Nicienie korzeniowe należą do najgroźniejszych, a zarazem najbardziej niedocenianych szkodników glebowych w uprawach polowych. Ich szkodliwość często pozostaje długo niezauważona, ponieważ większość cyklu życiowego spędzają ukryte w glebie lub wewnątrz systemu korzeniowego roślin. Efektem są spadki plonu, pogorszenie jakości bulw, korzeni lub nasion oraz zwiększona podatność roślin na choroby grzybowe i bakteryjne. Zrozumienie biologii tych pasożytów, objawów uszkodzeń oraz dostępnych metod ograniczania ich liczebności jest kluczowe dla rolników, doradców i wszystkich osób zajmujących się produkcją roślinną w sposób profesjonalny lub hobbystyczny.

Charakterystyka nicieni korzeniowych – biologia, wygląd, cykl rozwojowy

Nicienie korzeniowe to mikroskopijne, nitkowate robaki należące do typu Nematoda. Większość gatunków zasiedlających korzenie roślin ma długość od 0,3 do 2 mm, dlatego są niewidoczne gołym okiem lub dostrzegalne jedynie jako białe, delikatne nitki na powierzchni korzeni po użyciu lupy. Ciało nicieni jest wydłużone, walcowate, nieczłonowane, zwykle półprzezroczyste lub mlecznobiałe. Charakterystyczną cechą szkodliwych nicieni roślinnych jest obecność stylika – cienkiego, ostrego wyrostka w części gębowej, którym przebijają ściany komórek korzeni i wysysają ich zawartość.

Najczęściej w uprawach polowych spotyka się kilka grup nicieni korzeniowych:

• nicienie pasożytujące zewnętrznie (ektopasożyty) – żerują na powierzchni korzeni, np. z rodzaju Xiphinema lub Trichodorus, przemieszczając się swobodnie w glebie;
• nicienie pasożytujące wewnętrznie (endopasożyty) – wnikają do wnętrza korzenia, często powodując deformacje, guzowatości lub martwicę tkanek, np. Meloidogyne (mątwiki korzeniowe), Pratylenchus (wędrówkowe nicienie korzeniowe);
• formy półendopasożytyczne – część ciała znajduje się wewnątrz korzenia, a część w glebie.

Cykl rozwojowy nicieni obejmuje jajo, kilka stadiów larwalnych oraz osobniki dorosłe. W sprzyjających warunkach (gleba wilgotna, temperatura 20–25°C, obecność żywiciela) rozwój może być bardzo szybki – od kilku tygodni do dwóch miesięcy. Samice składają po kilkadziesiąt do kilkuset jaj, często w galaretowatych osłonkach na powierzchni korzenia lub wewnątrz tkanki. Larwy wylęgają się, aktywnie poszukują korzeni i rozpoczynają żerowanie, uszkadzając delikatne włośniki, korzenie boczne i tkankę przewodzącą.

Nicienie korzeniowe są organizmami bardzo odpornymi na niekorzystne warunki środowiska. Jaja i cysty (w przypadku niektórych gatunków) mogą przetrwać w glebie przez kilka lat w stanie uśpienia, czekając na pojawienie się odpowiedniej rośliny żywicielskiej. Zjawisko to utrudnia ich całkowite usunięcie z pola i sprawia, że niewłaściwy płodozmian sprzyja narastaniu populacji do poziomu powodującego poważne straty gospodarcze.

Objawy żerowania nicieni korzeniowych i powodowane szkody

Szkody powodowane przez nicienie korzeniowe wynikają głównie z niszczenia i osłabiania systemu korzeniowego. Uszkodzone korzenie gorzej pobierają wodę i składniki pokarmowe, a rośliny reagują zahamowaniem wzrostu, więdnięciem i mniejszą odpornością na stresy abiotyczne oraz choroby. Symptomy widoczne nad ziemią są często niespecyficzne, dlatego obecność nicieni bywa mylona z niedoborami składników pokarmowych, suszą lub uszkodzeniami herbicydowymi.

