Platforma Sygnalizacji Agrofagów - Online Pest Warning System

Pobieranie prób drewna

Zasady pobierania prób drewna w ramach urzędowej kontroli drzewostanów sosnowych oraz transportów drewna i opakowań drewnianych pod kątem obecności węgorka sosnowca i jego wektora żerdzianki sosnówki zostały szczegółowo określone w Standardzie EPPO 9/1(5): „Krajowe ustawowe systemy zwalczania. Bursaphelenchus xylophilus i jego wektory: procedury urzędowego zwalczania.” Wersja polska dostępna jest na stronie PIORiN https://piorin.gov.pl/prawo/standardy-eppo/. Przedstawione poniżej, dodatkowe informacje są podsumowaniem naszych ponad 20-letnich doświadczeń w zakresie badań nad tymi szkodnikami oraz informacji  zebranych w trakcie wizyt na obszarach występowania węgorka sosnowca (USA, Kanada, Japonia, Chiny, Portugalia i Hiszpania) i w lokalnych laboratoriach zajmujących się analizą takiego materiału.

Ryc. 1. Niespecyficzne symptomy zamierania sosny w wyniku choroby więdnięcia sosny, wywoływanej przez kwarantannowego nicienia węgorka sosnowca (Bursaphelenchus xylophilus): 1.1.-1.7.: Starsze drzewa sosny nadmorskiej (Pinus pinaster), Portugalia; 1.8.-1.11.: Młodsze drzewa sosny Massona (Pinus massoniana), Chiny; 1.12.: Dłużyce sosny z żerowiskami przenoszącej węgorka sosnowca japońskiej żerdzianki sosnowej (Monochamus alternatus).

Sosny opanowane przez węgorka sosnowca nie ujawniają żadnych specyficznych symptomów chorobowych. Obserwowane objawy wywoływanej choroby więdnięcia sosny takie, jak redukcja wydzielania żywicy, osłabienie transportu wody i asymilatów, stopniowe żółknięcie, brązowienie i zamieranie igieł, a w konsekwencji również całego drzewa stanowią częstą sekwencję zdarzeń, lecz podobne symptomy mogą występować również w przypadku innych chorób i okresowych stanów osłabienia fizjologicznego drzew (Ryc. 1.1-1.12.). Dlatego, powszechnie zalecane wyszukiwanie pojedynczych, osłabionych drzew i ich badanie pod kątem obecności węgorka sosnowca wiąże się z dużą przypadkowością, choć przy większym nakładzie pracy może być skuteczne. Ma ono swoją szczególną wartość w przypadku nadzoru drzewostanów z potwierdzoną już obecnością węgorka sosnowca. Zalecane dawniej, losowe wybieranie wizualnie zdrowych drzew do dalszych analiz okazało się zaś całkowicie nieskuteczne. W przypadku wstępnego przeglądu drzewostanów poszukiwanie drzew i drewna potencjalnie zasiedlonego przez węgorka sosnowca warto rozpocząć od wyszukania obszarów najbardziej narażonych na zasiedlenie przez jego wektora – żerdziankę sosnówkę (Ryc. 2.1-2.2.). Symptomy jej obecności są znacznie łatwiejsze do wykrycia. Owad ten spotykany jest w Polsce na całym niżu, jednak rozmieszczenie stanowisk jego liczniejszego występowania ma charakter punktowy, lub wyspowy i jest prawdopodobnie uzależnione od jakości środowiska i typów drzewostanów, gdzie drzewostany na słabszych siedliskach (np. boru suchego i świeżego) są częściej zasiedlane niż drzewostany na siedliskach lepszych (np. boru mieszanego). Na siedliskach lasowych z udziałem sosny owad ten występuje zaś rzadko i nielicznie. W obrębie poszczególnych drzewostanów obszarami najbardziej narażonymi na zasiedlenie przez żerdziankę są powierzchnie po niedawnych pożarach, jak również po bieżących, lub ubiegłorocznych trzebieżach, gdzie na dnie lasu pozostają resztki pozrębowe (czuby strzał, lub grubsze gałęzie w gładkiej korze) (Ryc. 2.3-2.5). Miejscami bardzo atrakcyjnymi dla żerdzianki są również różnego rodzaju stosy i mygły cieńszych sortymentów drewna, pozostawione w drzewostanie w okresie lotu chrząszczy (tj. od czerwca do października), gdzie składają one jaja, a wylęgające się larwy mogą żerować do czerwca następnego roku (Ryc. 2.6.-2.8.). Dzięki łatwemu dostępowi, w takich warunkach wizualna ocena obecności żerowisk larwalnych żerdzianki sosnówki, otworów wylotowych chrząszczy, lub samych chrząszczy kopulujących i składających jaja jest stosunkowo łatwa (Ryc. 3.6.-3.20; 4.1-4.7).

