Szara pleśń na winorośli - szkodliwość i podstawy zwalczania

Szara pleśń, czyli zgnilizna owoców winorośli powodowana przez grzyb Botrytis cinerea (Pers.), jest chorobą, która na całym świecie przynosi straty o dużym znaczeniu ekonomicznym. We wszystkich zarówno chłodnych jak i cieplejszych rejonach uprawy Vitis vinifera L., patogen ten może powodować znaczące szkody przejawiające się często drastycznym spadkiem plonu jagód oraz w znaczący sposób wpływa na jakości wina produkowanego z zainfekowanych owoców. Co prawda w większości tradycyjnych krajów produkcji wina, czyli we Francji, Niemczech, Włoszech, Chile czy w Południowej Afryce w większości lat odnotowuje się umiarkowane szkody jakkolwiek w sprzyjających dla rozwoju grzyba warunkach mogą pojawiać się bardzo gwałtowne wybuchy epidemii.

Z drugiej strony Botrytis cinerea jest chorobą zdumiewająco złożoną i stanowi jeden z najbardziej jaskrawych przykładów oddziaływań w obrębie tzw. „trójkąta chorobowego”, w którym występowanie choroby jest wynikiem skomplikowanych relacji pomiędzy rośliną żywicielską, środowiskiem a patogenem. W roku 1888 w Niemczech Muller-Thurgau odkrył, że ta sama szara pleśń w odpowiednich dla siebie warunkach środowiskowych wchodzi w specyficzną interakcję z infekowanymi jagodami, co w końcowym efekcie prowadzi do powstania unikatowych, słodkich win często określanych jako tzw. wina botrytyzowane. Do tych najsłynniejszych należą produkty z regionów: Tokaj na Węgrzech, Sauternes we Francji oraz niemieckiego Rheingau. 

Niemniej jednak w większości przypadków winoroślarze dostrzegają w szarej pleśni przede wszystkim groźnego patogena. Należy więc docenić, że to co fascynuje naukowca fitopatologa niejednokrotnie stanowi powód do frustracji dla producenta, który przede wszystkim potrzebuje szybko znać odpowiedź na pytanie kiedy i w jakim stopniu istnieje konieczność intensywnej ochrony. Taka rozbieżność w pojmowaniu problemu wymaga przyswojenia sobie kilku podstawowych pojęć, które są niezbędne w zrozumieniu złożonego charakteru tej choroby i wprowadzeniu odpowiedniej strategii ochrony. 

Cykl rozwojowy

Cykl rozwojowy grzyba rozpoczyna się od uszkodzeń młodych, intensywnie rosnących tkanek roślin oraz infekcji kwiatów. Zarodniki konidialne (konidia), które zapoczątkowują infekcję pierwotną pochodzą z różnych źródeł. Mogą to być tzw. sklerocja, czyli zbite struktury grzybni będące specjalną formą przetrwalnikową grzyba. Zarodniki są również produkowane przez grzybnię, która przezimowała na pędach porażonych w poprzednim sezonie, a także przez tę grzybnię, która zimuje na porażonych szczątkach roślinnych pozostałych na powierzchni gleby. Konidia mogą również pochodzić z innych porażonych roślin będących żywicielami dla tego patogena, a jest ich ponad 200. Możliwość porażania wielu różnych gatunków roślin (polifagiczność) oraz niewielka różnorodność genetyczna powodują, że trudno jest ograniczać źródła infekcji w przypadku tak wszędobylskiego organizmu jakim jest B. cinerea. W tej sytuacji cały ciężar ochrony musi zostać przesunięty w kierunku zapobiegania lub zwalczania infekcji co niestety często wiąże się z koniecznością sięgania po chemiczne środki grzybobójcze.

Infekcja liści i pędów

Częstotliwość występowania uszkodzeń na liściach i pędach jest stosunkowo mała. Infekcja najczęściej objawia się powstawaniem na powierzchni liści brązowych plam różnej wielkości, które są z reguły otoczone ciemniejszą obwódką. Rozwój takich nekrotycznych powierzchni dość szybko zostaje zahamowany. Porażeniu mogą również ulegać młode, intensywnie rosnące pędy. W tym okresie do infekcji dochodzi najczęściej, jeżeli rośliny pozostają nieprzerwanie zwilżone przez okres 48 godzin lub krócej, o ile jednocześnie wystąpią mechaniczne uszkodzenia tkanek spowodowane porywistym wiatrem czy ulewnym deszczem. Starsze liście i pędy są całkowicie odporne na infekcję.

Infekcja kwiatów

Infekcja kwiatostanów może następować w różnym stadium ich rozwoju. Najczęściej zarodniki infekują kwiaty poprzez blizny powstałe w wyniku odpadających kołpaczków. Kołpaczki są charakterystycznym elementem w strukturze kwiatostanów winorośli i powstają poprzez zrośnięcie 5 płatków korony. Ich odpadanie zapoczątkowuje proces kwitnienia winorośli. Zarodniki szarej pleśni mogą również wnikać poprzez otwory tworzące się w momencie zasychania działek kielicha. W każdym bądź razie największe zagrożenie przypada na okres pełni kwitnienia. Niebezpieczeństwo stanowi również możliwość infekcji nierozwiniętych kwiatów, które pozostały w obrębie kształtujących się gron. 

Części kwiatów porażone przez szarą pleśń zewnętrznie nie wykazują żadnych objawów chorobowych. Co prawda infekcja rzadko osiąga poziom epidemiczny prowadzący do zamierania kwiatostanów ale już od tego momentu zostaje zapoczątkowany bardzo ważny proces prowadzący w późniejszym okresie do gnicia gron i istotnych strat w plonie. Dzieje się tak ponieważ grzybnia tworząca się z kiełkujących zarodników wrasta najczęściej aż do dna kwiatowego i przechodzi w tzw. „fazę uśpioną” (latentną).

Faza utajona

W swoim cyklu rozwojowym B. cinera przechodzi na winorośli wyjątkowo długi okres utajony, który ma miejsce od końca kwitnienia do początku dojrzewania owoców. Okres ten jest związany z bardzo wysoką opornością niedojrzałych jagód na porażenie. Za taki stan rzeczy odpowiada wiele czynników, do których należy min. wytwarzanie przez niedojrzałe jagody bardzo specyficznych związków o charakterze odpornościowym. Do najciekawszych należy resweratrol (związek z grupy fenoli) ten sam czynnik, który odpowiada za właściwości wina zapobiegające procesom nowotworowym.

 „Reaktywacja” grzybni oraz ustalanie się poziomu infekcji wtórnej

Grzybnia może wznowić swój wzrost zaraz na początku okresu dojrzewania jagód. Jest to niezmiernie istotna faza rozwojowa, a jej uchwycenie stanowi niezbędny element decydujący w dużej mierze o powodzeniu stosowanej ochrony. W literaturze enologicznej fazę tą określa się jako „veraison”. W tym czasie niedojrzałe grona zaczynają przebarwiać się co świadczy o ich wchodzeniu w okres dojrzewania. Od tego momentu poziom infekcji jagód w sprzyjających dla grzyba warunkach będzie się sukcesywnie zwiększał. Wzrost poziomu infekcji koreluje ze zwiększaniem się poziomu zawartości cukru w jagodach będącego niezbędną pożywką dla rozwoju szarej pleśni. W okresie dojrzewania jagód choroba może znacząco nasilać się, jeżeli grona są uszkadzane przez owady a także w wyniku działania różnych czynników atmosferycznych. Silne opady deszczu, które wystąpią w tym okresie uszkadzają skórkę i są jednym z podstawowych czynników prowadzących do epidemicznego rozwoju choroby. Rozwijająca się wtórna infekcja jagód jest związana z zarodnikami tworzącymi się z grzybni, która wznowiła swoją aktywność po okresie utajonym oraz zarodnikami pochodzącymi z sąsiednich porażonych gron.

Po zbiorze B. cinerea ponownie przechodzi w formę nieaktywna (spoczynkową) poprzez produkowanie w obrębie zniszczonych owoców wspomnianych struktur przetrwalnikowych, czyli sklerocjów bądź jako zimująca grzybnia. Sklerocja oraz zimująca grzybnia są zdolne do kiełkowania i wytwarzania zarodników, które zapoczątkują infekcję kwiatów oraz uszkodzenia młodych tkanek wiosną w przyszłym sezonie. 

Wpływ czynników atmosferycznych na poziom infekcji

Szara pleśń jest przez fitopatologów określana jako “słaby” czynnik chorobotwórczy, który przede wszystkim atakuje mocno soczyste oraz starzejące się tkanki takie jak: więdnące kwiaty i dojrzewające owoce. Grzyb dobrze prosperuje w warunkach wysokiej wilgotności i przy braku przewiewu powietrza, stąd takie czynności jak obrywanie liści czy przerzedzania gron minimalizują wystąpienie sprzyjających dla jego rozwoju warunków. Chociaż patogen nie rośnie dobrze w niedojrzałych jagodach, to może dostać się do młodych owoców wcześniej min. poprzez więdnące części kwiatów, resztki kwiatostanów pozostające w gronach i blizny pozostawione po odpadnięciu czapeczek. Takie infekcje pozostają w formie utajonej ale grzybnia może ponownie uaktywnić się w momencie, kiedy jagody zaczynają dojrzewać.

W warunkach klimatu chłodnego poziom utajonych infekcji jest najczęściej związany z wilgotną pogodą panującą w okresie kwitnienia winorośli. Jednak zdecydowana większość takich „uśpionych” infekcji pozostaje bezczynna aż do zbiorów i nigdy się nie uaktywnia. Czynniki, które powodują reaktywacje infekcji latentnych i wywoływanie choroby są dalej najsłabiej poznanym elementem w całym cyklu rozwojowym szarej pleśni. Wysoka wilgotność powietrza w okresie przedzbiorczym oraz wysoka wilgotność gleby od początku okresu dojrzewania jagód wydają się istotnie sprzyjać procesowi aktywacji grzybni. Należy zauważyć, że podobnie wilgotny okres w okresie kwitnienia promuje występowanie infekcji latentnych, jak również wilgotny okres w okresie przedzbiorczym sprzyja wzrostowi Botrytis i dostarcza warunków do dalszego jej rozwoju. 

 Jak zdecydowana większość grzybów zarodniki B. cinerea wymagają tzw. „filmu wodnego”, czyli okresu ciągłego zwilżenia, w którym mogą kiełkować i zainicjować infekcje. Stąd deszczowa pogoda w okresie przedzbiorczym uwydatnia reakcję łańcuchową, w której wcześniej utajone infekcje są aktywowane przez wysoką wilgotność powietrza i wysoką wilgotność gleby. Takie warunki promują produkcję zarodników na porażonych resztkach roślinnych i porażonych jagodach a obecność wody na powierzchni jagód sprzyja kiełkowaniu zarodników i pojawianiu się nowych infekcji Także wysoka zawartość azotu w jagodach oraz różne uszkodzenia mechaniczne sprzyjają rozwojowi epidemii.

Reasumując należy zauważyć, że infekcje utajone będące efektem porażenia kwiatów mogą być istotne, o ile zaistnieją warunki umożliwiające wznowienie ich aktywności. Wtedy stają się one podstawą do późniejszego rozprzestrzeniania się choroby. Ponieważ niewiele z nich uaktywnia się i prowadzi do gnicia jagód to hipotetycznie można założyć, że stosowanie fungicydów w okresie kwitnienia nie byłoby potrzebne, jeżeli od momentu rozpoczęcia dojrzewania jagód sezon jest suchy i nie ma warunków sprzyjających wznawianiu aktywności grzyba i dalszemu rozprzestrzenianiu się patogena. Z drugiej strony, jeżeli okres przedzbiorczy będzie mokry wykonywanie zabiegów w momencie kwitnienia jest jak najbardziej uzasadnione. Ponieważ poziom infekcji jest uzależniony od czasu zwilżenia liści i temperatury to precyzyjne ustalanie liczby koniecznych do przeprowadzenia aplikacji winorośli wymaga posiadania odpowiedniej aparatury podobnej do tej jaką stosuje się sadach do sygnalizowania oprysków przeciwko parchowi jabłoni. Przy braku takich przyrządów, decyzje oparte wyłącznie na własnym przeczuciu mogą okazać się bardzo ryzykowne i w tej sytuacji niestety lepiej będzie wykonać większą ilość zabiegów nawet jeżeli część z nich okazałaby się niepotrzebna.

Ochrona winorośli przed szarą pleśnią - rys historyczny

Praktycznie do przełomowego roku 1985, kiedy to odkryto, że B. cinerea może infekować kwiaty winorośli, najczęściej spotykanym sposobem ochrony w większości krajów uprawy tej rośliny było opryskiwanie wyłącznie jagód według z góry ustalonego kalendarza. W tym okresie opryskiwania były wykonywane praktycznie przed każdym prognozowanym deszczem. Jak więc można się domyślić bardzo często przeprowadzano nadprogramowe oraz nadmiernie obciążające środowisko zabiegi. Już w połowie lat 80-ych pojawiły się pierwsze tendencje do bardziej zracjonalizowanego systemu stosowania fungicydów przeznaczonych do zwalczania szarej pleśni. 

W latach 1991/1992 ochrona przed szarą pleśnią polegała na wykonywaniu mniej więcej 3 aplikacji środkami grzybobójczymi w trakcie kwitnienia. W ten sposób dążono do zminimalizowania infekcji pierwotnych, aby ograniczyć ich wpływ na późniejszy rozwój choroby. Szerokie zastosowanie miały wtedy preparaty, w których jako substancję biologicznie czynną stosowano procymidon z grupy dikarboksymidów. Jakkolwiek doświadczenia prowadzone w tym czasie wykazywały, że zastosowanie dodatkowych aplikacji, począwszy od początku dojrzewania gron, pozwalało na uzyskanie większego poziomu ochrony.

Kolejnym krokiem w ewolucji strategii (1992/1994) było ograniczenie liczby zabiegów przy użyciu fungicydów z grup wysokiego ryzyka odporności i włączenie do programów ochrony preparatów o wielostronnym działaniu (zarówno profilaktycznych jak i interwencyjnych). W efekcie ograniczono użycie dikarboksymidów i benzimidazoli do dwóch zabiegów i włączono do programu preparaty profilaktyczne oparte na fluazinamie, chlorotalonilu i kaptanie stosowane aż do okresu zamykania się gron (patrz tab. 2). 

W ciągu tych lat najbardziej istotną zmianą w podejściu do ochrony winorośli przed szarą pleśnią było odejście producentów od ochrony odbywającej się na podstawie z góry ułożonego kalendarza oprysków. Było to możliwe dzięki postępowi naukowemu poprzez wykrycie infekcji kwiatowej, a następnie w oparciu o ustalenie procedur monitorowania ryzyka infekcji oraz odporności lokalnych ras grzyba na fungicydy.

Standardowa strategia chemicznej ochrony winorośli przed szarą pleśnią

Nie istnieją żadne pojedyncze i “jedynie słuszne” zasady ustalające schemat stosowania środków grzybobójczych do ochrony przed szarą pleśnią. W niektóre lata wczesne zabiegi (na kwiat i przed zamykaniem gron) dają lepszą ochronę, niż zabiegi wykonywane w terminach późniejszych (w fazie dojrzewania gron i w okresie przed zbiorami). W pozostałe lata to właśnie odwrotny schemat zabiegów może okazać się zdecydowanie skuteczniejszy. Czasami stosowanie wyłącznie dwóch wcześniejszych zabiegów albo tylko dwóch późniejszych jest wystarczające i nie ma potrzeby wykonywania pełnej ich liczby. Jednak w większości przypadków wykonanie standardowo wszystkich czterech oprysków gwarantuje największą skuteczność. Osiąganie korzyści z wcześniejszych czy późniejszych aplikacji jak i ich sumaryczna liczba zmienia się w poszczególnych sezonach w zależności od sumy i rozkładu opadów oraz wynika z różnej wrażliwości poszczególnych odmian czy krzyżówek. Wiadomo przecież, że odmiany o luźnych gronach są zdecydowanie słabiej porażane przez szarą pleśń i dla osiągnięcia skutecznej ochrony można w ich wypadku ograniczyć liczbę wykonywanych aplikacji.

Do zabiegów w trakcie kwitnienia powinny być stosowane albo preparaty o charakterze profilaktycznym, albo te fungicydy interwencyjne, które mogą wyniszczyć grzybnię wnikającą do różnych części kwiatów. Środki grzybobójcze o charakterze wyłącznie profilaktycznym należy stosować już w początkowym okresie kwitnienia zanim zarodniki szarej pleśni będą miały kontakt z wrażliwą tkanką kwiatów. To oczywiście niejednokrotnie zakłada konieczność przeprowadzenia kilku wymaganych zabiegów. Stosowanie takich preparatów, o szerokim sposobie działania, utrudnia wykształcenie się lokalnych odpornych ras patogena w momencie największego ryzyka, czyli wczesnych infekcji pierwotnych. Już jednak pod koniec kwitnienia istnieje konieczność zastosowania skutecznych preparatów interwencyjnych posiadających możliwość wyniszczenia tej grzybni, która już zdążyła wniknąć do wnętrza wrażliwych tkanek. 

