Prognóza alternariových skvrnitostí u brambor v ČR

26. 06. 2023 RNDr. Tomáš Litschmann, Ph.D. a kol. Choroby Zobrazeno 624x

Alternariové skvrnitosti způsobované houbami Alternaria solani a Alternaria alternata jsou v posledních letech považovány za vzrůstající problém pro kvalitu a množství pěstovaných brambor nejen v ČR, ale i v dalších zemích. Druhy rodu Alternaria patří mezi listové patogeny, způsobující relativně pomalou destrukci rostlinných pletiv, a tím i omezení fotosyntézy. Při zanedbání ochrany mohou ztráty na konečné úrodě dosáhnout poměrně značné výše.

Ztráty výnosu způsobené alternariovými skvrnitostmi závisí na mnoha faktorech, zejména na termínu infekce porostu, infekčním tlaku choroby v dané lokalitě, stavu porostu a náchylnosti odrůdy. Ohroženy jsou zvláště porosty, které trpí stresovými faktory, např. suchem, jinými chorobami, nevhodnými půdními podmínkami nebo nedostatečnou výživou, zejména nedostatkem hořčíku. Ztráty se mohou pohybovat v širokém rozmezí od jednotek až do několika desítek %. V souvislosti s probíhajícími změnami klimatu a zejména vyššími teplotami, případně zvyšováním extremity teplot a srážek, se zároveň zvyšuje i závažnost onemocnění vyvolaných těmito patogeny.

Biologie patogenu

Alternarie přezimují ve formě mycelia, konidií anebo chlamydospor na rozpadajících se rostlinných zbytcích. Jakmile se z nich začnou uvolňovat spory, jsou odnášeny větrem a ulpívají na nadzemních částech okolních rostlin. Pokud jsou povětrnostní a další podmínky příznivé, dojde k infekci. Při objasňování vzniku a šíření chorob vyvolaných původci alternariových skvrnitostí) je vhodné si připomenout interakce mezi podmiňujícími faktory (schéma 1). Aby došlo k propuknutí některé z těchto chorob, musí být splněny všechny tři podmínky, a to přítomnost patogenu v dané lokalitě, příznivé podmínky prostředí a vnímavost hostitele k infekci. Z meteorologických faktorů infekci podporují vyšší teploty vzduchu a střídající se vlhká a suchá období umocňovaná ještě přívalovými dešti. V případě alternárií je zřejmé, že mladší pletiva jsou vůči infekci odolnější, stejně tak jako pletiva neoslabená dalšími stresovými faktory. Starší listy a oslabené rostliny jsou naopak k pronikání spor do pletiv citlivější.

Schéma 1: Trojúhelník choroby

Příznaky

Alternáriové skvrnitosti se projevují nejprve jako malé žluté skvrny, které nekrotizují a zbarvují se hnědě až černě (obr. 1). Na skvrnách se často tvoří struktura v podobě soustředných kružnic (obr. 2 a 3). Tvar a velikost skvrn závisí na původci, podmínkách prostředí a na odrůdě. V polních podmínkách je těžké rozlišit oba původce podle příznaků. Oba druhy se také často nalézají ve stejné lézi. Kromě toho se příznaky velmi podobají symptomům způsobeným výživovými poruchami a suchem, což dále komplikuje identifikaci.

Obr. 1: Porost brambor napadený alternáriovými skvrnitostmi

Obr. 2: Terčovitá a hnědá skvrnitost listů bramboru

Obr. 3: Terčovitá a hnědá skvrnitost bramboru - detail

Prognostické modely

Předpovědní modely na signalizaci alternariových skvrnitostí mohou být obecně založeny na různých předpokladech. Buď se předpokládá, že patogen je v daném prostoru trvale přítomen a signalizace ošetření se provádí na základě modelování citlivosti rostlinných pletiv vůči němu. Druhá skupina modelů naopak předpokládá trvalou citlivost rostlin a signalizaci provádí na základě vývoje povětrnostních podmínek v průběhu vegetace. Lze očekávat, že nejpřesnějších výsledků bude dosaženo kombinací obou přístupů.

