Nové postupy ochrany proti Plasmodiophora brassicae - poloprovozní testy

06. 09. 2020 Ing. Jonáš Hnátek a kol. Choroby Zobrazeno 2732x

Plasmodiophora brassicae - původce onemocnění nádorovitost košťálovin se řadí k limitujícím faktorům pěstování brukvovitých plodin u nás. Tento patogen se vyskytuje přibližně na 11 % produkčních ploch, kde jsou tyto plodiny pěstovány.

Odhadované hospodářské ztráty, jsou mezi 10 a 15 % (Dixon 2009). Pokud je pozemek již zamořen, je nutné dodržovat preventivní opatření k zamezení a šíření na ostatní plochy - čištěním použité zemědělské techniky od zbytků zeminy (Rychlá a kol., 2018), neboť k šíření dochází především prostřednictvím infikované půdy, a to jak na zemědělské technice, tak například větrem (Gossen et al., 2015).

Možnosti ochrany

Použití chemické ochrany je totiž značně problematické. Většina fungicidních přípravků má malou nebo žádnou účinnost na původce nádorovitosti. Fungicidy s dobrou účinností jsou často z důvodu fytotoxicity nebo hygienické nevhodnosti nepoužitelné. U nás je v registru přípravků pouze Basamid granulát obsahující účinnou látku dazomet (97 %), ale z ekonomických důvodů se dá využít jen velmi omezeně. Pro polní využití lze z praktického hlediska použít jen dusíkaté vápno, které je však účinné jen při velmi vysokých dávkách (Chytilová a Dušek, 2007; Douda a kol., 2018), které často způsobují fytotoxicitu.

Jednou z cest je tedy šlechtění rezistentních odrůd.

Další možností je vývoj nových metod eradikace tohoto patogenu přímo v půdě. V minulosti byla velice účinnou metodou metoda fumigace, což je použití plynné látky, která rovnoměrně prostoupí do potřebné hloubky půdního profilu, bohužel dříve používaná látka - metylbromid, je škodlivá pro životní prostředí, neboť poškozuje ozonovou vrstvu, a proto byla zakázána.

Proto je za tento fumigant hledána náhrada a jako slibná alternativa se jeví přípravek EDN (účinná látka etandinitril), který má již např. v Austrálii pro použití do půdy platnou registraci, v Evropské unii je zatím ve fázi registrace účinné látky, a tudíž je jeho použití vázáno na povolení od ÚKZÚZ pro účely výzkumu nebo vývoje nebo omezení výskytu zvlášť nebezpečných či invazních patogenů a škůdců.

Aplikace EDN

Přípravek EDN je možné do půdy aplikovat několika způsoby. Prvním způsobem je aplikace pomocí přístroje neseného za traktorem. Aplikátor je vlastně přístroj pro pokládku mulčovací fólie opatřený několika úzkými radličkami s aplikačními hadičkami. EDN je tedy zapraveno do půdy a ta je ihned zakryta plastovou folií, která zamezí úniku přípravku do ovzduší, čemuž napomáhá i fakt, že tento fumigant je těžší než vzduch. Ošetřovat se mohou buď jednotlivé řádky, což je ideální pro pěstování zeleniny, nebo je možné jednotlivé pruhy folie slepovat k sobě, a tím pádem ošetřit celou potřebnou plochu.

Další možností je aplikace prostřednictvím kapkové závlahy. EDN je v tomto případě míseno s vodou a v potřebné dávce aplikováno. Rozvody kapkové závlahy musí být samozřejmě umístěny také pod fólií.

Folie se z pole odstraňuje 10 dní po aplikaci fumigantu, následně se ještě nechá pozemek 4 dny odvětrávat. Díky vysoké tenzi par (těkavosti) je možné oproti současně používaným půdním fumigantům zkrátit interval mezi odstraněním folie a výsadbou na minimum, bez rizika fytotoxicity (Stevens et al., 2019). V praxi je tedy možné 14 dní po aplikaci sázet nebo sít následné plodiny. V Austrálii je také běžným postupem pouze vytvoření otvorů do fólie, která následně slouží jako mulčovací. Do otvorů se sází například jahody.

Aplikace EDN do půdy před výsevem řepky

Kapusta - neošetřená varianta napadená patogenem P. brassicae

Kapusta - varianta ošetřená EDN v dávce 50 g/m²

Laboratorní testování

Od roku 2017 probíhá výzkum podpořený Technologickou agenturou České republiky v rámci projektu: Světově nová technologie aplikace přípravku Etandinitril (EDN) k ošetření půdy a půdních substrátů jako ekologická alternativa k methylbromidu (TH02030328). Cílem testů je kromě jiného získat nová data o účinnosti EDN na populaci Plasmodiophora brassicae pocházející z České republiky v laboratorních testech a následně posoudit možnost využití fumigace půdy přípravkem EDN pro praktické omezení výskytu Plasmodiophora brassicae.

Z výsledků laboratorních testů jasně vyplývá, že ve většině případů se ukazuje pozitivní trend se vzrůstajícím množstvím fumigantu a zvyšující se dobou ošetření. Dochází značné redukci napadení a k výraznému pozitivnímu efektu vlivu fumigace na hmotnost nadzemní části (viz příspěvek z roku 2019 Agromanuál č. 7: Nová metoda ochrany proti Plasmodiophora brassicae původci nádorovitosti košťálovin).

Od roku 2018 probíhají poloprovozní testy na pozemcích s řepkou ozimou a kapustou, o kterých je následující část.

