Houba Verticillium longisporum na řepce ozimé

20. 05. 2019 Ing. Eva Zusková, Mgr. Veronika Konradyová, Doc. Ing. Jan Kazda, CSc.; Česká zemědělská univerzita v Praze Choroby Zobrazeno 3762x

Jednou z hlavních kořenových chorob řepky v současné době je verticiliové vadnutí, které způsobují Verticillium longisporum (C. Stark) Karapapa, Bainbr & Heale, 1997 a Verticillium dahlie Kleb. (1913), z hlediska patogenity je významnějším původcem V. longisporum.

Zástupci hub rodu Verticillium mají široký hostitelský okruh (slunečnice, brambory, bavlník, olivovník, rajče, salát, vodní meloun). Na řepce škody způsobuje hlavně Verticillium longisporum a stává se čím dál více závažnějším problémem. Dva hlavní zástupci rodu Verticillium - V. longisporum a V. dahliae byli detekováni na řepce v severní a střední Evropě, kde na některých místech bylo napadeno až 60 % porostů.

Monitoring prováděný v letech 2006–2008 na 66 lokalitách v České republice prokázal přítomnost V. longisporum na 12–41 % rostlin řepky. Byla prokázána i přítomnost tohoto patogenu u ozimé řepky na Slovensku, kde rovněž patří k nejdůležitějším škodlivým organizmům řepky ozimé.

Řepka ozimá reaguje na napadení V. longisporum tvorbou vaskulárních okluzí, které ovlivňují transport vody v rostlině. V polních podmínkách jsou první příznaky patrny až během dozrávání rostlin. Primární příznaky mohou být hnědé skvrny po délce stonku, později s mikrosklerocii viditelnými pod epidermis. Infekce V. longisporum se projevuje také předčasným dozráváním.

V. longisporum v závislosti na podmínkách prostředí může být saprofytické, parazitické nebo může být v dormantní fázi. V dormantní fázi jsou produkovány mikrosklerocie, které jsou klidovými útvary vzniklé z melanomů na zduřelých hyfách. Mikrosklerocie jsou velmi odolné, mohou přežívat až 10 let a způsobovat tak dlouhodobou kontaminaci půdy. Mikrosklerocia se stávají aktivními poté, co jsou vystaveny exsudátům hostitelských rostlin. V okamžiku, kdy dojde k uvolnění exsudátů do rhizosféry hostitelské rostliny, jsou hyfy přitahovány k povrchu kořene a dochází k penetraci epidermálních buněk kořene. V hostiteli se pohybuje v xylému, kde je produkována nová generace konidií. Při ukončení dlouživého růstu rostliny opouští konidie cévní svazky a vstupují do parenchymatických buněk. Zde začíná saprofytická fáze a dochází opět ke vzniku mikrosklerocií. Po rozkladu rostlinného materiálu se mikrosklerocia dostanou do půdního profilu, vzniká tak zdroj primární infekce pro další sezonu.

Ztráty způsobené patogenem V. longisporum závisí na intenzitě choroby a rozsahu předčasného dozrávání řepky. Odhady ztrát vycházejí z pozorování v polních podmínkách a předpokládá se, že výnosové ztráty způsobené předčasným dozráváním řepky mohou dosáhnout až 50 %. Jiné zdroje uvádějí možné ztráty až do 80 %.

Diagnostika jednotlivých houbových chorob na ozimé řepce je obtížná, zvláště v počátcích napadení, kdy se dají rozeznat až pomocí laboratorních diagnostických metod. Verticillium sp. se na ozimé řepce může zaměnit s patogenem Leptosphaeria maculans způsobující fómové černání, které vykazují obdobné příznaky na stonku. Spolehlivá detekce patogenu V. longisporum na rostlinách řepky není snadná vzhledem k jeho životnímu cyklu.

Vývojový cyklus Verticillium longisporum

Mikrosklerocia Verticillium longisporum na stonku řepky ozimé

Mikrosklerocia Verticillium longisporum v mikroskopu

Ochranná opatření

Proti patogenu V. longisporum v současné době je registrována jedna účinná látka (aplikace do květu), proto je rozšíření patogenu těžko kontrolovatelné a stává se čím dál větším problémem. Ochrana je značně náročná a to kvůli dlouhé perzistenci patogenu v půdě a i širokému okruhu hostitelů, které může napadat. V okamžiku, kdy se patogen rozšíří v cévních svazcích v rostlině, je jakákoliv ochrana neúčinná, tudíž snahou je, co nejvíce snížit obsah primárního inokula v půdě.

Byly vyzkoušeny alternativy ochranných opatření proti půdním patogenům (prohřívání či solarizace půdy), ale nebyl prokázán dostatečný efekt a finanční náklady byly značné. Další možnou ochranou je zabránění zaplevelení rostlinami z čeledi Brassiceae a samozřejmě také dodržování osevního postupu, což je pro patogen do značné míry limitující a dojde k snížení primárního inokula. Nejlepší možnou ochranou, která je v současných legislativních a ekonomických podmínkách možná, je šlechtění rezistentních odrůd a využití biologických metod ochrany rostlin.

Biologická ochrana

Nové metody v ochraně rostlin proti patogenům z půdy jsou založeny na podpoře přirozené biodiverzity v půdě a antagonistických vztazích jednotlivých organizmů. U několika druhů bakterií (např. Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens) a hub (např. Pythium oligandrum, Microsphaeropsis ochracea) je pozorován antagonistický efekt vůči V. longisporum, což má za následek výraznou redukci patogenu v půdě. Biologické mikrobiální přípravky jsou náročnější na způsob a termín aplikace, než je tomu u pesticidů, aby byl dosažen očekávaný efekt.

Vývoji biologických přípravků na ochranu rostlin je věnována pozornost od počátku minulého století. V posledních dvaceti letech je této oblasti věnována stále větší pozornost a tomu odpovídá i poměrně velké množství bioagens (prostředek na ochranu rostlin obsahující makroorganizmy povahy živých parazitů, parazitoidů nebo predátorů mimo obratlovce) a biologických přípravků (prostředek na ochranu rostlin obsahující živé mikroorganizmy nebo jejich živé části). Biologické metody ochrany rostlin proti chorobám a škůdcům využívají dvě strategie: podpora užitečných organizmů v daném prostředí a introdukci organizmů do prostředí.

K 28. 2. 2019 je v České republice registrováno 16 biopreparátů (8 mikroorganizmů, které jsou jejich účinnou složkou) a 28 bioagens (počet využívaných makroorganizmů cca 17). Většina z nich je určena pro ochranu ovocných sadů a zeleniny. Jsou i biologické přípravky, které mají obdobnou účinnost, ale nejsou vedeny jako přípravky na ochranu rostlin, ale jako tzv. pomocné přípravky a jsou uvedeny v registru hnojiv.

Pokusy

Byly uskutečněny skleníkové pokusy, v kterých byly použity přípravky na bázi bakterií a hub: Prometheus (Pseudomonas sp.), Hirundo (Bacillus sp.), Serenade (Bacillus subtilis), Gliorex (Clonostachys sp. a Trichoderma sp.), Polyversum (Pythium oligandrum) a Clonoplus (Clonostachys sp.)

V pokusech byl sledován během 4 týdnů zdravotní stav rostlin, které byly ošetřeny jednotlivými biologickými přípravky (3 opakování po 16 rostlinách). Na rostliny byly uměle inokulované spory V. longisporum namáčením kořínků 1 týden starých rostlin v suspenzi spor (8×10⁷ spor v 1 ml). Ošetření přípravky bylo provedeno postřikem, a to dle doporučeného dávkování výrobce v dvojnásobné koncentraci. Byly ošetřeny rostliny inokulované Verticillium longisporum a pro kontrolu byly využity i rostliny, které byly pouze ošetřeny přípravky a nebyly inokulovány sporami patogenu. U rostlin byla zjišťována i jejich výška a tloušťka kořenového krčku.