Objawy na częściach nadziemnych roślin

Do najczęściej obserwowanych objawów należą:

• nierównomierne wschody i zahamowanie wzrostu roślin w łatach – na polu zauważalne są place słabiej rosnących, jaśniejszych roślin;
• chlorozy i żółknięcie liści, przypominające niedobór azotu, żelaza lub magnezu;
• więdnięcie roślin w czasie upałów, mimo pozornie wystarczającej wilgotności gleby;
• zmniejszona liczba pędów, drobniejsze liście, cieńsze łodygi;
• opóźnione kwitnienie, mniejsza liczba kwiatów i zawiązków owoców;
• ogólne obniżenie wigoru i słabsze przezimowanie (w przypadku roślin ozimych).

Takie objawy, jeśli pojawiają się nieregularnie, w postaci tzw. „placków” na polu, są jednym z sygnałów sugerujących obecność nicieni korzeniowych. Ostateczne potwierdzenie wymaga jednak analizy systemu korzeniowego oraz badania prób gleby w wyspecjalizowanym laboratorium.

Zmiany na korzeniach i bulwach

Znacznie bardziej charakterystyczne są objawy widoczne bezpośrednio na korzeniach:

• skrócenie systemu korzeniowego – dominują krótkie, nierozgałęzione korzenie główne;
• brak lub silne ograniczenie włośników korzeniowych;
• liczne drobne korzenie boczne tworzące tzw. „brodę” lub „pędzel” – często u zbóż, kukurydzy czy traw;
• guzowatości, zgrubienia, narośla na korzeniach (zwłaszcza przy porażeniu mątwikami z rodzaju Meloidogyne);
• nekrotyczne, ciemnobrązowe plamy i pęknięcia na korzeniach – typowe dla nicieni wędrownych (Pratylenchus);
• zahamowanie rozwoju bulw (ziemniak), korzeni spichrzowych (marchew, burak) oraz ich deformacje, pęknięcia, ordzawienia.

Uszkodzone korzenie stają się miejscem łatwego wnikania patogenów grzybowych, bakteryjnych i wirusowych. W wyniku synergii nicieni z innymi chorobami dochodzi często do gwałtownego zamierania roślin, gnicia szyjki korzeniowej czy mokrej zgnilizny bulw. Z tego powodu nicienie określane są niekiedy mianem „cichych sprzymierzeńców” wielu chorób roślin.

Straty plonu i skutki gospodarcze

W uprawach polowych szkody wywołane przez nicienie korzeniowe mogą mieć różną skalę – od niewielkiego obniżenia plonu po całkowite zniszczenie plantacji na części pola. W zależności od gatunku rośliny i poziomu porażenia straty wynoszą zazwyczaj od 10 do 50%, lecz w skrajnych sytuacjach mogą przekraczać 70%. Szczególnie dotkliwe są w przypadku roślin wysokowartościowych, takich jak:

• ziemniak – spadek plonu handlowego, większy udział bulw drobnych, zniekształconych lub porażonych zgniliznami;
• burak cukrowy – obniżenie masy korzeni i zawartości cukru;
• warzywa korzeniowe (marchew, pietruszka, seler, rzodkiewka) – pęknięcia, rozwidlenia, deformacje i gorsze przechowywanie;
• zboża i kukurydza – słabsze krzewienie, mniejsza liczba kłosów lub kolb, spadek MTZ i jakości ziarna;
• rośliny motylkowe – ograniczone wiązanie azotu atmosferycznego wskutek uszkodzenia brodawek korzeniowych.

W wielu gospodarstwach szkody spowodowane przez nicienie pozostają częściowo „ukryte” – rolnik obserwuje ogólny spadek produktywności pola lub niższe plony w porównaniu z sąsiadami, ale nie łączy tego z występowaniem szkodników glebowych. Brak diagnozy prowadzi do powtarzania błędów agrotechnicznych i narastania problemu w kolejnych sezonach.

Występowanie nicieni korzeniowych w uprawach polowych

Nicienie korzeniowe są szeroko rozpowszechnione na całym świecie, również w klimacie umiarkowanym typowym dla Polski. Ich obecność stwierdza się niemal we wszystkich rodzajach gleb, od lekkich piasków po ciężkie gliny, choć intensywność występowania zależy od wielu czynników środowiskowych i agrotechnicznych.

Warunki sprzyjające rozwojowi nicieni

Do najważniejszych czynników sprzyjających rozwojowi populacji nicieni korzeniowych należą:

• łagodny klimat i długi okres wegetacyjny – umożliwiający przejście kilku pokoleń w jednym sezonie;
• wilgotna, dobrze napowietrzona gleba – zbyt suche lub stale zalane podłoże ogranicza aktywność nicieni;
• monokultury i niewłaściwy płodozmian – częste powtarzanie tych samych roślin lub roślin spokrewnionych (np. ziemniak – pomidor – burak – marchew) sprzyja kumulacji określonych gatunków nicieni;
• duża ilość resztek pożniwnych porażonych roślin pozostawianych w glebie bez odpowiedniego przyorania i rozkładu;
• brak głębszej orki lub jej ograniczanie przez wiele lat, co powoduje koncentrację szkodników w wierzchniej warstwie gleby;
• intensywne nawożenie mineralne przy ubogim nawożeniu organicznym, co pogarsza aktywność pożytecznej mikroflory glebowej.

Nicienie korzeniowe częściej osiągają wysoki poziom liczebności w uprawach intensywnych, prowadzonych na tym samym polu przez wiele lat, bez przerwy w postaci roślin niemających znaczenia jako żywiciele. Dlatego szczególnie narażone są gospodarstwa wyspecjalizowane w produkcji warzyw, ziemniaka lub buraka cukrowego.

Rośliny żywicielskie i zasięg występowania

Nicienie korzeniowe charakteryzują się różnym stopniem specjalizacji pokarmowej. Niektóre gatunki atakują wiele rodzin botanicznych, inne wybierają rośliny z określonej grupy. W uprawach polowych znaczenie mają nicienie porażające:

• rośliny psiankowate (ziemniak, pomidor, papryka);
• rośliny baldaszkowate (marchew, pietruszka, seler);
• rośliny kapustne (kapusta, rzepak, gorczyca);
• buraka cukrowego i ćwikłowego;
• zboża (pszenica, jęczmień, żyto, owies) oraz kukurydzę;
• rośliny motylkowe (groch, fasola, lucerna, koniczyna).

W praktyce na jednym polu może występować całe spektrum gatunków nicieni, z których część żeruje na wielu roślinach, a inne stają się problemem dopiero przy wprowadzeniu konkretnego gatunku uprawnego. Dlatego zrozumienie historii pola i sekwencji roślin w płodozmianie jest ważne dla oceny ryzyka.

Nicienie są rozprzestrzeniane zarówno w sposób naturalny (wodą opadową, powierzchniowym spływem, wiatrem wraz z cząstkami gleby), jak i w wyniku działalności człowieka. Przenoszą się m.in. poprzez:

• sadzeniaki, rozsady i materiał nasienny zanieczyszczony glebą lub fragmentami korzeni;
• maszyny rolnicze, narzędzia, opony ciągników pokryte resztkami ziemi;
• nawozy organiczne zawierające zakażone fragmenty roślin lub glebę z innych gospodarstw.

Metody diagnostyki i monitoringu populacji nicieni

Skuteczne zarządzanie problemem nicieni korzeniowych wymaga ich możliwie wczesnego rozpoznania oraz oceny zagrożenia. Podstawową metodą jest analiza gleby i korzeni pod kątem występowania szkodników.

Pobieranie prób gleby

Do badań laboratoryjnych pobiera się próby gleby z reprezentatywnych fragmentów pola. Zaleca się:

• pobrać kilkanaście–kilkadziesiąt próbek pierwotnych z głębokości 0–25 cm, w miejscach zarówno o dobrym, jak i słabym wzroście roślin;
• uniknąć pobierania gleby z obrzeży pola, dróg dojazdowych i miejsc nietypowych (zastoje wodne, odłogi);
• dokładnie wymieszać próbki pierwotne, aby otrzymać próbę zbiorczą o masie ok. 0,5–1 kg;
• oznaczyć próbę (gatunek uprawy, data, lokalizacja) i dostarczyć do laboratorium specjalizującego się w analizie nicieni.