Nawet jeżeli niewielki procent utajonych infekcji wznowi swoją aktywność to w sprzyjających warunkach może nastąpić gwałtowny rozwój epidemii. Należy pamiętać, że wznawiająca aktywność grzybnia produkuje zarodniki, które są masowo rozsiewane na sąsiednie zdrowe jagody. W tej fazie rozwoju winorośli również sama grzybnia, poprzez bezpośredni kontakt, może infekować owoce znajdujące się w bezpośrednim sąsiedztwie porażonych. Jeżeli dodatkowo przez dłuższy okres utrzyma się wilgotna pogoda, a jagody dodatkowo zostaną uszkodzone przez owady czy inne czynniki np. atmosferyczne, to problem może być naprawdę duży. W tej sytuacji fungicydy, które są stosowane do zwalczania szarej pleśni na dojrzałych jagodach powinny:

• hamować rozwój grzybni wznawiającej swoją aktywność po okresie utajenia (Faza III)
• ograniczać produkcję zarodników uniemożliwiając ich rozprzestrzenianie na zdrowe jagody (FAZA IV)
• profilaktycznie chronić zdrowe jagody przed infekcją dokonywaną przez zarodniki lub grzybnię. 

Stosowanie fungicydów w fazie III powinno być niezmiernie precyzyjne z uwagi na ograniczony okres aktywność fungicydów. Wraz ze spadkiem stężenia tych substancji spada ich aktywność hamująca wzrost grzybni. Przyjmuje się, że zabiegi w fazie III powinny być wykonane zaraz na początku dojrzewania jagód co wymaga bardzo precyzyjnego uchwycenia fazy veraison. W tym momencie szczególnie przydatne są preparaty zdolne przenikać przez skórkę owoców. 

W przypadku aplikacji wykonywanych w fazie IV warto pamiętać, że wyłącznie działanie profilaktyczne środków grzybobójczych nie jest tutaj wystarczające ponieważ zarodniki szarej pleśni dostają się do wnętrza jagód w sposób bierny (pęknięcia, uszkodzenia, zranienia), i dlatego są zwalczane przez fungicydy znajdujące się na powierzchni owoców tylko w ograniczonym stopniu. Ważne jest jednak aby stosowane preparaty chroniły również jagody przed kiełkowaniem zarodników niejako „zdeponowanych” w ich wnętrzu. 

Szkodliwość szarej pleśni na winorośli to nie tylko obniżenie ilości i jakości plonu zebranych jagód. Dodatkowy problem stanowi możliwość przenikania do wina specyficznego enzymu wytwarzanego przez B. cinerea tzw. lakazy. Lakaza jest enzymem charakterystycznym przede wszystkim dla grzybów, a w przypadku winorośli odpowiada za proces utleniania się wina, co w konsekwencji prowadzi do zjawiska brunatnienia win czerwonych. Ten bardzo niespecyficzny enzym oksydoreduktacyjny jest wydzielany już na bardzo wczesnym etapie infekcji i nie jest możliwy do usunięcia w procesie klarowania wina. Tak więc przy braku odpowiedniej ochrony nawet niewielkie porażenie może ograniczyć wyprodukowanie wina odpowiedniej jakości. Wiele produktów domowej produkcji jest utlenionych właśnie z powodu braku odpowiedniej ochrony jagód przed szarą pleśnią. W profesjonalnej produkcji wysoki poziom lakkazy nie jest do zaakceptowania i prowadzi do konieczności jej eliminacji w kosztownych procesach technologicznych, głównie z uwagi na małą wrażliwość enzymu na SO2. Wytwarzanie lakazy stanowi dodatkowy argument za koniecznością prowadzenia zabiegów profilaktycznych bądź stosowania fungicydów o wszechstronnym działaniu aktywnych już w początkowych okresach infekcji. Z uwagi na specyficzny sposób działania, charakteryzujący się m.in. możliwością hamowania lakazy, duże uznanie znajduje pyrimethanil należący do grupy anilinopirymidyn.

.