Založené skleníkové pokusy - účinnost biologických přípravků proti Verticillium longisporum

Výsledky

Nádobový skleníkový pokus trval relativně krátce, rozdíly mezi variantami nejsou sice příliš výrazné, ale trendy v účinnosti jsou zřetelné.

Téměř všechny přípravky použité ve variantách, které nebyly inokulovány patogenem prokázaly, že biologické přípravky mají pozitivní vliv na nárůst biomasy a zdravotní stav rostlin. U ošetřených rostlin byla zjištěna větší délka rostlin i větší průměr kořenového krčku ve srovnání s neošetřenou neinokulovanou kontrolou. Nejdelší rostliny byly zjištěny po aplikaci přípravků Gliorex a Hirundo (graf 1), největší šířka kořenového krčku byla zjištěna u rostlin ošetřených přípravky Clonoplus, Gliorex a Hirundo (graf 2).

V pokusech, kde byly rostliny záměrně inokulovány patogenem Verticillium longisporum byly zjištěny odlišné výsledky. Zejména u rostlin s umělou infekcí bylo zjištěno zkrácení rostlin a menší průměr kořenového krčku ve srovnání s neošetřenou inokulovanou kontrolou. V případě inokulovaných rostlin použité biologické přípravky nezvýšily délku rostlin a pouze přípravek Hirundo zvětšil průměr kořenového krčku.

U uměle infikovaných rostlin byl hodnocen zdravotní stav rostlin od inokulace (1 týden staré rostliny) po dobu 3 týdnů. Nejvíce snížily příznaky napadení V. longispoprum přípravky Clonoplus a Serenade. Především v prvním a druhém týdnu hodnocení byly zjištěny mírnější příznaky po aplikaci přípravků Hirundo a Prometheus (graf 3).

Graf 1: Délka rostlin od krčku po nejdelší list

Graf 2: Průměr kořenového krčku

Graf 3: Hodnocení zdravotního stavu rostlin

1 - Bez symptomů

2 - Žloutnutí nejstarších listů

3 - Slabé symptomy na mladých listech

4 - Méně než 50 % listů má symptomy

5 - Více než 50 % listů má symptomy

6 - Méně než 50 % listů je mrtvých

7 - Více než 50 % listů je mrtvých

8 - Pouze vzrostný vrchol je živý

9 - Mrtvá rostlina

Závěr

Biologické prostředky slouží k zvýšení biologické aktivity půdy, a tím vytvářejí přirozený odpor prostředí vůči půdním patogenům. Pro omezení nouzového dozrávání způsobenými houbovými organizmy je zásadní dodržování správné agrotechniky v kombinaci s využitím biologických prostředků. Z hlediska agrotechniky je vhodné včas likvidovat posklizňové zbytky tak, aby se co nejvíce zabránilo zdroji v dalším vegetačním období.

Biologické prostředky by se měly využívat dle doporučení výrobce, neboť jen tak lze dosáhnout jejich účinnosti. Aplikaci přípravků postřikem je možno provést v podzimním i v časně jarním termínu. Výhodné je aplikovat větší množství postřikové jíchy použitím trysek tvořící velké kapky. Cílem je, aby přípravky zatekly pod listy do půdy. Aplikace by neměla být prováděna za slunného a větrného počasí, ale navečer, kdy následně jsou mikroorganizmy podpořeny rosou nebo mírným deštěm. Na Katedře ochrany rostlin ČZU v současné době probíhá výzkum moderních technologií aplikace biologických prostředků do půdy s využitím prostředků precizního zemědělství.

Pro optimální účinnost je třeba také nutné dodržovat doporučení výrobce ohledně kombinace s běžnými pesticidy. Tank-mix aplikace s insekticidy a herbicidy bývá bez problémů, nevhodná bývá aplikace s většinou fungicidů. Účinnost může být ovlivněna i druhem půdy a jejím pH.

Využití přípravků na bázi bakterií a hub nezabrání 100% výskytu patogenu v rostlinách, ale redukuje jeho výskyt v porostu, a tím i množství mikrosklerocií v půdě do dalších let. Správným použitím biologických přípravků se mohou výrazně snížit ztráty a zároveň dochází k ozdravení a oživení půdy.