owsa i traw oraz rdzawo-brązowa u żyta. Drugim typowym objawem jest silne zahamowanie wzrostu, skutkujące karłowatością. Wczesne silne porażenia młodych ozimin mogą powodować masowe zamieranie roślin, prowadzące nawet do likwidacji uprawy. W Polsce wektorami wirusów BYDV są: mszyca czeremchowo-zbożowa, mszyca zbożowa i mszyca różano-trawowa. Wirusy te nie przenoszą się mechanicznie ani przez nasiona.

Choroba rozwija się szczególnie intensywnie podczas łagodnej jesieni i wydłużonej aktywności mszyc, prowadząc do redukcji plonu nawet o 84% (pszenica) i o 64% (jęczmień).

Karłowatość pszenicy

Wirus karłowatości pszenicy (wheat dwarf virus, WDV) jest sprawcą tej choroby. WDV poraża pszenicę, jęczmień, żyto, pszenżyto i owies, a także liczne gatunki traw, które stanowią rezerwuar wirusa w środowisku. Obecność WDV odnotowano na terenie całej Polski. Najbardziej typowym objawem choroby jest silna karłowatość roślin. W miarę postępu choroby pojawiają się żółte, a następnie brązowe, przebarwienia liści, a rośliny przedwcześnie zamierają. Objawy są szczególnie nasilone, gdy infekcja następuje jesienią, kiedy młode oziminy są wyjątkowo podatne na porażenie.

Rośliny żyta porażone wirusem żółtej karłowatości jęczmienia BYDV i wirusem karłowatości  pszenicy WDV, fot. K. Trzmiel

 

WDV często występuje w infekcjach mieszanych z wirusami BYDV, co może prowadzić do zaostrzenia objawów. Wirus nie przenosi się mechanicznie ani przez nasiona – jedynym wektorem jest skoczek zgłobik smużkowany (Psammotettix alienus Dahlbom). Owady te mogą pozostawać aktywne aż do późnej jesieni, zwiększając ryzyko infekcji ozimin.

Zakażenia WDV prowadzą do ograniczenia kłoszenia i częstego wykształcania płonnych kłosów, co skutkuje stratami plonu nawet na poziomie 80%.

Smugowata mozaika pszenicy

Sprawcą tej choroby jest wirus smugowatej mozaiki pszenicy (wheat streak mosaic virus, WSMV), porażający głównie pszenicę, ale także pszenżyto, jęczmień, owies oraz wiele gatunków dzikich traw (rezerwuar wirusa). Chorobę zaobserwowano w województwach: pomorskim, podlaskim, wielkopolskim, kujawsko-pomorskim, łódzkim, mazowieckim, śląskim, opolskim, dolnośląskim i małopolskim.

Pszenica porażona WSMV, fot. K. Trzmiel

 

Objawem choroby jest żółtozielona mozaika liści, widoczna szczególnie tuż przed kłoszeniem roślin. Wczesne infekcje mogą prowadzić do silnego zahamowania wzrostu, karłowatości i przedwczesnego zamierania. Wirus przenosi się mechanicznie, wraz z sokiem porażonych roślin, przez nasiona oraz za pomocą wektora. W przypadku wysiewu zakażonych nasion objawy na roślinach pojawiają się już w fazie pierwszych liści i utrzymują się przez cały okres ich wegetacji, natomiast infekcje przenoszone przez wektory ujawniają się pod koniec krzewienia.

Wektorem wirusa są roztocza-szpeciele z gatunku Aceria tosichella Keifer. Ich chemiczne zwalczanie jest mało skuteczne ze względu na małe rozmiary oraz możliwość chowania się przez nie głęboko w pochwach liściowych.

Dotychczas WSMV nie powodował znaczących strat plonu w Polsce, jednakże wyniki badań wskazują na stopniowe zwiększanie się zasięgu jego występowania. Nasiona zebrane z porażonych upraw nie powinny być wykorzystywane do przyszłych zasiewów, bo mogą przyczyniać się do wzrostu zagrożenia WSMV.