Ryc. 2. Wektor węgorka sosnowca w drzewostanie: żerdzianka sosnówka (Monochamus galloprovincialis) i jej środowisko rozmnażania się oraz rozwoju: 2.1.: samiec; 2.2.: samica żerdzianki; 2.3.-2.5.: resztki ekologiczne pozostawione w drzewostanie po ubiegło-, lub tegorocznych trzebieżach; 2.6.-2.8.: stosy i mygły drewna w gładkiej korze, pozostawione w drzewostanie w okresie lotu chrząszczy.

Ryc. 3. Wektor węgorka sosnowca w drzewostanie:  żerdzianka sosnówka (Monochamus galloprovincialis) i  jej środowisko rozmnażania się i rozwoju: 3.1.-3.2.: żer dojrzewający / uzupełniający chrząszcza w koronach żywych drzew; 3.3 : larwy dyspersyjne węgorka (DJ_III) przenoszone w tchawkach chrząszcza; 3.4.: larwa dyspersyjna węgorka DJ_III uwolniona z tchawek chrząszcza żerdzianki sosnówki; 3.5.: ślady żerowania żerdzianki na gałęziach żywych sosen; 3.6.-3.8.: chrząszcze składające jaja na górnych partiach osłabionych / zamierających drzew (w gładkiej korze); 3.9.-3.20.: kolejne fazy rozwoju żerowiska larwy żerdzianki sosnówki; charakterystyczne, długie trociny wysypujące się z pęknięć kory na opanowanych partiach drzewa; 3.16.-3.19.: usunięta kora: widoczne eliptyczne otwory chodników larwalnych żerdzianki w drewnie; 3.20: minimalna średnica drzewa umożliwiająca rozwój larw żerdzianki sosnówki (ok. 2,5 cm).   

Już od początku lipca/początku sierpnia z zasiedlonych przez żerdziankę partii drewna w gładkiej korze zaczynają wysypywać się dłuższe, białe trociny, które sygnalizują okres wgryzania się w drewno młodych larw, które dotychczas żerowały wyłącznie pod korą (Ryc. 3.9-3.20). Chodniki larwalne żerdzianki w drewnie mają przekrój eliptyczny (Ryc. 3.16-3.19). Wysypywanie się charakterystycznych, jasnych trocin z drewna jest widoczne również przez cały pozostały okres rozwoju owada do maja – lipca następnego roku. W tym czasie, w przypadku drewna leżącego na ściółce, wzdłuż strzały widoczne są powstające, małe stosy trocin gromadzących się poniżej lokalnych pęknięć kory (Ryc. 4.1-4.2). W przypadku drzew stojących, gdzie bezpośredni dostęp do żerowisk żerdzianki w drewnie z gładką korą jest utrudniony, dobrym wskaźnikiem obecności tego owada mogą być jasne trociny leżące na spękanej korze drzewa i ściółce wokół jego odziomka. Ścinka takich drzew umożliwia jednoznaczne potwierdzenie obecności żerowisk żerdzianki i pobranie prób drewna do dalszych analiz.  Okres rozwoju larw i ich przeobrażenia w poczwarki, oraz dalej, w owady doskonałe kończy się wylotem chrząszczy przez wygryzany przez nie, regularnie okrągły otwór o średnicy ok. 5-7 mm (Rys. 4.3-4.7).

