Sygnalizacja parcha jabłoni (od tabeli Millsa do modeli prognostycznych)

Parch jabłoni

Występowanie parcha jabłoni oraz rozwój choroby są głównie wynikiem interakcji między patogenem (Venturia inaequalis) i rośliną-gospodarzem (jabłoń). Przebieg tej interakcji zleży od zabiegów stosowanych w sadzie, w tym zwalczania choroby oraz warunków atmosferycznych. Ostatni z wymienionych czynników wpływa w zasadniczy sposób na dojrzewanie i wysiewy askospor, liczbę okresów krytycznych parcha jabłoni oraz efektywność zastosowanego programu ochrony.

W ostatnich dziesięcioleciach strategie stosowania fungicydów znacznie zmieniły się w porównaniu do tych stosowanych jeszcze kilkadziesiąt lat temu. Pierwsze programy ochrony jabłoni przed parchem obejmowały zabiegi wykonywane w sposób schematyczny, najczęściej w odstępach co 7-10 dni. Przełomem w rozwoju racjonalnego stosowania fungicydów przeciwko parchowi było opracowanie tabeli przez Millsa, który w połowie ubiegłego wieku określił minimalne okresy zwilżenia liści jabłoni w danej temperaturze wymagane do ich zakażenia. W późniejszych latach dokładność kryteriów zawartych w tabeli Millsa była oceniana w warunkach polowych i laboratoryjnych w wielu ośrodkach badawczych na świecie. Wynikiem tych badań było pojawienie się nowych tabel, uwzględniających poprawki ich autorów, np. tabela MacHardy’ego. Warto nadmienić, że stosowanie tabeli Millsa wkrótce po jej opracowaniu stanowiło nie lada wyzwanie, gdyż wymagało prowadzenia systematycznych pomiarów wartości temperatury powietrza i zwilżenia liści oraz ich porównywania z kryteriami zawartymi w tabeli, celem stwierdzenia ryzyka infekcji jabłoni. Pewne ułatwienie w korzystaniu z tabeli Millsa pojawiło się od pierwszej połowy lat 80-tych XX w., kiedy opracowano sygnalizatory zagrożenia parchem jabłoni z serii AVI. Urządzenia te służą do automatycznej rejestracji warunków pogodowych i m.in. dźwiękowej sygnalizacji okresów krytycznych parcha jabłoni.

Wyniki badań dotyczące ważniejszych procesów w cyklu życiowym patogena oraz powiązanie z czynnikami mającymi na nie wpływ umożliwiło ich modelowanie matematyczne. Pierwsze próby konstruowania modeli symulacyjnych rozwoju grzyba V. inaequalis podjęto w latach siedemdziesiątych XX wieku. Modele te stanowią ważny etap w rozwoju badań nad modelowaniem rozwoju sprawcy parcha jabłoni w zależności od warunków pogody, czyli opisaniem za pomocą wzorów matematycznych (algorytmów) zachodzących procesów biologicznych.

Wśród późniejszych modeli, które znalazły zastosowanie w praktyce sadowniczej, uznaniem cieszy się model RIMpro. Do prognozowania ryzyka infekcji jabłoni wymaga stałego dostępu (online) do danych pogodowych ze stacji meteo, zlokalizowanej w pobliżu danego sadu. Model został on opracowany w Holandii na początku lat 90-tych XX w. przez M. Trapmana i jest ciągle udoskonalany. Obecnie jest polecany jako interaktywny systemem wspomagania decyzji w wersjach dla producenta i doradcy. Teoretyczne podstawy tego modelu zostały opisane w literaturze fachowej, ale jego algorytmy nie są znane. Jednak administratorzy modelu twierdzą, że „RIMpro nie jest czarną skrzynką”. Uważają oni, że „wszystkie procesy biologiczne w modelu zostały wyjaśnione i istnieje możliwość ustawienia dowolnych parametrów symulacji według osobistych doświadczeń”. Model ten jest w użyciu w wielu krajach, w tym również w Polsce. Biofix (data rozpoczęcia analizy prognostycznej) dla modelu ustala się na podstawie jednego z czterech sposobów. Jako pierwszy wymienia się laboratoryjną metodę wykrywania pierwszych wysiewanych askospor z próbek liści pobieranych z sadu, począwszy od około dwóch tygodni przed pękaniem pąków jabłoni. Drugi sposób to rejestracja askospor w warunkach polowych za pomocą „łapacza zarodników” (ang. spore trap), a trzeci to mikroskopowa ocena rozwoju pseudotecjów, w celu wykrycia dojrzałych askospor, natomiast czwarty sposób – podobnie ważny – jest związany z fazami fenologicznymi jabłoni (początek fazy pękania pąków jabłoni). Po spełnieniu jednego z wyżej wymienionych sposobów oceny (data Biofix), model RIMpro rozpoczyna symulację wysiewu askospor oraz umożliwia symulację ryzyka infekcji w przypadku wystąpienia sprzyjających warunków pogodowych. Dla infekcji pierwotnych, poziom zagrożenia określa tak zwana skala RIM (Relative Infection Measure), w której od 2018 roku wprowadzono interpretację najniższego i najwyższego ryzyka infekcji. Pojawiły się pojęcia infekcji niewielkich (dla wartości nieco powyżej 0 RIM) oraz ekstremalnych (powyżej 600 RIM). Bez zmian pozostała interpretacja zagrożenia średniego w zakresie 100-300 RIM oraz silnego – powyżej 300 (rys. 1).

W przypadku infekcji wtórnych model RIMpro sygnalizuje trzy poziomy zagrożenia, oddzielnie dla ryzyka infekcji liści i owoców (rys. 2).

Obecnie nie trzeba nikogo przekonywać, że stosowanie modeli prognostycznych (np. RIMpro) w sygnalizacji ryzyka infekcji jabłoni ma znaczącą przewagę nad użyciem do tego celu tabeli Millsa. Wynika to przede wszystkim z możliwości zautomatyzowania dostarczania danych pogodowych ze stacji na serwer z modelem, jednocześnie je analizujący. Ponadto przez Internet na bieżąco dostępne są zarówno wyniki prognostyczne dotyczące ryzyka infekcji jabłoni, jak i rejestrowane warunki pogodowe. Informacje te znacznie ułatwiają i przyspieszają podejmowanie decyzji związanych z prowadzeniem zabiegów ochrony chemicznej. Dostarczają bowiem informacji dotyczących wystąpienia zagrożenia ze strony choroby, a przez to pomagają w ustaleniu najodpowiedniejszego terminu wykonania zabiegu zwalczającego patogena. Umożliwiają także skuteczne prowadzenie ochrony chemicznej zgodnie z zasadami Integrowanej Produkcji, zapewniając uzyskanie plonów wysokiej jakości przy mniejszych nakładach na środki ochrony roślin (racjonalne ich użycie jedynie w okresach niezbędnych) oraz mają znaczny wpływ na ochronę środowiska naturalnego. Podsumowując warto jednak nadmienić, że badania prowadzone w Instytucie Ogrodnictwa nie potwierdziły pełnej zgodności, w przypadku większości terminów rozpoczęcia i zakończenia wysiewów askospor V. inaequalis, prognozowanych przez modele MetApple Venturia inaequalis, A-scab i RIMpro-Venturia, z rzeczywistymi wysiewami. Wskazuje to na celowość kontynuacji badań ukierunkowanych na doskonalenie prognozowania w naszych warunkach.

Mgr Sylwester Masny,  Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach