BASF
BASF
BASF

Chemap Agro s.r.o.

Charakteristika odrůd a linií ječmene jarního z hlediska rezistence vůči fuzarióze klasu

02. 08. 2022 Bc. Zuzana Lišková; Česká zemědělská univerzita v Praze Choroby Zobrazeno 168x

Ječmen jarní patří mezi hojně pěstované plodiny jak celosvětově, tak i v ČR, kde k jeho rozšíření přispělo sladovnické využití. Je to rostlina poměrně nenáročná a přizpůsobivá. Díky této vlastnosti se vydatně pěstuje i v sušších oblastech, které by pro jiné obilniny byly nevhodné.

Proseeds

Další předností je jeho využití. Velká část ječmene se zpracovává jako krmivo pro hospodářská zvířata (až 80 % vypěstovaného ječmene). Další část, hlavně sladovnických odrůd, putuje do pivovarnického průmyslu k tvorbě sladu. Jeho využití v potravinářském průmyslu bylo dlouhou dobu opomíjeno, avšak i zde se začíná víc využívat jako tzv. funkční potravina.

Kvalitu a výnos sklizeného zrna ječmene jarního však může ohrozit mnoho škůdců a patogenů, například onemocnění způsobené houbami rodu Fusarium.

Fuzariózy klasu

Fuzariózy klasu patří mezi nejvýznamnější choroby obilnin a dalších polních plodin. Toto onemocnění je dlouhodobě známé, avšak výzkum vzrostl s rostoucím výskytem na území ČR i celosvětově. Způsobuje nejen výnosové ztráty vlivem napadení klasu, ale významně snižuje kvalitu zrna přítomností mykotoxinů. Mykotoxiny nejen zhoršují sladovnické využití, ale také představují riziko pro konzumenty ať už v potravinách či v krmivu pro hospodářská zvířata.

Prvotní projevy napadení nemusí být zřejmé. Jedná se o černání - hnědnutí klasu, kdy klas vypadá, jako by byl nasáklý vodou. Mnoho patogenů způsobuje podobné symptomy, a tak může být identifikace poněkud obtížná. Při vhodných podmínkách pro rozvoj choroby (zvýšená vlhkost) se však může objevit symptom, který je pro fuzariózy klasu charakteristický, a to jsou lososově oranžové spory hub na povrchu klasu.

Při infekci však nejde o klas, ale o zrno, ke kterému postupně houba postupuje. Zrno ztrácí objem a tvar, objevuje se zubovitost klasu, kdy při promačkání klasu můžeme nahmatat nevyvinutá zrna. Zrna jsou scvrklá, většinou světle hnědá a v některých případech se objevuje i charakteristické lososově oranžové zbarvení.

Polní pokusy

Bylo hodnoceno 289 odrůd a linií ječmene jarního na rezistenci vůči fuzarióze klasu a následně zjištěna redukce hmotnosti napadeného zrna. Posuzovalo se podle tří kategorií: materiál, řadovost a typ klasu. Materiál představovaly tři skupiny - skupina novošlechtění (99 zástupců), odrůdy z genové banky (122 zástupců s odlišnou dobou registrace a proveniencí) a skupina nesladovnických ječmenů jarních (68 zástupců). U všech skupin se dále sledoval počet řad a typ zrna, kdy bylo více ječmenů dvouřadých a v menším zastoupení byly ječmeny šestiřadé. Převládaly ječmeny pluchaté nad nahými ječmeny.

Pokus byl veden na poli Výzkumného ústavu rostlinné výroby, v.v.i. v Praze-Ruzyni. Rostliny byly vysety do hnízd (infekční a neinfekční varianty proti sobě) a odděleny ochranným pásem pšenice jarní. Na pozemku bylo provedeno základní hnojení NPK a začátkem května byl porost ošetřen herbicidy (Agritox 1,25 l/ha a Starane 0,4 l/ha) a insekticidem Nexide (0,08 l/ha). Pole bylo v průběhu celého pokusu zavlažováno.

Jako inokulum se použil výluh z předem infikovaných zrn v destilované vodě, kdy byla koncentrace konidií 0,8 × 107 v 1 ml destilované vody. V našem případě to byly hlavně konidie F. culmorum, ale jak uvádí Chrpová et al. (2015), je doporučeno používat směs více druhů pro více věrohodnou infekci a vyšší zastoupení mykotoxinů.

Inokulace probíhala v první polovině léta a od toho se pak odvíjelo načasování symptomatického hodnocení. Závisí na stavu porostu, kdy se inokulace provádí, ve fázi 65 - střed kvetení, a také na počasí, kdy není možné inokulaci provádět za silného deště a větru. Z každé odrůdy nebo materiálu se vybralo 10 reprezentativních klasů, na které se aplikovala připravená suspenze. Poté se tyto klasy přikryly na 24 hodin polyethylenovým sáčkem, aby se zlepšily podmínky pro infekci, ale hlavně fungoval jako ochrana proti větru a dešti. Symptomatické hodnocení poté probíhalo 14., 21. a 28. den po inokulaci.

Stupnice hodnocení napadení klasu:

  • 9 bodů - napadení pokrývá méně než 5 % klasu, klas není zbarven
  • 8 bodů - 5–17 % plochy klasu je napadeno
  • 7 bodů - 18–30 % plochy klasu je napadeno
  • 6 bodů - 31–43 % plochy klasu je napadeno
  • 5 bodů - 44–56 % plochy klasu je napadeno
  • 4 body - 57–69 % plochy klasu je napadeno
  • 3 body - 70–82 % plochy klasu je napadeno
  • 2 body - 83–95 % plochy klasu je napadeno
  • 1 bod - více než 95 % klasu je viditelně napadeno, výrazná změna barvy celého klasu.

Po sklizni se z klasů vymlátilo zrno na stacionární mlátičce. Zrno se pak očistilo od nečistot, zbytků plev a zeminy. Zjistil se počet zrn z 10 klasů pomocí přístroje na počítání semen a spočítala se HTS (hmotnost tisíce semen). Sledovala se redukce hmotnosti infikovaných zrn oproti zrnům neinfikovaným.

Symptomatické hodnocení a redukce hmotnosti zrna z hlediska odlišnosti materiálů

Nejvyšší napadení bylo pozorováno u linií současného novošlechtění. Zástupci této skupiny tedy jsou nejnáchylnější k napadení. Více jak 25 % zástupců bylo hodnoceno stupněm 3 (tzn. klas napaden ze ¾). U těchto odrůd je také pozorována nejvyšší redukce hmotnosti infikovaného zrna. Až 20 % zástupců mělo redukci hmotnosti zrna v limitu 41–50 %. Hlavní příčinou je jejich genetická příbuznost, a tím pádem velmi podobná reakce na napadení patogenem. Vysoké napadení a poměrně vysoká redukce hmotnosti zrna tedy naznačuje to, že tyto odrůdy mohou být rizikové pro sladovnické využití. Je potřeba zajistit nejen dostatečnou rezistenci a sladovnickou kvalitu zrna, ale i nízký obsah mykotoxinů, neboť jejich výskyt může působit problémy při sladovnickém zpracování zrna.

Odrůdy a linie pro nesladovnické využití měly z hlediska symptomatického hodnocení velmi dobré výsledky. Okolo 20 % jejich zástupců bylo hodnoceno stupněm 6 (tzn. ¼ klasu byla napadena). Co se týče redukce hmotnosti zrna, bylo více než 40 % zástupců nesladovnických ječmenů v limitu redukce hmotnosti 0–10 %. Může za to hlavně fakt, že většina odrůd patří mezi odrůdy se zvýšenou rezistencí vůči fuzarióze klasu. Ve skupině byly i odrůdy odolné, jako například KM3255.105.1.15, KM2693, CDC Rattan a další.

Odrůdy z genové banky představovaly jakýsi průměr těchto tří skupin. Při symptomatickém hodnocení byli zástupci rozprostřeni po celé stupnici hodnocení. Z hlediska redukce hmotnosti zrna bylo až 20 % zástupců v limitu redukce hmotnosti 0–10 %. Zbytek zástupců však měl i vyšší redukci hmotnosti. Je to dáno různorodostí této skupiny, kdy mezi zástupci jsou odrůdy velmi náchylné (Sladar line 1, Ishtar, Entresole) i odrůdy s poměrně vysokou rezistencí (Athos, Odesskij 131, Wong aj.).

Graf 1: Symptomatické hodnocení rozdílných odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.
Graf 1: Symptomatické hodnocení rozdílných odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.

Graf 2: Redukce hmotnosti zrna rozdílných odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.
Graf 2: Redukce hmotnosti zrna rozdílných odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.

Symptomatické hodnocení a redukce hmotnosti zrna podle počtu řad v klasu

Ze symptomatického porovnání infikovaných klasů ječmene dvouřadého a šestiřadého se došlo k závěru, že ječmen dvouřadý nemá tak silné projevy napadení jako ječmen šestiřadý. Zatímco ječmen dvouřadý měl větší počet zástupců v bodech 6 a 7 (18–43 % plochy klasu napadeno), ječmen šestiřadý měl až 5 % zástupců s bodem 1 (95 % plochy klasu napadeno). Vysokému napadení klasů ječmene šestiřadého odpovídá i fakt, že jeho zástupci měli vyšší redukci hmotnosti zrna než zástupci ječmene dvouřadého. Zatímco u dvouřadého mělo více jak 20 % zástupců redukci hmotnosti zrna v rozmezí 0–10 % a nad 15 % zástupců redukci mezi 21–30 %, šestiřadý ječmen měl redukci vyšší. Jeho zástupci se vyskytovali ve velkém zastoupení i v limitu 41–50% redukce a 51–60% redukce.

Pokus tedy potvrdil, že dvouřadý ječmen je více odolný fuzarióze klasu a klas po napadení má menší redukci hmotnosti zrna než ječmen šestiřadý. Je to hlavně dáno uspořádáním klasu, kdy šestiřadý ječmen má zrna velmi blízko u sebe a klas je kompaktnější. To napomáhá zadržování vlhkosti uvnitř klasu a poskytuje tak ideální podmínky pro šíření patogena. Dvouřadý ječmen má naopak klas volnější a vzdušnější, a to může být překážkou pro šíření patogena po klasu.

Graf 3: Symptomatické hodnocení šestiřadých a dvouřadých odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.
Graf 3: Symptomatické hodnocení šestiřadých a dvouřadých odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.

Graf 4: Redukce hmotnosti zrna u šestiřadých a dvouřadých odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.
Graf 4: Redukce hmotnosti zrna u šestiřadých a dvouřadých odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.

Symptomatické hodnocení a redukce hmotnosti zrna podle typu zrna

Ječmen nahý při symptomatickém hodnocení dominoval v bodech 5, 6 a 7. Z toho lze vyvodit, že větší část zástupců neměla klas napadený z více než 50 %. Až 25 % zástupců se vyskytuje v bodě 6, tzn. měly klas napadený z 31–43 %. Jeho poměrně nízké napadení pak podporují i výsledky redukce hmotnosti zrna, kdy až 50 % zástupců je v limitu redukce hmotnosti zrna 0–10 % a dalších 20 % zástupců má redukci hmotnosti do 20 %.

Na druhou stranu pluchatý ječmen měl vyšší zastoupení na opačné straně stupnice. Největší zastoupení bylo v bodě 3 (70–82 % plochy klasu napadeno), kde se vyskytovalo více než 15 % zástupců. Poměrně velké zastoupení bylo i v bodech 4 a 5 (klas napaden z více než ½). Redukce hmotnosti zrna byla u zástupců ječmene pluchatého do 30 %. Dále se jejich zastoupení snižuje a v redukci hmotnosti nad 50 % už je jen velmi malé množství zástupců.

Podle symptomatického hodnocení tak byl pluchatý ječmen více napaden než ječmen nahý.

Při porovnávání redukce hmotnosti zrna však nedošlo k takové redukci, jakou bychom podle výsledků symptomatického hodnocení očekávali. Může za to přítomnost pluch jakožto zábrany proti proniknutí patogena k zrnu. Khatibio et al. (2012) sledovali i obsah mykotoxinů DON u pluchatých ječmenů. Bylo zjištěno, že i při horším průběhu infekce neměl pluchatý ječmen velký obsah mykotoxinů v zrnu a zrno nebylo ani viditelně poškozeno. Mykotoxin, který by se jinak dostal do zrna, se u pluchatého ječmene nahromadí v pluchách a konečná koncentrace v zrnu je tak velmi nízká. Z hlediska symptomatického hodnocení se pluchatý ječmen může jevit jako špatná volba, ale vlivem pluch zde nemůžeme potvrdit teorii, že při vysokém napadení klasu bude i vysoká redukce hmotnosti zrna. Stěžejní proces při zpracování pluchatého ječmene je zbavení ječmene pluch, které mohou obsahovat značné koncentrace mykotoxinů. U nahého ječmene probíhá pouze čistění zrna. Z toho vyplývá, že u ječmene pluchatého dochází vlivem zpracování ke snížení koncentrace mykotoxinů, avšak u ječmene nahého se v průběhu zpracování zrna koncentrace mykotoxinů nemění.

Graf 5: Symptomatické hodnocení nahých a pluchatých odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.
Graf 5: Symptomatické hodnocení nahých a pluchatých odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.

Graf 6: Redukce hmotnosti zrna u nahých a pluchatých odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.
Graf 6: Redukce hmotnosti zrna u nahých a pluchatých odrůd a materiálů ječmene jarního po infekci Fusarium sp.

Závěr

Odolnost ječmene jarního vůči fuzariózám klasu je tedy ovlivněna typem materiálu, řadovostí klasu a typem zrna. Při posuzování materiálu se jako nejodolnější skupina prokázala skupina nesladovnických ječmenů jarních. Řadovost klasu a typ zrna zajišťují pasivní ochranu proti šíření choroby. Bylo prokázáno, že volnější stavba klasu dvouřadého ječmene jarního snižuje celkové napadení klasu. Při hodnocení ječmenů pluchatých a nahých byl patrný vliv pluch, kdy jejich přítomnost významně zabránila redukci hmotnosti zrna.

Pohled na pokusné pole, vlevo infikované rostliny
Pohled na pokusné pole, vlevo infikované rostliny

Inokulace klasů
Inokulace klasů

Symptomy napadení klasů fuzariózami po inokulaci
Symptomy napadení klasů fuzariózami po inokulaci

Klasy se symptomy napadení po inokulaci
Klasy se symptomy napadení po inokulaci

Výsledky byly získány díky podpoře TA ČR na projekt TN01000062.
Vytvořeno na základě bakalářské práce pod vedením Prof. Ing. Pavla Ryšánka, CSc. a konzultantky Ing. Jany Chrpové, CSc.

Související články

Choroby slunečnice: Bílá hniloba slunečnice

13. 08. 2022 Ing. Jana Víchová, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně Choroby Zobrazeno 57x

Zhodnocení ročníku 2021 z pohledu klasových fuzarióz pšenice

07. 08. 2022 Ing. Štěpánka Radová, Ph.D.; Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno Choroby Zobrazeno 156x

Choroby černého rybízu

06. 08. 2022 Doc. Ing. Ivana Šafránková, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně Choroby Zobrazeno 173x

Monitoring citlivosti Botrytis cinerea k fungicidům používaným k ochraně jahodníku

31. 07. 2022 Ing. Pavlína Jaklová, Ph.D., Mgr. Michaela Kracíková, RNDr. Petra Lišková, Ph.D.; Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský Holovousy s.r.o. Choroby Zobrazeno 209x

Další články v kategorii Choroby

detail