Ze względu na długi okres składnia jaj przez żerdziankę sosnówkę, który zwykle przypada od połowy lipca do końca września, również wygryzanie nowych otworów wylotowych i sam wylot chrząszczy żerdzianki w następnym roku może rozciągać się na okres 2-3 miesięcy letnich. Bezpośrednio po opuszczeniu materiału lęgowego chrząszcze przelatują/przechodzą po strzale w korony żywych drzew (Ryc. 4.8), gdzie odbywają żer dojrzewający i później uzupełniający,  żerując na cienkiej korze żywych gałęzi (Ryc. 3.2-3.6). W przypadku węgorka sosnowca (B. xylophilus) właśnie w tym czasie następuje porażenie żywych drzew, gdy larwy dyspersyjne nicieni (DJ_IV) przechodzą z tchawek wektora do ran powstałych w wyniku jego żerowania na korze. Od tego momentu nicienie stają się pasożytami sosny, żerując na jej żywych tkankach. W przypadku rodzimego, niepatogenicznego dla sosny B. mucronatus, w tej fazie nicienie bardzo rzadko opuszczają ciało żerdzianki. Po kopulacji jaja składane są pod korę cieńszych partii strzały i gałęzi osłabionych, lub ściętych drzew, w gładkiej korze (Ryc. 3.7-3.8.). W tym okresie pozostałe larwy zarówno patogenicznego B. xylophilus, jak i rodzimego B. mucronatus wchodzą pod korę przez nacięcia powstałe w czasie składania jaj i ich populacja rozwija się dalej, na początku w żerowiskach larwalnych żerdzianki, lecz później już w drewnie całego drzewa. W tej fazie odżywiają się głównie grzybami siniznowymi. 

Ryc. 4. Rozwój żerdzianki sosnówki w drewnie sosny: 4.1-4.2.: trociny larwalne wysypujące się z drewna sosny opanowanej przez żerdziankę (najlepiej widoczne jesienią i wiosną nastepnego roku); 4.3.: dorosła larwa; 4.4.-4.5.: poczwarka; 4.6.: wygryzający się chrząszcz; 4.7:. otwór wylotowy chrząszcza; 4.8.: chrząszcz odbywajacy żer dojrzewający w koronach zdrowych drzew.

Zasady pobierania prób drewna w czasie urzędowej kontroli drewna i drzewostanów zostały precyzyjnie określone w Standardzie EPPO 9/1(5): „Krajowe ustawowe systemy zwalczania. Bursaphelenchus xylophilus i jego wektory: procedury urzędowego zwalczania.” Wersja polska dostępna jest na stronie PIORiN https://piorin.gov.pl/prawo/standardy-eppo/. W naszej ocenie drewno z aktywnymi żerowiskami żerdzianki sosnówki jest najlepszym materiałem do pobierania prób, gdyż poszukiwane nicienie można w nim spotkać już od momentu składania jaj przez żerdziankę jeszcze do kilku miesięcy po jej wylocie następnego roku. Jednakże, w przypadku wystąpienia węgorka sosnowca (B. xylophilus), który zasiedla zdrowe drzewo w czasie żeru dojrzewającego / uzupełniającego chrząszczy żerdzianki w koronach, obserwowane później osłabienie / zamieranie tego drzewa nie zawsze musi prowadzić do jego zasiedlenia przez tego owada. Tak, więc, nie zawsze drzewa opanowane przez B. xylophilus zawierają również żerowiska żerdzianki sosnówki. W przypadku występowania rodzimego, niepatogenicznego B. mucronatus, nicienie opuszczają owada-wektora głównie w czasie składania przez niego jaj, co zwiększa poziom zgodności pomiędzy obecnością B. mucronatus i żerdzianki sosnówki w drewnie. Należy również pamiętać, że zwykle tylko część osobników żerdzianki przenosi nicienie, a w przypadku bardzo niskiej ich liczebności w drzewostanie odnalezienie samych żerowisk staje się trudne, czy wręcz niemożliwe. Wtedy większego znaczenia nabiera odławianie do pułapek feromonowych latających chrząszczy i ich dalsza analiza laboratoryjna.

