Chmiel jest rośliną wieloletnią, uprawianą kilkanaście lat w jednym miejscu. Zdrowotność materiału sadzonkowego jest więc szczególnie istotna, bowiem wpływa na wzrost i rozwój roślin w kolejnych latach uprawy. Specyfika uprawy tego gatunku, podobnie jak innych roślin wieloletnich, rodzi wiele problemów związanych z brakiem zmianowania. Jednym z nich jest systematyczne obniżanie się zdrowotności spowodowane nagromadzeniem patogenów zarówno w roślinach jak i w glebie. Dodatkowym elementem sprzyjającym rozprzestrzenianiu czynników chorobotwórczych jest wegetatywny sposób rozmnażania chmielu. Szczególnie niebezpieczne są patogeny, takie jak wirusy i wiroidy, których obecność w roślinie najczęściej nie powoduje widocznych objawów. Utrudnia to identyfikację osobników chorych oraz uniemożliwia ich wcześniejszą eliminację z plantacji. Taka sytuacja prowadzi do niekontrolowanego rozprzestrzeniania patogenów i w konsekwencji zwiększenia liczby porażonych roślin wraz z wiekiem plantacji. Powoduje to stopniowe obniżanie produktywności chmielników, gdyż obecność w roślinach wirusów i wiroidów, mimo braku objawów chorobowych, wpływa negatywnie na wielkość i jakość plonu. Patogenów tych nie można zwalczać przy użyciu chemicznych metod ochrony roślin. Jedynym sposobem ich ograniczania jest stosowanie zdrowego materiału szkółkarskiego do zakładania nowych plantacji. Zastosowanie zdrowych sadzonek, oprócz efektu fitosanitarnego polegającego na ograniczeniu rozprzestrzeniania czynników chorobotwórczych w środowisku rolniczym, pozwala na uzyskanie surowca chmielowego charakteryzującego się lepszymi parametrami jakościowymi. Stwierdzono, że surowiec uzyskany z roślin zdrowych charakteryzował się wyższą zawartością alfa kwasów oraz olejków chmielowych. Największy pozytywny efekt uzyskano w przypadku odmiany Lubelski, która jest uprawiana i rozmnażana wegetatywnie od 50 lat, co skutkuje bardzo silnym porażeniem przez wirusy. Eliminacja wirusów i wiroidów z roślin odmiany Lubelski spowodowała wzrost zawartości alfa kwasów o 50% (rys.1).
W 2012 r. Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach podjął się zadania wytworzenia i udostępnienia plantatorom zdrowego materiału sadzonkowego najważniejszych polskich odmian chmielu. Prace prowadzone są w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Pierwszym krokiem realizacji tego celu było uzyskanie zdrowych roślin matecznych, pozbawionych wirusów i wiroidów. Patogeny te zasiedlają wszystkie części rośliny, za wyjątkiem szybko dzielących się komórek tkanki merystematycznej znajdującej się m.in. w wierzchołkach pędów. Skuteczną metodą ich eliminacji jest zregenerowanie całych roślin chmielu z mikroskopijnych fragmentów tkanki merystematycznej obejmujących jedynie zdrowe komórki. W tym celu z uprzednio wyselekcjonowanych roślin wyjściowych pożądanych odmian chmielu pobierano merystemy wielkości 0,1 mm i na odpowiednio dobranych podłożach agarowych w warunkach in vitro stymulowano je do wytworzenia pędów i korzeni (fot.1). Rośliny wyprowadzone bezpośrednio z merystemów diagnozowano pod względem obecności wirusów i wiroidów przy użyciu odpowiednich metod serologicznych i molekularnych. Tylko w pełni zdrowe rośliny stanowiły materiał wyjściowy do produkcji sadzonek.
Właściwa produkcja sadzonek polega na cyklicznym, wegetatywnym rozmnażaniu zdrowych roślin matecznych. W tym celu wykorzystuje się bardzo wydajną metodę ukorzeniania sadzonek zielnych uzyskanych z fragmentów pędów obejmujących jedną parę liści (fot. 2). Cały proces produkcji przebiega w kontrolowanych warunkach temperatury i wilgotności z zachowaniem ostrych rygorów fitosanitarnych. Rośliny mateczne są systematycznie kontrolowane pod względem obecności wirusów i wiroidów, a także innych patogenów oraz szkodników chmielu. Daje to pewność, że wytworzony materiał szkółkarski jest w pełni zdrowy. Sadzonki wyprodukowane w IUNG-PIB charakteryzują się nie tylko najwyższym stopniem zdrowotności, ale również odpowiednią wielkością, gwarantującą dobre przyjęcia w warunkach polowych oraz uzyskanie plonu szyszek już w drugim roku po wysadzeniu na plantację. Należy podkreślić, że plantatorzy uzyskują sadzonki ukorzenione w doniczkach, co umożliwia ich wysadzanie w warunki polowe w dowolnym okresie sezonu wegetacyjnego (fot. 3).
Uzyskanie zdrowych roślin matecznych odmian chmielu uprawianych w Polsce, pozwoliło na wprowadzenie w życie programu produkcji elitarnego materiału szkółkarskiego o najwyższym stopniu zdrowotności jaki aktualnie można uzyskać w przypadku chmielu. W ramach realizacji projektu, zostaną wyprodukowane i przekazane plantatorom, sadzonki różnych odmian w liczbie wystarczającej do obsadzenia około 50 ha chmielników. Mamy nadzieję, że realizacja projektu przyczyni się do upowszechnienie praktyki stosowania zdrowego materiału szkółkarskiego do zakładania nowych plantacji chmielu, co dostosuje nasz kraj do standardów stosowanych przez wiodących producentów chmielu na świecie, umożliwiając jednocześnie wzrost konkurencyjności polskiej branży chmielarskiej.
Urszula Skomra
