Entomopatogene ogorčice rodu Steinernema

Melita Theuerschuh, januar 2024

Uvod

Slovenija se je po odkritju biotičnih agensov uvrstila med države, kjer je uporaba entomopatogenih ogorčic (EPN) kot načina biotičnega varstva dovoljena tudi na prostem. Raziskovalci so v Sloveniji do sedaj potrdili zastopanost štirih vrst rodu Steinernema: S. affine (Bovien), S. feltiae (Filipjev), S. carpocapsae (Weiser), S. kraussei (Steiner). Vrsti S. feltiae in S. carpocapsae imata status domorodnih organizmov od leta 2008 in se ju zato lahko uporablja za namen biotičnega varstva rastlin tudi na prostem.

Vrste

Steinernema carpocapsae (Weiser)

Gre za entomopatogene ogorčice, ki so ena od najbolj raziskanih, dostopnih in prilagodljivih vrst. Se enostavno razmnožujejo in formulirajo skoraj v suhem stanju, v katerem se pri sobni temperaturi lahko ohranijo več mesecev. So zelo učinkovite pri parazitiranju gosenic iz družine Pyralidae ter ličink in bub iz družine Noctuidae. Za razliko od nekaterih drugih vrst, ki iščejo svoje žrtve aktivno, jih te iščejo pasivno. S. carpocapsae se postavijo vzravnano na rep in tako počakajo novega gostitelja. Svoje gostitelje najučinkoviteje parazitirajo pri temperaturi od 22 do 28 °C. Živijo v sožitju z bakterijo Xenorhabdus poinarii.

V Evropi so jih do sedaj potrdili v Avstriji, Veliki Britaniji, na Ceškem, v Franciji, Nemčiji, na Poljskem in Slovaškem, v Španiji, Švedski, Švici, Norveški, Bolgariji, na Portugalskem in v Sloveniji.

Steinernema feltiae (Filipjev)

Ogorčice S. feltiae najpogosteje parazitirajo ličinke dvokrilcev (Diptera). Svoje žrtve lahko učinkovito parazitirajo tudi pri nižji temperaturi, na primer pri 10 °C. Izmed vseh vrst iz rodu Steinernema je vrsta S. feltiae najmanj stabilna, saj je njena življenjska doba v pripravkih zelo kratka. Gostitelja išče aktivno in živi v sožitju z bakterijo Xenorhabdus bovienii.

V Evropi so jih do sedaj potrdili v Avstriji, Belgiji, Veliki Britaniji, na Češkem, na Danskem v Estoniji, Finski, Franciji, Nemčiji, Grčiji, na Madžarskem in Irskem, na Poljskem in Slovaškem, v Španiji, Švedski, Švici, na Nizozemskem, v Norveški, Ukrajini, Bolgariji, na Portugalskem in v Sloveniji.

Opis in bionomija

Odrasle ogorčice S. carpocapsae merijo v dolžino okoli 558 μm in v širino 25 μm, infektivne ličinke (edini stadij, ki je sposoben parazitiranja; IL) pa so dolge med 438 in 650 μm ter široke od 20 do 30 μm. Odrasli osebki S. feltiae so dolgi okoli 849 μm in široki 26 μm, IL pa merijo v dolžino med 736 ter 950 μm in v širino od 22 do 29 μm.

V razvojnem krogu EPN se pojavijo naslednji stadiji: jajčece, ličinka, ki se navadno štirikrat levi, in odrasel osebek. Le IL (ličinke tretje larvalne stopnje (L3) prvega rodu EPN) so prosto živeče v tleh, so  dobro prilagojene na dolgotrajnejše pomanjkanje hrane in lahko napadejo gostitelje ter povzročijo okužbo.

Infektivne ličinke EPN vstopijo v gostitelja prek naravnih odprtin (dihalne odprtine, ustni aparat, zadnjična odprtina) oziroma prek kutikule. V hemolimfi gostitelja nato ogorčice sprostijo zanje značilne simbiontske bakterije, ki prispevajo k oslabitvi obrambnega mehanizma gostitelja. Gostitelj v približno dveh dneh po vstopu infektivne ličinke pogine. V gostitelju poteka dvojni razvojni krog, ogorčic in bakterij. Ogorčice prvega rodu preidejo v drugi rod. Po štirikratni levitvi ličink in obdobju odraslega stadija ogorčice preidejo v tretji rod, ki uspeva v gostitelju toliko časa, dokler ima na voljo hrano, nato zapustijo nerazgrajene dele trupel in se vrnejo v tla. V ugodnih razmerah IL iz rodu Steinernema zapustijo gostitelja v času od šest do enajst dni po parazitiranju. Ogorčice za svoj razvoj nujno potrebujejo prisotnost gostitelja (žuželk), zunaj njega lahko preživijo le kratek čas, nato pa poginejo.