Żółta mozaika jęczmienia i odglebowa mozaika zbóż

Sprawcami choroby są tzw. wirusy odglebowe, które przenoszone są przez wektory stale bytujące w glebie. Ich wektorem jest pierwotniak glebowy Polymyxa graminis Led., który sam w sobie jest niepatogeniczny, ale staje się groźny dla upraw zbóż w momencie nabycia cząstek wirusa. Z uwagi na jego cykl życiowy wirusy mogą być przechowywane wewnątrz jego zarodników przetrwalnikowych nawet przez dziesiątki lat.

1. graminis przenosi wirusy: żółtej mozaiki jęczmienia (barley yellow mosaic virus, BaYMV) i łagodnej mozaiki jęczmienia (barley mild mosaic virus, BaMMV), wywołujące żółtą mozaikę jęczmienia, która może być zagrożeniem dla upraw jęczmienia. Ponadto, P. graminis jest także wektorem wirusów: odglebowej mozaiki pszenicy (soil-borne wheat mosaic virus, SBWMV) i odglebowej mozaiki zbóż (soil-borne cereal mosaic virus, SBCMV), które jako sprawcy odglebowej mozaiki zbóż stanowią zagrożenie dla upraw pszenicy, pszenżyta i żyta.

 

Mozaika liści jęczmienia porażonego wirusem łagodnej mozaiki jęczmienia BaMMV, fot. K. Trzmiel

Wirusy te mogą występować w roślinie pojedynczo lub w postaci infekcji mieszanej. Ich obecność potwierdzono w województwach: zachodnio-pomorskim, pomorskim, wielkopolskim, kujawsko-pomorskim, mazowieckim, łódzkim, dolnośląskim i śląskim. Charakterystyczną cechą tej grupy jest zależność od temperatury. Objawy choroby ujawniają się wyłącznie w niskich temperaturach i zanikają powyżej 15°C. W uprawie widoczne są żółtawe ogniska chorych roślin, najczęściej w naturalnych zagłębieniach terenu – tam, gdzie bytuje ich wektor. Wirusy mogą przenosić się także mechanicznie, ale nie przez nasiona. Straty plonu jęczmienia mogą sięgać nawet 50%. Ze względu na nieusuwalność infekcyjnych wektorów z gleby jedyną formą walki z chorobą jest płodozmian lub stosowanie odmian odpornych lub tolerancyjnych.

Profilaktyka i zwalczanie chorób wirusowych zbóż

Wirusy to wewnątrzkomórkowe pasożyty bezwzględne, całkowicie zależne od gospodarza. Nie mogą być zwalczane przy użyciu chemicznych środków ochrony roślin. Z tego względu kluczową rolę odgrywają działania profilaktyczne, takie jak lekkie opóźnianie terminu siewu, płodozmian, usuwanie dzikich traw i resztek pożniwnych, monitorowanie pól i wczesna diagnostyka, rozpoznanie wektorów i ich niezwłoczne zwalczanie, a także dobór odmian odpornych bądź tolerancyjnych.

W przypadku zwalczania owadów jako wektorów wirusów nie obowiązują ekonomiczne progi szkodliwości. Zabiegi insektycydowe należy wykonać już przy pojawieniu się pierwszych osobników. Ponadto, ze względu na możliwość przenoszenia mechanicznego kluczowe jest ograniczanie uszkodzeń roślin i zachowanie higieny pracy, aby nie roznosić wirusów. Warto zakupić testowany materiał nasienny oraz zdecydować się na wysiew odmian odpornych lub tolerancyjnych.

Pomimo dość charakterystycznych objawów opisywanych chorób, nie są one na tyle specyficzne, aby na ich podstawie można było wnioskować o ich głównym źródle, dlatego prawidłowa identyfikacja wymaga przeprowadzenia testów diagnostycznych, które można wykonać w ośrodkach takich jak Pracownia Kliniki Chorób Roślin i Bank Patogenów Instytutu Ochrony Roślin – PIB w Poznaniu.

Artykuł opracowano w ramach dotacji celowej Instytutu Ochrony Roślin – PIB na rok 2026, na realizację zadania 3.1. pt. „Prowadzenie działalności upowszechnieniowej, prowadzenie współpracy i wymiana wiedzy z praktyką w ramach systemu AKIS” finansowanego przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi.

 

dr Aleksandra Zarzyńska-Nowak, dr Katarzyna Trzmiel

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy w Poznaniu, Zakład Wirusologii i Bakteriologii