Poloprovozní testování účinnosti EDN - mortalita P. brassicae - řepka ozimá

Pro ošetření volné pěstební plochy byla použita koncentrace 50 g/m², která odpovídala koncentraci účinné pro eradikaci patogenu v in-vitro podmínkách, rovněž byl brán zřetel na případnou fytotoxicitu. Na volné pěstební ploše bylo nejprve nutné zajistit optimální homogenitu výskytu patogenu v půdním profilu. Toho bylo dosaženo opakovanou inokulací směsnou populací tohoto patogenu a opakovanou kultivací tohoto pozemku. Pro experiment byly fumigovány záhony o délce 30 m a šířce 1,5 m. Izolační pásy byly tvořeny neošetřenými pásy šíře 1 m. Homogenita populace patogenu byla prověřena pomocí Real-Time PCR, a to s využitím primerů publikovaných v práci (Cao et al., 2007). Výsledky RFU byly podrobeny statistickému vyhodnocení pomocí analýzy rozptylu.

Na takto připraveném pozemku byl testován vliv EDN na mortalitu P. brassicae a to ve variantách: kontrola bez ošetření, kontrola bez ošetření zakrytá folií a varianta ošetřena EDN 50 g/m². Aplikace proběhla pomocí systému Deep Shank do hloubky 30 cm, tento systém umožňuje okamžité zakrytí fumigované plochy černou nepropustnou folií. Po uplynutí 10 dní byla folie odstraněna a za další 4 dny byla na pozemek vyseta náchylná odrůda řepky ozimé Inspiration. Rostliny ve fázi BBCH 15 byly sklizeny a jejich kořenový systém byl pomocí ultrazvuku očištěn od případných partikulí patogenu na povrchu a následně byla izolována DNA za účelem detekce a determinace P. brassicea. I v tomto případě bylo využito vysoce citlivé a specifické metody Real-Time PCR. Pro každou variantu bylo využito 50 rostlin a každá reakce byla provedena v tripletech. Jako pozitivní kontrola pro reakci byla použita DNA izolovaná přímo z kořenových nádorů. Získaná data byla podrobena statistickému vyhodnocení pomocí analýzy rozptylu a následným Tukey HSD testem Statistika 12.0 (StatSoft Tulsa USA).

Poloprovozní testování účinnosti EDN - mortalita P. brassicae - kapusta

Pro ošetření volné pěstební plochy přirozeně napadené původcem nádorovitosti košťálovin P. brassicae byly použity dvě koncentrace EDN 30 g/m² a 50 g/m². V tomto případě byl ošetřován přirozeně zamořený pozemek, který měl délku 200 m a každá z variant šířku 1,5 m, jednotlivé varianty byly odděleny izolačním pásem o šířce 1,0 m.

Na tomto pozemku byl ověřen vliv EDN na mortalitu P. brassicae a to ve variantách: kontrola bez ošetření, kontrola bez ošetření zakrytá folií, ošetření EDN 30 g/m² a ošetření EDN 50 g/m². Aplikace proběhla pomocí systému Deep Shank do hloubky 30 cm, tento systém umožňuje okamžité zakrytí fumigované plochy černou polyetylénovou folií. Po uplynutí 10 dní byla folie odstraněna a za 50 dní byla na pozemek vysázena kapusta odrůdy Firenza. Rostliny ve fázi konzumní zralosti byly sklizeny a podrobeny rozboru. Byly stanoveny následující parametry; hmotnost hlávky a stupeň napadení. Získaná data byla podrobena statistickému vyhodnocení pomocí analýzy rozptylu s využitím programu Statistica 12.0 (StatSoft Tulsa USA). Podrobnější vyhodnocení výsledků analýzy rozptylu bylo provedeno Tukeyho testem, rovněž v programu Statistica.

Výsledky u řepky ozimé

Výsledky jasně ukazují účinnost EDN na eradikaci P. brassicae (graf 1). Je nutné poznamenat, že pokud je dosaženo RFU 265 a více, je reakce považována za pozitivní, v případě výsledků ošetření EDN byla tato hodnota překročena pouze v jednom případě, což znamená, že účinnost ošetření na volné pěstební ploše a v případě že pozemek je kalamitně zamořen, je cca 98 %.

Graf 1: Výskyt patogenu oproti neošetřeným kontrolám

Výsledky u kapusty

Výsledky jednoznačně prokázaly kladný účinek aplikace EDN na snížení napadení pěstované kapusty patogenem P. brassicae (graf 2). Statisticky významný rozdíl oproti kontrolám byl detekován v případě ošetření 50 g/m² EDN, přičemž mezi koncentracemi ani kontrolami mezi sebou nebyl statisticky významný rozdíl zjištěn. Hmotnost hlávky byla statisticky významně vyšší, a to v případě obou variant ošetření EDN (graf 3).

Graf 2: Stupeň napadení kapusty v jednotlivých variantách

Graf 3: Hmotnost hlávek kapusty (kg) v jednotlivých variantách

Závěr

Z výsledků je dobře patrná jak účinnost EDN na snížení škod způsobených P. brassicae, tak efekt přihnojení rostlin rozkladnými produkty tohoto fumigantu, které obsahují snadno využitelný dusík.

Ing. Jonáš Hnátek; Česká zemědělská univerzita v Praze; Lučební závody Draslovka, a.s. Kolín
Ing. Marie Maňasová, Ph.D.; Doc. Ing. Miloslav Zouhar, Ph.D.; Ing. Jana Wenzlová; Ing. Jana Mazáková, Ph.D.; Prof. Ing. Pavel Ryšánek, CSc.; Česká zemědělská univerzita v Praze
Ing. Ondřej Douda, Ph.D.; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i. Praha-Ruzyně