Badanie można wykonywać przed założeniem plantacji (aby ocenić zagrożenie) lub po zbiorze plonu (w celu zaplanowania działań na następny sezon). Diagnostyka w trakcie wegetacji może być również pomocna, szczególnie w przypadku upraw wieloletnich.

Ocena systemu korzeniowego

Jeśli istnieje podejrzenie obecności nicieni, warto wykopać kilka roślin z miejsc o wyraźnie słabszym wzroście i porównać je z roślinami z części pola rosnących lepiej. Należy zwrócić uwagę na:

• długość i rozgałęzienie korzeni;
• występowanie guzowatości, zgrubień i deformacji;
• obecność nekrotycznych plam, zbrunatnień i pęknięć;
• ewentualne widoczne pod lupą drobne, białe nicienie na powierzchni korzeni.

Sama obserwacja korzeni nie zawsze wystarczy do odróżnienia uszkodzeń wywołanych przez nicienie od tych spowodowanych przez choroby grzybowe lub zaburzenia fizjologiczne. Dlatego ważne jest połączenie oceny wizualnej z analizą laboratoryjną.

Zwalczanie nicieni korzeniowych – zasady integrowanej ochrony

Nicienie korzeniowe są trudnym przeciwnikiem, a ich całkowite wyeliminowanie z gleby jest praktycznie niemożliwe. Celem działań ochronnych jest więc przede wszystkim ograniczenie liczebności populacji do poziomu niewywołującego istotnych strat oraz utrzymanie równowagi biologicznej w glebie. Najskuteczniejszym podejściem jest integrowana ochrona, łącząca metody agrotechniczne, biologiczne, odmianowe, a w razie potrzeby – również chemiczne.

Znaczenie płodozmianu i przerwy w uprawie

Odpowiednio zaplanowany płodozmian jest jednym z najważniejszych narzędzi ograniczania nicieni. Polega na wprowadzaniu roślin, które nie są żywicielami określonych gatunków lub są dla nich wręcz niekorzystne. W praktyce oznacza to:

• unikanie zbyt częstego powtarzania na polu roślin podatnych z jednej grupy (np. kilku lat z rzędu psiankowatych lub baldaszkowatych);
• wydłużenie przerwy między uprawami bardzo wrażliwymi (np. ziemniak – burak – ziemniak) do 3–4 lat, a w przypadku dużego zagrożenia nawet dłużej;
• włączanie gatunków mniej atrakcyjnych dla lokalnie dominujących nicieni, np. zbóż, niektórych roślin oleistych lub wieloletnich traw.

Skuteczność płodozmianu zależy od znajomości gatunków nicieni obecnych w glebie. W tym celu niezbędne są badania diagnostyczne i konsultacje z doradcą. Należy pamiętać, że rośliny mogą być żywicielami różnych nicieni, dlatego trzeba unikać schematycznego stosowania jednego, uniwersalnego następstwa upraw.

Odmiany tolerancyjne i zdrowy materiał nasadzeniowy

W niektórych gatunkach roślin dostępne są odmiany o podwyższonej tolerancji lub częściowej odporności na określone gatunki nicieni. Dotyczy to m.in. ziemniaka czy buraka cukrowego. Wybór odpowiedniej odmiany pozwala ograniczyć spadek plonu i poprawić jakość bulw lub korzeni, nawet przy umiarkowanym nasileniu szkodnika.

Niezwykle ważne jest również stosowanie zdrowego, wolnego od nicieni materiału nasadzeniowego. Sadzeniaki ziemniaka, rozsady warzyw czy rozłogi truskawek powinny pochodzić z kwalifikowanych plantacji, regularnie kontrolowanych pod kątem obecności szkodników glebowych. Wprowadzenie zakażonego materiału na wcześniej czyste pole szybko niweluje wieloletnie wysiłki w zakresie ochrony.

Agrotechnika ograniczająca populację nicieni

Oprócz płodozmianu istotną rolę odgrywa szereg zabiegów agrotechnicznych wpływających na warunki życia nicieni:

• głębsza orka jesienna – przemieszcza jaja i larwy w głębsze warstwy, gdzie część z nich ginie z powodu niskiej temperatury, braku tlenu lub braku dostępu do korzeni;
• staranna uprawa pożniwna – przyspiesza rozkład porażonych resztek roślinnych, zmniejszając liczbę miejsc, w których nicienie mogą przetrwać;
• utrzymywanie odpowiedniej struktury gleby – unikanie nadmiernej zwięzłości oraz zaskorupiania się powierzchni, co poprawia warunki dla pożytecznych organizmów glebowych konkurujących z nicieniami;
• racjonalne nawożenie – w tym stosowanie nawozów naturalnych i organicznych, które sprzyjają rozwojowi bogatej mikroflory antagonistycznej w stosunku do nicieni.

Zwalczanie ekologiczne i biologiczne nicieni korzeniowych

W systemach rolnictwa ekologicznego, a coraz częściej również w gospodarstwach konwencjonalnych, rośnie zainteresowanie metodami ochrony ograniczającymi stosowanie syntetycznych środków chemicznych. W przypadku nicieni korzeniowych wiele obiecujących rozwiązań opiera się na wykorzystaniu roślin fitosanitarnych, mikroorganizmów oraz substancji naturalnych.

Rośliny fitosanitarne i międzyplony

Niektóre rośliny, choć są żywicielami tylko w niewielkim stopniu lub wcale, wydzielają do gleby substancje działające hamująco na nicienie. Wykorzystuje się je jako międzyplony, rośliny poplonowe lub przedplony. Do najczęściej stosowanych należą:

• gorczyca biała i sarepska – zawierają glukozynolany, których produkty rozkładu w glebie (izotiocyjaniany) działają podobnie do łagodnych fumigantów, ograniczając populację niektórych nicieni;
• rzodkiew oleista – poprawia strukturę gleby i oddziałuje fitosanitarnie, szczególnie w mieszankach z grochem, wyką czy facelią;
• tagetes (aksamitka) – roślina ogrodowa, często wysiewana również przy uprawach polowych na mniejszych areałach; jej korzenie wydzielają substancje toksyczne dla pewnych gatunków nicieni;
• niektóre mieszanki traw i roślin motylkowych – poprawiają ogólną kondycję gleby, wspierają pożyteczną mikroflorę i zmniejszają presję szkodników glebowych.

Skuteczność roślin fitosanitarnych zależy od odpowiedniego doboru gatunków, terminu siewu, zagęszczenia roślin oraz sposobu przyorania zielonej masy. Najlepsze efekty uzyskuje się, gdy rośliny te zostaną dokładnie rozdrobnione i przyorane w momencie maksymalnej zawartości związków aktywnych w tkankach.

Biopreparaty mikrobiologiczne

Na rynku pojawia się coraz więcej preparatów opartych na pożytecznych mikroorganizmach – grzybach i bakteriach – które działają antagonistycznie w stosunku do nicieni. Działają one na kilka sposobów:

• pasożytują na jajach i larwach nicieni, niszcząc je;
• konkurują o przestrzeń i składniki pokarmowe w ryzosferze korzeni;
• indukują odporność roślin na stresy biotyczne, dzięki czemu roślina lepiej znosi uszkodzenia;
• wydzielają metabolity toksyczne lub odstraszające dla nicieni.

Przykładami takich mikroorganizmów są grzyby z rodzaju Trichoderma, Pochonia, Paecilomyces czy niektóre bakterie glebowe, m.in. Bacillus i Pseudomonas. Biopreparaty mogą być stosowane w formie zapraw do materiału siewnego, podlewania rozsady, oprysku gleby lub doglebowo przed sadzeniem. Ich skuteczność zależy od warunków glebowych, wilgotności, temperatury i zawartości materii organicznej.