Na rozdíl od spor Phytophthora infestans (obr. 4) šířících se na poměrně velké vzdálenosti a způsobujících plíseň bramboru (obr. 5), spory Alternaria solani (obr. 6) se šíří pouze na vzdálenost několika stovek metrů od zdroje nákazy, který většinou bývá přímo uvnitř porostu. Spory Alternaria alternata (obr. 7) jsou lehčí a většinou pocházejí z různých zdrojů vně porostu, šíří se tudíž na větší vzdálenosti a zároveň i jejich koncentrace dosahují vyšších hodnot. Způsobují však méně závažnou hnědou skvrnitost.

Obr. 4: Sporangia Phytophthora infestans (www.vegetables.cornell.educropspotatoeslate-blight)

Obr. 5: Plíseň bramboru

Obr. 6: Alternaria solani - konidie (https.alchetron.com)

Obr. 7: Alternaria alternata - konidie (www.allergywise.com)

Aby bylo možno spolehlivěji vyhodnotit přítomnost patogena v dané oblasti, je nutno k detekci spor přítomných v ovzduší použít některý z různých typu lapačů, zachycujících poletující mikroskopické částice na lepivou vrstvu. Nejčastěji na pásku opatřenou lepivou vrstvou a připevněnou na válci otáčeném hodinovým strojem jednou za týden, umístěným oproti štěrbině, přes níž se nasává vzduch z okolí. Výhodné jsou rotační lapače, u nichž jsou dvě tenké tyčinky s lepivým povlakem otáčeny malým elektromotorkem poháněným solární energií. Analýzu zachycených částic lze následně provést buď mikroskopicky, nebo PCR testy.

Obr. 8: Umístění rotačního lapače spor přímo v porostu brambor

V loňském roce Výzkumný ústav bramborářský Havlíčkův Brod (VÚB) prováděl monitoring spor pomocí rotačních lapačů (obr. 8) umístěných přímo v porostu brambor, na třech lokalitách v rámci ČR. Výsledky záchytu spor obou druhů alternárií jsou pak znázorněny v grafu 1. I přes pouze jednoroční výsledky se na něm ukazuje poměrně dobrá shoda se zahraničními poznatky, totiž že spory A. alternata jsou s ohledem na svůj vícezdrojový původ v ovzduší přítomny prakticky po celé vegetační období a jejich množství se zvyšuje v období ke konci sezony, kdy se více uvolňují ze zasychajících napadených rostlinných zbytků. V ranobramborářské oblasti (M. Žižkov, okr. Břeclav) bylo dosaženo hodnoty 3 již v průběhu léta, což bylo mj. způsobeno i pěstováním velmi rané odrůdy Monika v blízkosti lapače sklízené v první srpnové dekádě. Na Vysočině byly vyšší koncentrace zaznamenány až na konci srpna, a to pouze v Lípě u Havlíčkova Brodu. Na této lokalitě se rovněž jako na jediné z monitorovaných vyskytly na konci července i spory A. solani.

Pomocí lapačů spor lze tak v případě houbových chorob poměrně snadno získat informace o přítomnosti patogenu ještě před tím, než budou jeho projevy patrny vizuálně v porostu. Moderní PCR testy umožňují z jednoho vzorku detekovat více druhů spor, takže lze současně zjišťovat i přítomnost P. infestans.

Graf 1: Záchyty spor A. alternata a A. solani ve vegetačním období roku 2022 na různých lokalitách

Signalizace ošetření

Pro signalizaci vhodného postupu při ochraně proti alternáriovým skvrnitostem lze využít i poznatků spojených se stářím rostlin. Mladé listy jsou téměř rezistentní a teprve s jejich stárnutím tuto schopnost postupně ztrácejí a umožnují sporám pronikat do jejich pletiv. Toho využívá koncept znázorněný v grafu 2. Předpokládá se, že mladé listy, přibližně do doby tuberizace jsou vůči pronikání rezistentní, tuto schopnost začnou výrazněji ztrácet od okamžiku zvětšování hlíz. Modelovat růst brambor lze pomocí teplotní veličiny označované jako P-days (Potato days). Předpokládá se, že optimální teplota pro růst bramboru je kolem 21 °C, při teplotách pod 7 °C a nad 30 °C se růst zastavuje. Sčítáním jednotlivých denních hodnot této veličiny od data vzcházení porostu lze stanovit, v jaké fenofázi se porost nalézá. Za termín ukončení rezistence vůči alternariovým skvrnitostem (fáze I v grafu 2) se většinou považuje hodnota 300 této sumy, pro jednotlivé odrůdy se však může mírně lišit. Mnohaleté výsledky sledování většinou na odrůdě Ditta uvedené v tabulce 1 ukazují, že první výskyty se objevovaly v porostu s několikadenním odstupem po dosažení kritického čísla. Výjimku tvořil rok 2016 s větším odstupem, ale v žádném ze sledovaných let se příznaky v porostu nevyskytly před dosažením této hodnoty.

Období vysoké citlivosti začíná od období zvětšování hlíz (fáze III), které nastává přibližně po dosažení hodnoty P-days 380, 430 a 500 pro rané, polorané a pozdní odrůdy brambor. V tomto období je zapotřebí provádět intenzivní ochranu porostů. Mezi fází I a fází III se nalézá přechodná fáze II, v níž je citlivost porostů mírně zvýšená. Podle některých zahraničních pramenů je možno v tomto období snížit koncentraci použitých přípravků na 75 % bez dopadů na průběh choroby.

Tab. 1: První výskyty alternariových skvrnitostí na lokalitě Valečov a termíny dosažení kritického čísla P-DAYS 300 za období 2014 až 2022

Graf 2: Koncept modelu ochrany proti alternariovým skvrnitostem založeném na fyziologickém vývoji porostu

Využití

V současné době existuje již poměrně hustá síť meteorologických stanic v hlavních bramborářských i ranobramborářských oblastech, z níž je možno čerpat údaje o teplotách a ty následně použít pro výpočet P-days. Jedna z možností tohoto výstupu je znázorněna v grafu 3 tak, jak je prezentována na webových stránkách VÚB. Je zde několik křivek, platných pro různé termíny vzcházení po jednotlivých dekádách od 1. května do 20. června příslušného roku. Pěstitel si tak může vybrat tu, která odpovídá nejlépe jím zjištěnému termínu vzcházení pro daný porost.

Optimální teplota pro rozvoj alternariových skvrnitostí v porostu se uvádí v našich podmínkách v intervalu 20–30 °C. Již trvání ovlhčení listů v délce 3 hodin při teplotách mezi 21 až 25 °C je příhodné pro vznik lézí. Ukazuje se rovněž, že důležitou podmínkou pro rozvoj choroby je střídání suchých a vlhkých period, včetně střídání období s vysokou a nízkou vlhkostí vzduchu v průběhu několika dnů po sobě. Na rozdíl od spor jiných houbových chorob A. alternata i A. solani přežívají poměrně dobře suchá období a při dalším ovlhčení anebo zvýšení vlhkosti se klíčení obnovuje. Vyprodukuje se tak několikanásobně více spor, než by vzniklo jenom při vlhké periodě o stejné délce trvání. S touto skutečností pracuje prognostický model označovaný jako IWP (interupted wet period), jeho vhodnost pro naše podmínky bude teprve ověřován.

Graf 3: Nárůst hodnot P-days pro lokalitu Valečov od jednotlivých termínů vzcházení

Souhrn

Je zřejmé, že k problematice ochrany porostů brambor proti alternariovým skvrnitostem je nutno přistupovat celostně, holisticky (jak je ostatně doporučováno pro integrovanou ochranu), a brát v úvahu všechny faktory, které mohou výskyt a šíření v porostu ovlivnit. Základem jsou agrotechnická opatření včetně střídání plodin a optimální výživy, která zahrnuje i mikroelementy, přispívající jednak ke snížení populační hustoty patogena na daném pozemku a zároveň zvyšující schopnost rostlin odolávat jeho případným infekčním tlakům. Prováděná signalizace umožňuje zjistit přítomnost spor zejména A. solani v blízkosti porostu a společně s metodami založenými na vyhodnocování povětrnostních podmínek usměrnit chemickou ochranu.

Zpracováno s podporou projektu NAZV QK22010073 a institucionální podpory na dlouhodobý koncepční rozvoj výzkumné organizace reg. č. MZE-RO1622

RNDr. Tomáš Litschmann, Ph.D.¹, Ing. Ervín Hausvater, CSc.², Ing. Petr Doležal, Ph.D.², Ing. Petr Sedlák, Ph.D.^3
1Moravský Žižkov, ²Výzkumný ústav bramborářský Havlíčkův Brod, s.r.o., ²Česká zemědělská univerzita v Praze