Rola drobnoustrojów w występowaniu choroby replantacji w uprawach sadowniczych

Zmęczenie gleb uprawnych jest typowym przykładem niekorzystnych zmian w naturalnym środowisku przyrodniczym, wywołanym zaburzeniem funkcjonowania poszczególnych elementów biocenozy glebowej. W zmęczonych glebach upraw monokulturowych najczęściej obserwuje się spadek liczebności bakterii typowych (korzystnych), raczej przyrosty niż spadki liczebności promieniowców i przyrosty liczebności grzybów, przede wszystkim jednak namnażanie się osobników fitopatogenicznych i toksynotwórczych.

Istnieją dwa typy choroby replantacji: niespecyficzny i specyficzny. Niespecyficzna choroba replantacji występuje na glebach lekkich i jest powodowana przeważnie przez pasożytnicze nicienie z rodzaju Pratylenchus, czyli przez tzw. korzeniaki. Nicienie występują w glebie jak i na korzeniach roślin, głównie w ich tkance korowej, gdzie odżywiają się i rozwijają. W trakcie odżywiania wydzielają enzymy, które są toksyczne dla tkanki korowej. Powstają, więc blizny, a przy dużej populacji nicieni w korzeniach tkanka korowa zamiera na znacznej długości.

Typ specyficzny choroby replantacji występuje na glebach zwięzłych, zwykle przy sadzeniu po sobie drzew tego samego gatunku. Nie stwierdzono jej na glebach kwaśnych. Większość badaczy łączy jej występowanie z określoną mikroflorą. Mikroorganizmy mogą w chorobie replantacji pełnić rolę pośrednią i bezpośrednią.

Pośrednia rola polega na udziale w powstawaniu z rozkładających się korzeni po usuniętych roślinach substancji toksycznych dla korzeni nowo posadzonych roślin. W części korowej korzeni brzoskwini występuje w stosunkowo dużej ilości glikozyd, amygdalina, nietoksyczna dla brzoskwini. Szkodliwe są natomiast produkty jej rozkładu - aldehyd benzoesowy i cyjanowodór (HCN). Cyjanowodór hamuje oddychanie i zabija żywe komórki. Natomiast szkodliwe działanie kory korzeni starych drzew jabłoni jest związane z obecnością florydzyny. Jednak czynnik ten jest groźny tylko w pierwszych latach po posadzeniu, w miarę upływu czasu szkodliwość tego związku maleje, a zastosowany zabieg nawadniania wpływa korzystnie na zmniejszenie się zawartości florydzyny w glebie. Badacze izraelscy uważają, że dla młodych korzeni jabłoni toksyczny jest etylen, powstający z rozkładu korzeni po rosnących drzewach. Toksyny te u brzoskwini i jabłoni są wynikiem działania określonych mikroorganizmów saprobiotycznych.

Bezpośrednia rola mikroorganizmów w chorobie replantacji polega na produkcji przez nie substancji fitotoksycznych. W 1968 r opublikowano pracę, w której zwrócono uwagę na związek bakterii fluoryzujących z rodzaju Pseudomonas z ograniczeniem wzrostu korzeni jabłoni w wyniku nekrozy ich wierzchołków. Niektóre szczepy Bacillus subtilismogą powodować osłabienie wzrostu drzew. Niemieccy badacze wykazali, że przyczyną choroby replantacji jabłoni mogą być promieniowce (Actinomycetes). Przenikają one przez oskórek korzeni lub włośniki do epidermy, gdzie rozprzestrzeniają się, wnikają do komórek niszcząc je, powodując zamieranie epidermy. Twierdzenie to autorzy oparli na wynikach doświadczeń wskazujących, że niektóre środki chemiczne o właściwościach aktinomycydów wpływają korzystnie na wzrost siewek jabłoni na glebie „zmęczonej”.

Najczęściej jako czynniki sprawcze choroby replantacji wymienia się grzyby. Badacze amerykańscy izolowali różne gatunki grzybów: Rhizoctonia solaniniektórych jabłoni i wiśni, Pythium ssp,Phytophtorassp. z brzoskwini; Cylindrocarponsp. z jabłoni oraz Fusarium (F. equiseti, F. oxysporum, F. solani) z brzoskwini i wiśni. Cylindrocladium floridanum powodował więdniecie i gnicie korzeni sadzonek brzoskwini w południowej części Stanów Zjednoczonych. Chorobę replantacji wiśni i śliw w Holandii, Anglii powodował grzyb Thieloviopsis basicola, natomiast na Węgrzech Rosellinia necatrix iRoesleria pallida. Ograniczenie wzrostu i rozwoju drzew owocowych w Kanadzie spowodowane było obecnością Penicillium janthinellum, Constantinella terrestrisoraz Pythium irregulare. W Czechosłowacji Penicillium claviforme, a w nowej Zelandii Peniophora sacratabyły odpowiedzialne za występowanie choroby replantacji. W badaniach nad replantacją sadów prowadzonych w Polsce wykazano obecność grzybów patogenicznych należących do rodzajów: Alternaria, Cylindrocarpon, Fusarium, Verticilliumw sadzie dwuletnim, natomiast w sadzie trzyletnim stwierdzono występowanie grzybów należących do rodzajów: Botrytis, Rhizoctonia, Fusarium orazVerticillium.