Organiczne nawozy i materiały fermentowane

Stosowanie obornika, kompostu, gnojowicy oraz innych nawozów organicznych wpływa korzystnie na strukturę i żyzność gleby, ale może również pośrednio ograniczać populacje nicieni. Rozkład materii organicznej stymuluje rozwój pożytecznych mikroorganizmów oraz prowadzi do powstawania związków o działaniu nematobójczym lub odstraszającym.

W niektórych gospodarstwach praktykuje się stosowanie wyciągów roślinnych lub fermentowanych produktów (np. gnojówek roślinnych) o potencjalnym działaniu ograniczającym nicienie. Wymagają one jednak indywidualnego dostosowania i nie zawsze wykazują powtarzalne efekty w warunkach polowych. Ich zaletą jest natomiast niewielkie ryzyko negatywnego wpływu na środowisko i bezpieczeństwo użytkownika.

Środki chemiczne i ich rola w ochronie upraw

Tradycyjnie jedną z metod ograniczania nicieni było stosowanie chemicznych środków o działaniu gazowym lub doglebowym, tzw. nematocydów. W ostatnich latach wiele z tych substancji zostało jednak wycofanych ze względu na ich toksyczność oraz zagrożenie dla środowiska i zdrowia ludzi. Obecnie dostępna paleta chemicznych środków ochrony roślin działających na nicienie jest ograniczona, a ich zastosowanie wymaga ścisłego przestrzegania przepisów oraz zasad dobrej praktyki rolniczej.

Środki chemiczne mogą być stosowane:

• doglebowo przed siewem lub sadzeniem, z wymieszaniem w warstwie ornej;
• w formie zapraw nasiennych lub do sadzeniaków;
• punktowo, w rzędach siewnych lub w dołki sadzeniowe.

Decyzja o zastosowaniu chemicznego nematocydu powinna być poprzedzona analizą ekonomiczną, wynikami badań gleby oraz uwzględniać wszystkie dostępne metody niechemiczne. W wielu przypadkach bardziej opłacalne i bezpieczniejsze jest połączenie umiarkowanej chemizacji z dobrze zaplanowanym płodozmianem, roślinami fitosanitarnymi i biopreparatami.

Praktyczne wskazówki dla rolników – jak ograniczać nicienie na polu

Skuteczne radzenie sobie z nicieniami korzeniowymi wymaga przemyślanego działania w perspektywie kilku lat. Poniżej zebrano najważniejsze praktyczne zalecenia, które można wprowadzić stopniowo w każdym gospodarstwie:

• regularnie monitorować pola, zwłaszcza te z powtarzającym się spadkiem plonów lub nieregularnymi „plackami” słabszych roślin;
• co kilka lat wykonywać badania gleby pod kątem nicieni w wyspecjalizowanym laboratorium;
• unikać monokultur i zbyt częstego powtarzania tych samych roślin na jednym stanowisku;
• wprowadzać do płodozmianu rośliny o działaniu fitosanitarnym, w tym gorczycę, rzodkiew oleistą czy mieszanki międzyplonowe;
• stosować zdrowy, kwalifikowany materiał nasadzeniowy i dokładnie czyścić maszyny oraz narzędzia przenoszone między polami;
• dbać o żyzność gleby poprzez nawożenie organiczne, kompost, przyorywanie międzyplonów oraz utrzymywanie odpowiedniej struktury gleby;
• korzystać z dostępnych odmian mniej podatnych na nicienie oraz z biopreparatów mikrobiologicznych wspierających zdrowie systemu korzeniowego.

Wdrożenie tych działań nie daje natychmiastowych efektów w jednym sezonie, lecz stopniowo prowadzi do ustabilizowania populacji nicieni na poziomie tolerowanym przez rośliny. Dzięki temu możliwe jest utrzymanie wysokiej produktywności pola bez nadmiernego sięgania po środki chemiczne, a gleba zachowuje swoje funkcje biologiczne w dłuższej perspektywie.