Próby drewna pobierane są w formie wałków, lub innych fragmentów drzewa (dla nas najbardziej przydatne oraz łatwe w transporcie i obróbce są wałki długości ok. 40-50 cm) (Ryc. 5.1.-5.6), wiórów uzyskanych w wyniku powolnego nawiercania drewna podejrzanych drzew przy zastosowaniu wiertła o średnicy co najmniej 17 mm (Ryc. 5.7), lub w formie zrębków drewna rozdrobnionego do wielkości z ok. 1 x 1 – 1 x 4 cm (Ryc. 5.8-5.9).  Ze względu na stopniowe w trakcie sezonu rozprzestrzenianie się nicieni w obrębie drzewa z miejsca inokulacji w żywych koronach (żer dojrzewający, lub/i uzupełniający chrząszczy), lub w górnych partiach strzały w drewnie z gładką korą (składanie jaj), próby te powinny obejmować materiał pobierany zarówno z dolnej, jak i górnej części strzały oraz grubszych gałęzi korony.

W związku z przechodzeniem w zamierającym drzewie populacji węgorka z pasożytniczej w grzybożerną fazę rozwoju, kolejnym, przydatnym wskaźnikiem sygnalizującym zwiększone prawdopodobieństwo występowania tego nicienia (jak również rodzimego, niepatogenicznego Bursaphelenchus mucronatus) w pobieranych próbach drewna jest obecność przebarwień siniznowych, wywołanych rozwojem grzybów m. in. z rodzaju Ceratocysis, Discula i Sclerophoma, itp., które w tym okresie wykorzystywane są przez nicienie, jako podstawowy pokarm. 

Ryc. 5. Pobieranie prób drewna w drzewostanie: 5.1.: sosna z symptomami zamierania; 5.2-5.6.: analiza sekcyjna całego drzewa pod kątem obecności węgorka sosnowca, próby pobierane są zarówno w partiach z gładką- (w tym korony), jak i z grubą korą (opóźnione zasiedlanie dolnych partii strzały z grubą korą jest możliwe w wyniku powolnej migracji nicieni z miejsc inokulacji (korona / partie z gładką korą); 5.7.: pobieranie prób drewna przy użyciu wiertarki akumulatorowej – wolnoobrotowej, z wiertłem o minimalnej średnicy 17 mm; 5.8-5.9.: pobieranie prób drewna z pryzm zrębków sosnowych. 

Pobrane w terenie próby muszą być oddzielnie umieszczone w workach PCV i precyzyjnie opisane na załączonej, wodoodpornej etykiecie. Po przewiezieniu do laboratorium materiał ten powinien możliwie najwcześniej być poddany dalszej obróbce. Również tutaj dla urzędowej kontroli niezbędne jest postępowanie zgodne z obowiązującymi przepisami (wymieniony wyżej Standard EPPO 9/1(5). W naszych badaniach, w zależności od wyniku wstępnej, krótkotrwałej (1-3 godz.) ekstrakcji i analizy niewielkiej ilości materiału (kilka-kilkanaście cm³ rozdrobnionego drewna zanurzonego w wodzie, w płytce Petri’ego Ø 10 cm), główne próby drewna poddawane są dodatkowej, ok. 2-tygodniowej inkubacji w worku PCV, w temperaturze ok. 25^oC (w przypadku braku, lub niewielkiej liczby nicieni w ekstrakcji wstępnej), lub, jeśli jest to pilne, natychmiastowej ekstrakcji wodnej (w przypadku licznych nicieni w ekstrakcji wstępnej) przy użyciu metody lejkowej Baermanna, lub bezpośrednio na sitach nematologicznych umieszczonych w naczyniach z wodą (np. większe płytki Petri’ego, lub plastikowe podstawki pod doniczki). Istnieje szereg innych, bardziej złożonych aparatów do wodnej ekstrakcji nicieni z drewna, lecz w omawianym obecnie przypadku nie są one niezbędne. W tym procesie wykorzystujemy naturalny odruch wszystkich nicieni zasiedlających drewno, którym jest ich szybkie, aktywne wychodzenie do wody, skąd mogą być z łatwością przenoszone (przelewane) w masie do innych naczyń laboratoryjnych, a ich zawiesina płukana i zagęszczana na drodze swobodnej sedymentacji. Ekstrakcja taka zwykle przeprowadzana jest przez ok. 3 dni, lecz w naszych pracach, gdy interesują nas wszystkie występujące w drewnie nicienie, lepiej ją prowadzić przez 48, lub nawet 24 godz. Przy zbyt długiej ekstrakcji część gatunków, a szczególnie ich osobniki dorosłe może zamierać, a zmiany szybko zachodzące w ich martwym ciele utrudniają dalsze analizy taksonomiczne.