W rozległym królestwie mikroorganizmów Erwinia wyłania się jako rodzaj bakterii z rodziny Erwiniaceae, który przyciągnął uwagę naukowców, rolników i biotechnologów. Chociaż niektóre szczepy Erwinia zostały uznane za patogenne dla roślin, inne okazały się sprzymierzeńcami w produkcji przemysłowej i badaniach naukowych, co tylko zwiększa zainteresowanie nimi.
Dziś zapraszamy do bardziej szczegółowego zapoznania się z tym, czym jest Erwinia i jak wpływa na uprawy, badając wszystko, od objawów infekcji występujących u roślin po jej wpływ na rolnictwo lub sposoby zapobiegania i leczenia.
Czym jest Erwinia?
Erwinia, jako rodzaj bakterii, była przedmiotem badań w ciągu ostatniego stulecia, a jej odkrycie przypisuje się kilku naukowcom w różnych kontekstach. Powszechnie przyjmuje się, że nazwa rodzaju Erwinia została początkowo zaproponowana w hołdzie dla amerykańskiego fitopatologa Erwina Frink Smitha, jednego z pierwszych, który wskazał bakterie jako odpowiedzialne za wiele chorób roślin.
Jednak szersze uznanie znaczenia Erwinia w fitopatologii(badaniu chorób roślin) nastąpiło dzięki innemu naukowcowi. W 1910 roku niemiecki naukowiec Fritz Klement prowadził badania nad bakterią wywołującą zarazę ogniową u roślin i to właśnie on nazwał i opisał gatunek Erwinia amylovora. Odkrycie to odegrało kluczową rolę w zrozumieniu natury i skutków infekcji bakteryjnych w uprawach rolnych.
Ogólnie rzecz biorąc, Erwinia to rodzaj bakterii Gram-ujemnych (są ujemne w teście barwienia metodą Grama), który obejmuje kilka gatunków patogennych dla roślin, a niektóre mogą nawet powodować choroby u ludzi. Najbardziej znanym gatunkiem jest wspomniana Erwinia amylovora, odpowiedzialna za chorobę znaną jako zaraza ogniowa, która atakuje głównie rośliny z rodziny Rosaceae, takie jak jabłonie i grusze.
Warto wspomnieć, że w obrębie rodzaju Erwinia występuje kilka gatunków i nie wszystkie z nich są patogenne dla roślin. Ponadto, niektóre szczepy Erwinia były badane pod kątem ich potencjalnego wykorzystania w biotechnologii i produkcji substancji chemicznych o znaczeniu przemysłowym. Jeśli chodzi o marihuanę, wydaje się, że jedynym gatunkiem, który ma na nią wpływ, jest Erwinia tracheiphila, odpowiedzialna za chorobę zwaną więdnięciem bakteryjnym.
Objawy Erwinia u roślin
U roślin infekcje Erwinia mogą powodować dość zróżnicowane objawy, takie jak więdnięcie, nekroza lub wspomniana wcześniej zaraza ogniowa, która powoduje „spalony” wygląd gałęzi i liści. Są to jedne z najczęstszych objawów u roślin zakażonych tą bakterią:
więdnięcie i chloroza: Rośliny zaatakowane przez Erwinia często wykazują początkowe objawy więdnięcia liści i zmiany koloru liści, objawiające się chlorozą. Utrata jędrności liści jest charakterystycznym objawem infekcji.
Martwica gałęzi i pędów: W miarę postępu infekcji obserwuje się martwicę lub śmierć komórek w dotkniętych gałęziach i pędach. Objaw ten często nadaje dotkniętym częściom zwiędły i suchy wygląd.
Zmiany wyglądające jak oparzenia: Szczególnie w przypadku zarazy ogniowej, choroby wywoływanej przez Erwinia amylovora, na dotkniętych obszarach mogą pojawić się zmiany przypominające oparzenia. Zmiany te mogą szybko się powiększać i nadawać roślinie zwęglony wygląd.
Wydzielanie bakterii: U niektórych gatunków Erwinia bakterie mogą być wydzielane w postaci widocznych wydzielin, które często przypominają śluzowatą substancję. Zjawisko to można zaobserwować w dotkniętych obszarach roślin.
Obecność gumy bakteryjnej: W niektórych przypadkach na zainfekowanych roślinach może pojawić się guma bakteryjna, która jest lepką, wodnistą wydzieliną. Guma ta może zawierać bakterie i jest powszechnie kojarzona z infekcją Erwinia.
