Instytut Ochrony Roślin - Państwowy Instytut Badawczy

Zadanie 2.1. Określenie obszarów potencjalnego występowania kwarantannowego nicienia węgorka sosnowca (Bursaphelenchus xylophilus) oraz opracowanie optymalnej strategii zwalczania.

Kierownik zadania: prof. dr hab. Marek Tomalak

Komórki organizacyjne Instytutu realizujące zadanie:

1. Zakład Biologicznych Metod;
2. Centrum Badań Organizmów Kwarantannowych, Inwazyjnych i Genetycznie Zmodyfikowanych.

Celem zadania jest opracowanie programu działań, jakie należy podjąć w celu niedopuszczenia do introdukcji na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej węgorka sosnowca, a w przypadku stwierdzenia jego obecności – w celu jego zwalczenia oraz ograniczenia strat wyrządzanych przez ten organizm. Cele te zostaną osiągnięte przez określenie czynników modyfikujących prawdopodobieństwo zadomowienia się, aktywność biologiczną i możliwość masowego rozmnożenia, patogeniczność, oraz zdolność dalszego rozprzestrzeniania się kwarantannowego nicienia Bursaphelenchus xylophilus w warunkach środowiskowych drzewostanów na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej, które powinny pomóc w skuteczniejszym zapobieganiu ewentualnym szkodom związanym z jego pojawieniem się.

Węgorek sosnowiec jest groźnym szkodnikiem drzew iglastych, zdolnym do spowodowania śmierci drzewa w ciągu kilku miesięcy od jego porażenia. Stosownie do postanowień dyrektywy 2000/29/WE nicień ten podlega obowiązkowi zwalczania na terytorium państw członkowskich Unii Europejskiej. Szczegółowe zasady jego zwalczania określa decyzja Komisji 2006/133/WE z dnia 13 lutego 2006 r. zobowiązująca państwa członkowskie do tymczasowego podjęcia dodatkowych środków przeciwko rozprzestrzenianiu się Bursaphelenchus xylophilus (Steiner et Buhrer) Nickle et al. (węgorek sosnowiec) w odniesieniu do obszarów w Portugalii innych niż te, na których organizm ten nie występuje (Dz. Urz. UE L 52 z 23.02.2006, str. 34, z późn. zm.), wdrożonej w Rzeczypospolitej Polskiej przepisami rozporządzenia Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 23 czerwca 2009 r. w sprawie wymagań dotyczących roślin, produktów roślinnych, lub przedmiotów pochodzących
z Republiki Portugalskiej, podatnych na porażenie przez Bursaphelenchus xylophilus (Steiner et Buhrer) Nickle et al. (węgorka sosnowca) przemieszczanych lub wprowadzanych na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej (Dz. U. Nr 107, poz. 892
i Nr 210, poz. 1624 oraz z 2010 r. Nr 87, poz. 570).

Węgorek sosnowiec jest obecnie notowany na terytorium Republiki Portugalskiej,
i istnieje ryzyko przedostania się go na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej. Szczególne zagrożenie stwarza międzynarodowy obrót drewnem, w tym drewnem opakowaniowym – kilka państw europejskich informowało o stwierdzeniu występowania szkodnika w opakowaniach drewnianych pochodzących z terytorium Republiki Portugalskiej. W związku z powyższym zasadne jest określenie skali zagrożenia introdukcją węgorka sosnowca na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej oraz planu działań, jaki należy podjąć w razie stwierdzenia jego obecności.

Celem zadania jest:

1. weryfikacja i doskonalenie metod monitoringu i identyfikacji taksonomicznej Bursaphelenchus xylophilus.

Ze względu na realne zagrożenie terytorium Europy przez rozprzestrzeniający się gatunek kwarantannowego nicienia Bursaphelenchus xylophilus i wykazane do tej pory znaczne zróżnicowanie gatunkowe i wewnątrzgatunkowe populacji nicieni
z rodzaju Bursaphelenchus, występujących na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej oraz wykrycie w Europie nowych, zbliżonych morfologicznie do tego szkodnika gatunków z grupy xylophilus, niezbędne jest kontynuowanie badań dotyczących składu gatunkowego nicieni występujących w drewnie pochodzącym
z drzewostanów polskich oraz z transportów importowanych do, lub przewożonych przez terytorium Rzeczypospolitej Polskiej w formie surowca przemysłowego
i opakowań, w szczególności palet. Działania te muszą objąć weryfikację
i doskonalenie metod prowadzenia monitoringu drzewostanów i transportów drewna oraz metod identyfikacji taksonomicznej izolowanych nicieni
z zastosowaniem metod morfologicznych i molekularnych;

1. identyfikacja potencjalnych oraz rzeczywistych dróg rozprzestrzeniania się szkodnika oraz jego wektorów (owadów) na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej.