Vpliv zunanjih dejavnikov na preživetje EPN

Na preživetje EPN imajo poleg biotičnih dejavnikov (npr. prisotnost gostiteljev) velik vpliv tudi zunanji abiotični dejavniki, kot so temperatura, vlaga, UV- -svetloba. Vpliv temperature je odvisen predvsem od vrste EPN. Najustreznejša temperatura za veliko večino vrst, ki so komercialno pomembne, je 20–30 °C, takrat je učinek njihovega napada največji, izjema je vrsta S. feltiae. Ta najučinkoviteje deluje pri 12–25 °C. Z višanjem temperature se metabolna aktivnost ogorčic povečuje, kar vodi v porabo njihovih rezerv ter posledično v krajšo življenjsko dobo. Pri nižjih temperaturah so ličinke slabo mobilne (30–40 °C), postanejo neaktivne. Temperatura, višja od 32 °C, ima negativni učinek na razmnoževanje ter preživetje ličink. Med pomembne dejavnike prištevamo tudi ultravijolično sevanje, saj lahko zelo kratka izpostavitev (do nekaj minut) povzroči smrt ličinke. Prav tako je za preživetje EPN zelo pomembna vlaga, ki jo potrebujejo za premikanje in iskanje gostiteljev. Dokazano je, da lahko EPN preživijo v suhih tleh največ 3 tedne, medtem ko na površju tal preživijo le nekaj ur.

Uporaba v biotičnem varstvu

Kombiniranje EPN in FFS prinese večji uspeh v integriranem varstvu rastlin, poleg tega pa je njihova uporaba tudi bolj ekonomična. Npr.: če nanašamo EPN skupaj s herbicidi ali fungicidi, tako hkrati obvladujemo plevele, povzročitelje bolezni in rastlinske škodljivce. Pripravke na osnovi EPN lahko uporabljamo za zatiranje škodljivcev v rastlinjakih vse leto, na prostem pa pričnemo z uporabo šele takrat, ko je temperatura višja od 12 °C. Zelo pomembna dejavnika pri nanašanju EPN na talno površino ali na rastlino sta predvsem svetloba in vlaga. EPN so občutljive na UV-sevanje ter na sušo, zato mora biti nanos opravljen v oblačnem vremenu, zvečer ali po dežju. EPN nanašamo na vlažno površino tal, ki jo moramo v vlažnem stanju vzdrževati še 14 dni po aplikaciji.

Za nanos EPN na rastline se lahko uporablja opremo, ki je namenjena za škropljenje s FFS, gnojenje ali namakanje. Infektivne ličinke lahko prehajajo preko šob, razpršilcev ali kapljačev, katerih premer znaša vsaj 100 µm. Pri aplikaciji z navadno škropilno tehniko (škropilnice in pršilniki) pazimo, da ogorčic ne izpostavimo prevelikemu tlaku (nad 1,5 bara), da jih ne poškodujemo. Z ustrezno tehniko nanosa in uporabo sredstva v ustreznem razvojnem stadiju škodljivca lahko z uporabo EPN dosežemo primerljivo učinkovitost, kot z uporabo insekticidov.

Aktualen seznam komercialnih proizvodov za biotično varstvo rastlin in podjetij z dovoljenjem za trženje teh proizvodov v Sloveniji se nahaja na povezavi: https://www.gov.si/teme/bioticno-varstvo-rastlin/ (gov.si -> Domov -> Področja -> Kmetijstvo, gozdarstvo in hrana -> Varstvo rastlin -> Zdravje rastlin -> Biotično varstvo rastlin -> Seznam organizmov in tržnih proizvodov za biotično varstvo rastlin)

Viri

Strajnar P., Štrukelj M., Širca S. 2019. Entomopatogene ogorčice (EPN) kot biotični agensi. V: Razinger Jaka (ur.). Zdravju in okolju prijazne metode varstva rastlin. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za varstvo rastlin. str. 104-114

Štrukelj M. 2009. Laboratorijsko preučevanje učinkovitosti slovenskih ras entomopatogenih ogorčic (Rhabditida) za zatiranje rdečega žitnega strgača (Oulema melanopus [L.], Coleoptera, Chrysomelidae): diplomsko delo. Ljubljana, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo. 38 str.