Szybkie więdnięcie całych roślin: W miarę postępu choroby może wystąpić szybkie, rozległe więdnięcie rośliny. Może to prowadzić do śmierci rośliny w krótkim czasie.
Tworzenie się krost i uszkodzeń na owocach: W niektórych przypadkach infekcja Erwinia może również wpływać na owoce, objawiając się powstawaniem krost i uszkodzeń. Może to skutkować utratą jakości plonów.
Ogólnoustrojowe rozprzestrzenianie się choroby: Erwinia może rozprzestrzeniać się ogólnoustrojowo przez układ naczyniowy rośliny, wpływając na wiele narządów i powodując rozległe uszkodzenia.
Jak zawsze, wczesna identyfikacja tych objawów jest niezbędna do wdrożenia skutecznych środków kontroli i zapobiegania chorobom wywoływanym przez tego typu bakterie. W przeciwnym razie, jeśli pozwolisz, aby infekcja postępowała bez kontroli, rośliny mogą zostać poważnie uszkodzone i zrujnować twoje wysiłki.
Miękka zgnilizna, choroba wywoływana przez Erwinia
Proces znany jako „miękka zgnilizna” jest wywoływany przez bakterie z rodzaju Erwinia, takie jak Erwinia carotovorai Erwinia chrysanthemi. Jest to destrukcyjne zjawisko, które wpływa na wiele roślin i produktów roślinnych. Chociaż wydaje się, że nie wpływa ono na konopie indyjskie, przynajmniej w znaczącym stopniu, jest to prawdziwy problem w sadach i ogrodach, dlatego warto o nim wspomnieć w tym poście.
Proces miękkiej zgnilizny powodowany przez Erwinia rozpoczyna się oczywiście od początkowej infekcji, gdy bakterie wnikają do tkanki roślinnej, często przez rany w roślinie spowodowane przez owady, maszyny rolnicze, cięcia lub inne urazy. Gdy bakterie dostaną się do tkanki roślinnej, wydzielają enzymy pektolityczne, które rozkładają ściany komórkowe komórek roślinnych (enzymy te mają zdolność degradacji pektyny, substancji, która utrzymuje komórki roślinne razem).
Działanie tych enzymów pektolitycznych powoduje rozpad komórek, co skutkuje powstawaniem miękkich, wodnistych obszarów w zainfekowanej tkance. Te miękkie obszary są cechą wyróżniającą miękką zgniliznę. W miarę postępu rozkładu dotknięte obszary nabierają wodnistej tekstury i nienormalnego zabarwienia, często wyglądając na rozmoczone i odbarwione. Ponadto rozkład tych tkanek roślinnych może generować lotne związki o nieprzyjemnym i ostrym zapachu. Ten charakterystyczny zapach jest kolejną oznaką infekcji.
Choroba ta ma tendencję do szybkiego rozprzestrzeniania się w tkance roślinnej, wpływając na duże obszary rośliny w krótkim czasie. Może to prowadzić do szybkiego rozkładu organów roślinnych, takich jak bulwy, cebulki lub owoce. W miarę postępu infekcji ciągły rozpad ścian komórkowych osłabia strukturę tkanki roślinnej, prowadząc do strukturalnego upadku zainfekowanej rośliny.
Bakterie tego typu uwalniają komórki bakteryjne i enzymy do środowiska podczas procesu rozkładu. Może to ułatwić rozprzestrzenianie się choroby na inne rośliny i otaczające obszary, dodatkowo zwiększając niebezpieczeństwo infekcji pobliskich roślin. Zjawisko to może mieć katastrofalne skutki dla produkcji rolnej i ochrony produktów roślinnych, ponieważ może powodować znaczne straty zarówno w zbiorach, jak i podczas przechowywania żywności.
Czynniki sprzyjające pojawieniu się Erwinia
Podobnie jak w przypadku większości szkodników i chorób atakujących konopie indyjskie, na pojawienie się i rozprzestrzenianie się Erwinia w roślinach wpływa kilka czynników, a jej rozwój może być powiązany z określonymi warunkami, zarówno klimatycznymi, jak i związanymi z samą uprawą.
Oto niektóre z czynników sprzyjających pojawieniu się Erwinia:
• Ciepłe, wilgotne temperatury zapewniają środowisko sprzyjające wzrostowi i proliferacji Erwinia. Warunki te są szczególnie korzystne w ciepłych porach roku i na obszarach geograficznych o klimacie umiarkowanym.
• Rośliny z ranami, spowodowanymi przycinaniem, owadami lub innymi czynnikami, są bardziej podatne na infekcje Erwinia. Bakterie mogą przedostać się przez te rany, powodując infekcję.
• Nadmiar wilgoci w glebie i w środowisku roślin sprzyja rozwojowi Erwinia. Słabo osuszone gleby mogą stworzyć idealne warunki do rozwoju bakterii.
• Nadmierne podlewanie jest częstym błędem, który należy wziąć pod uwagę, gdy rozpoczynasz uprawę marihuany i chcesz uniknąć utraty wielu nasion lub roślin podczas uprawy. Dowiedz się, jak zapobiec nagłej śmierci z powodu nadmiaru wody podczas uprawy marihuany.
• Obecność skażonego materiału roślinnego, takiego jak pozostałości z poprzednich upraw lub pozostałości zainfekowanych roślin, może służyć jako źródło inokulacji dla nowych plantacji.
• Niektóre gatunki owadów, takie jak mszyce i chrząszcze, mogą działać jako wektory, przenosząc bakterie z jednej rośliny na drugą. Ułatwia to rozprzestrzenianie się choroby na obszarach rolniczych.
• Praktyki rolnicze, które sprzyjają gromadzeniu się wilgoci, takie jak nadmierne nawadnianie lub bardzo gęste sadzenie, mogą zwiększać ryzyko zakażenia Erwinia.
• Niektóre odmiany roślin są bardziej podatne na zakażenie Erwinia niż inne. Wybór odpornych odmian może pomóc zmniejszyć ryzyko.
• Brak płodozmianu może zwiększyć obecność Erwinia w glebie, ponieważ bakterie mogą przetrwać w resztkach roślinnych z poprzednich upraw.
Zrozumienie tych czynników ma kluczowe znaczenie dla wdrożenia odpowiednich praktyk zarządzania i strategii kontroli, które zmniejszają ryzyko infekcji i minimalizują wpływ Erwinia w rolnictwie i ogrodnictwie.
Zapobieganie i zwalczanie Erwinia
Zarządzanie i kontrola Erwinia w roślinach obejmuje połączenie praktyk kulturowych, środków zapobiegawczych oraz, w niektórych przypadkach, stosowanie zabiegów chemicznych. Oto kilka typowych strategii zwalczania Erwinia:
• Płodozmian może pomóc zmniejszyć gromadzenie się bakterii w glebie poprzez zmianę żywicieli roślin i ograniczenie dostępności pożywienia dla bakterii.
• Usuwanie i niszczenie zainfekowanych resztek roślinnych po zbiorach pomaga zmniejszyć źródło inokulum bakteryjnego w następnym sezonie.
• Unikaj nadmiernego nawadniania, które może stworzyć warunki sprzyjające rozwojowi Erwinia. Dobry drenaż zmniejsza wilgotność gleby.
• Odpowiednie sadzenie i rozstawianie roślin pomaga poprawić cyrkulację powietrza, zmniejszając w ten sposób wilgotność i minimalizując możliwości rozprzestrzeniania się bakterii.
• Wybór odmian roślin odpornych na Erwinia może być skuteczną strategią zmniejszania podatności na infekcje.
• Dezynfekcja narzędzi do przycinania i innego sprzętu rolniczego między roślinami lub poletkami alkoholem izopropylowym może pomóc w zapobieganiu rozprzestrzeniania się bakterii.
• W ciężkich przypadkach można zastosować zabiegi chemiczne, takie jak antybiotyki lub produkty fitosanitarne, aby kontrolować rozprzestrzenianie się Erwinia.
Jednak stosowanie tych produktów musi odbywać się zgodnie z lokalnymi zaleceniami i przepisami, aby zminimalizować wpływ na środowisko i odporność.
Niektóre czynniki kontroli biologicznej, takie jak bakteriofagi specyficzne dla Erwinia, są badane jako potencjalne narzędzia do selektywnego zwalczania bakterii bez negatywnego wpływu na środowisko.
Prowadzenie ciągłego monitorowania kultur w celu wykrycia wczesnych oznak infekcji i podjęcia szybkich działań w przypadku stwierdzenia obecności Erwinia.
Należy zauważyć, że strategie kontroli mogą się różnić w zależności od dotkniętej rośliny, środowiska i warunków klimatycznych. Zintegrowane podejście, które łączy kilka z tych środków, może być bardziej skuteczne w długoterminowym zarządzaniu Erwinia.