Jedynym, potwierdzonym do tej pory wektorem Bursaphelenchus xylophilus
w Europie jest żerdzianka sosnówka (Monochamus galloprovincialis) – gatunek pospolity również w Rzeczypospolitej Polskiej. Oprócz niego w Rzeczypospolitej Polskiej występują także cztery inne gatunki z rodzaju Monochamus tj. Monochamus sutor, Monochamus sartor, Monochamus urussovi i Monochamus saltuarius oraz szereg innych gatunków z rodzin: kózkowatych (Cerambycidae), ryjkowcowatych (Curculionidae) i kornikowatych (Scolytiadae), które potencjalnie mogą również przenosić Bursaphelenchus xylophilus. Ponieważ strategia zwalczania Bursaphelenchus xylophilus opiera się na zwalczaniu jego wektorów – znajomość potencjalnych i rzeczywistych wektorów tego nicienia w naszej strefie klimatycznej jest niezbędna. Badania z wykorzystaniem utrzymywanego w hodowli zachowawczej Bursaphelenchus xylophilus prowadzone będą wyłącznie w laboratorium
i szklarniach kwarantannowych Instytutu;

1. określenie zakresu wrażliwych gatunków drzew występujących w drzewostanach Rzeczypospolitej Polskiej.

Głównymi gospodarzami Bursaphelenchus xylophilus na świecie są niektóre gatunki sosny, lecz może on również masowo rozmnażać się na niektórych gatunkach świerka, jodły i modrzewia. Różne izolaty tego nicienia prezentują również zróżnicowaną patogeniczność w stosunku do infekowanych gatunków drzew. Spośród gatunków występujących w Polsce najbardziej wrażliwa jest sosna zwyczajna (Pinus silvestris) i sosna czarna (Pinus nigra). Wrażliwość pozostałych gatunków iglastych występujących w Polsce wymaga szczegółowego określenia. Badania takie prowadzone będą standardową metodą sztucznej inokulacji
2-3 letnich siewek wybranych gatunków drzew przy zastosowaniu nicieni pochodzących z populacji portugalskiej oraz porównawczej, azjatyckiej. Prace te będą realizowane wyłącznie w obiektach kwarantannowych;

1. określenie wpływu lokalnych dla terytorium Rzeczypospolitej Polskiej warunków klimatycznych na dynamikę populacji i patogeniczność Bursaphelenchus xylophilus w stosunku do drzew-gospodarzy.

Temperatura, wilgotność oraz zanieczyszczenie środowiska odgrywają ważną rolę w dynamice populacji Bursaphelenchus xylophilus. Dla zwiększenia skuteczności działań monitoringowych ważne są: ocena zgodności warunków klimatycznych panujących na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej z wymaganiami tego szkodnika, niezbędnymi dla osiągnięcia przez niego optimum rozwoju populacji, mogącego skutkować patogenicznością w stosunku do drzew gospodarzy, oraz wyznaczenie obszarów stwarzających warunki najwyższego ryzyka w szczególności klimat i zanieczyszczenie, które wymagałyby bardziej intensywnego monitorowania. Przykładowe obszary najwyższego ryzyka zostaną wytypowane na podstawie wysokiego poziomu osłabienia drzewostanów, obecności w nich nieszkodliwego nicienia Bursaphelenchus mucronatus
o bionomii identycznej z Bursaphelenchus xylophilus oraz wysokiej liczebności populacji wspólnego dla obu gatunków wektora – żerdzianki sosnówki. Wpływ poszczególnych, zastanych na obszarach najwyższego ryzyka komponentów środowiska na dynamikę populacji Bursaphelenchus xylophilus oceniany będzie wyłącznie w kontrolowanych warunkach in vivo na 2-3-letnich siewkach sosny i in vitro (kultury nicieni na Botritis cinerea) w laboratorium i szklarniach kwarantannowych Instytutu. Uzyskane wyniki mogą dostarczyć praktycznych wskazówek dla służb Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa zobowiązanych przepisami Unii Europejskiej do przeprowadzania systematycznych działań monitoringowych, mających na celu określenie stanu fitosanitarnego drzewostanów pod kątem występowania Bursaphelenchus xylophilus;

1. określenie interakcji pomiędzy lokalnymi populacjami Bursaphelenchus mucronatus oraz Bursaphelenchus xylophilus w drewnie sosny.

Kwarantannowy gatunek Bursaphelenchus xylophilus i rodzimy, nieszkodliwy Bursaphelenchus mucronatus mają podobne cykle rozwojowe, mogą wykorzystywać te same rośliny jako gospodarzy zajmując w nich te same nisze oraz wykorzystują te same gatunki wektorów. W Japonii inwazyjny Bursaphelenchus xylophilus wyparł Bursaphelenchus mucronatus z wielu obszarów. Ponieważ od skuteczności konkurencji międzygatunkowej zależy sukces gatunku inwazyjnego, przeprowadzona zostanie szczegółowa ocena konkurencyjności Bursaphelenchus xylophilus i krajowych populacji Bursaphelenchus mucronatus o pokarm
i przestrzeń w obrąbie drzewa-gospodarza, o dostępne owady-wektory i pośrednio o przestrzeń w obrębie drzewostanów. Podobnie, jak wymienione wyżej badania, wszystkie prace z użyciem Bursaphelenchus xylophilus przeprowadzone zostaną
w obiektach kwarantannowych;

1. określenie i adaptacja najbardziej skutecznej metody zwalczania Bursaphelenchus xylophilus mogącej znaleźć zastosowanie w przypadku wystąpienia tego szkodnika w drzewostanach na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej.

Wszystkie dostępne obecnie strategie zwalczania Bursaphelenchus xylophilus w drzewostanach okazały się tylko częściowo skuteczne. Ich podstawą jest głównie zwalczanie lub ograniczanie populacji owadów-wektorów. Informacje zebrane w trakcie opisanych badań pozwolą określić najważniejsze elementy środowiska, których modyfikacja może ułatwić to zadanie. Porównanie uzyskanych wyników z aktualnymi zasadami prowadzenia drzew i drzewostanów w leśnictwie, np. pozostawianie ekologicznych resztek po zabiegach pielęgnacyjnych i zrębach w drzewostanie, sadzenie monokultur sosnowych na obszarach skażonych przez przemysł, pozwoli opracować zalecenia dla służb kwarantannowych i leśnych, uwzględniające zarówno aktualne rekomendacje Komisji Europejskiej, jak i lokalne uwarunkowania terytorium Rzeczypospolitej Polskiej.

Rekomendacje oraz instrukcje przygotowane w formie broszury pomogą służbom kwarantannowym i leśnym w skuteczniejszym zapobieganiu ewentualnym szkodom związanym z pojawieniem się tego szkodnika w Rzeczypospolitej Polskiej.

Harmonogram realizacji zadania z podziałem na etapy

Etapy I – III: 2011 r. – 2013 r.

1) weryfikacja i doskonalenie metod identyfikacji taksonomicznej Bursaphelenchus xylophilus i innych gatunków z grupy Bursaphelenchus xylophilus;

2) identyfikacja potencjalnych oraz rzeczywistych dróg rozprzestrzeniania się szkodnika oraz jego wektorów (owadów) na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej;

3) określenie zakresu wrażliwych gatunków drzew występujących
w drzewostanach Rzeczypospolitej Polskiej;

4) określenie wpływu lokalnych dla terytorium Rzeczypospolitej Polskiej warunków klimatycznych na dynamikę populacji i patogeniczność Bursaphelenchus xylophilus w stosunku do drzew gospodarzy;

5) określenie interakcji pomiędzy lokalnymi populacjami Bursaphelenchus mucronatus oraz Bursaphelenchus xylophilus w drewnie sosny.

Etapy IV i V: 2014 r. i 2015 r.

1) weryfikacja i doskonalenie metod identyfikacji taksonomicznej Bursaphelenchus xylophilus i innych gatunków z grupy Bursaphelenchus  xylophilus;

2) określenie oraz adaptacja najbardziej skutecznej metody zwalczania Bursaphelenchus xylophilus w drzewostanach.

Odbiorcami wyników są Państwowa Inspekcja Ochrony Roślin
i Nasiennictwa, Dyrekcja Generalna Lasów Państwowych oraz Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi.