Poloprovozní polní pokusy s odrůdami řepky rezistentními vůči Plasmodiophora brassicae v sezoně 2019/20

05. 08. 2021 Mgr. Veronika Konradyová, Ph.D. a kol. Choroby Zobrazeno 1585x

Již osmým rokem se uskutečnily poloprovozní polní pokusy odrůdami řepky deklarovanými jako rezistentní proti patogenu Plasmodiophora brassicae Wor., který způsobuje chorobu s názvem nádorovitost kořenů brukvovitých, tedy i řepky. Jedná se o půdního patogena, jehož spory v půdě přežívají až 20 let a organizmus je tedy z půdy prakticky neodstranitelný. Zejména protože jeho hostitelem jsou i brukvovité plevele, které se na pozemcích vyskytují téměř neustále.

Hlavním symptomem choroby jsou kulovité útvary tzv. nádory na kořenech, které obsahují miliardy spor o velikosti 3–4 μm. Spory se velmi snadno šíří společně se zeminou na zemědělských strojích, vodou či větrem nebo jiným způsobem při přemísťování zeminy.

Životní cyklus patogena je poměrně složitý a zahrnuje i obrvená stadia zoospor, které jsou nejnáchylnější k chemickému ošetření, jehož použití je možné pouze na menších plochách, zejména pro zelinářské účely. Pro polní praxi není chemické ošetření použitelné z hlediska finanční nákladnosti, a také ekologické zátěže.

Proto je zatím jediným fungujícím řešením na zamořených pozemcích použití rezistentní odrůdy řepky. Tyto odrůdy nesou jeden major gen rezistence, který funguje proti převládajícím evropským patotypům (rasám) patogena. Protože je gen pouze jeden, je tu riziko možného prolomení (degradace) rezistence a je nutný dodržovat tzv. stewardship, tedy péči o udržení rezistence. Jedná se zejména o dostatečný rozestup mezi pěstováním „rezistentů“ na zamořeném pozemku, aby nedošlo k selekci nových patotypů patogena.

Lokality pokusů

Poloprovozní pokusy s trojnásobným opakováním byly založeny na lokalitě: Opavice (severní Morava) a s dvojnásobným opakováním na lokalitě Kůští (západní Čechy, Plzeňsko). Na obou lokalitách byly použity stejné odrůdy (tab. 1), jako kontrolní, náchylná odrůda byla použita odrůda Inspiration.

Oba pozemky byly silně zamořené P. brassicae. Vlivem vlhkého a teplého podzimu došlo k silnému napadení kontrolních odrůd na obou lokalitách.

Tab. 1: Seznam odrůd a jejich distributorů

Agrotechnika pokusů

Na pozemku v Kůští byl pokus vyset 18. 8. 2019 a sklizen 24. 7. 2020. Na pozemku v Opavici byl pokus vyset 20. 8. 2019 a sklizen 27. 7. 2020. V Kůští byl pokus vyset metodou strip-till (obr. 1–3) a pomocí navigace GPS, v Opavici byl vyset klasicky.

Na pozemcích byla aplikována běžná podzimní ochrana - preemergentní a postemergentní herbicid a graminicid.

Parcely byly pravidelně kontrolovány v průběhu podzimu a v průběhu jara a byla hodnocena míra napadení kořenů patogenem (ID - index napadení) před příchodem zimy. Rostliny byly odebírány náhodným výběrem metodou jednoho řádku, vždy 30 rostlin na odrůdu a parcelu. Na každé parcele byl hodnocen počet přezimujících rostlin a tloušťka kořenových krčků.

Obr. 1–3: Technika použitá při setí pomocí strip-till technologie na lokalitě Kůští

Hodnocení pokusu

U odebraných kořenů byla stanovována míra poškození na základě stupnice poškození (Kuginuki et al. 1999), kde odpovídá 0 - bez napadení, 1 - nádor na postranních kořenech, 2 - nádor na postranním a hlavním kořeni, 3 - velký nádor, hlavní kořen deformován (obr. 4). Pomocí této stupnice byl vypočítán index napadení (ID - Index of Disease) a to pomocí vzorce: ID(%) = Σ(n×0+n×1+n×2+n×3)/N×3×100 %, kde n je počet rostlin v jednotlivých třídách stupnice a N je celkový počet rostlin (Strelkov et al., 2006). Data byla zprůměrována.

Pro zjištění počtu přezimujících rostlin byly na podzim na každé parcele vytyčeny tři plochy o rozloze 1m², kde byl odečten počet rostlin. Další odečet byl prováděn brzy na jaře, byla vypočtena průměrná mortalita rostlin na parcele a procento vyzimování.

Obr. 4: Stupnice napadení 0–3 patogenem P. brassicae na ozimé řepce

Obr. 5: Stav porostu při podzimní kontrole na lokalitě Kůští - kontrola

Obr. 6: Vlevo náchylná kontrola na lokalitě Opavice

Dálkový průzkum

Na obou lokalitách bylo provedeno snímkování z dronů a na lokalitě Kůští vyhodnocen index intenzity fotosyntézy v období na začátku květu, který byl porovnán s výsledky sklizně.

Výsledky

Index napadení (ID)

Pokusný pozemek v Kůští vykazoval celkově vyšší míru indexu napadení (ID). Náchylná kontrola byla napadena z 95,8 % (tab. 2, graf 1, obr. 5). Rezistentní odrůdy se s patogenem vypořádaly dobře, žádná odrůda nepřekročila kritickou hranici 25 %. Nejlépe si vedly odrůdy LG Anarion, PT284 a SY Alibaba, kterým nebylo zjištěno žádné napadení. Odrůda Crocquet pak dosáhla naopak 11,7 %.

Na pozemku v Opavici bylo napadení patogenem nižší, náchylná kontrolní odrůda dosáhla 62,6 % indexu napadení (obr. 6). Žádná z odrůd nebyla bez napadení. Nejnižší index měla odrůda LG Anarion - 5,2 %, dále pak odrůda SY Alibaba - 7,1 % a odrůda Croquet 8,5 %. Nejvyšší index napadení pak měly shodně odrůdy Crome a SY Alix - 11,5 %.

Počet rostlin

Počet rostlin na 1 m² na lokalitě Kůští byl celkově nižší kvůli použité technice při setí (tab. 3), ovšem na vyzimování rostlin to celkově nemělo vliv a procentuálně je porovnatelné s lokalitou Opavice. Celkově porosty na obou pokusných pozemcích přezimovaly velmi dobře. Kontrolní odrůdy přezimovaly hůře na lokalitě Opavice.

Index napadení a počet rostlin

Při porovnání indexu napadení patogenem a počtu rostlin je patrné, že vliv napadení na počet rostlin je viditelný pouze u kontrolní náchylné odrůdy a to na lokalitě Opavice (tab. 2). Zde má kontrolní plocha index napadení 62,6 % a 30,6 rostlin na 1 m², ostatní parcely mají cca o 5–10 rostlin více. Na lokalitě Kůští není tak patrný vliv napadení na počet rostlin, opět zřejmě díky použité technologii Strip-till při setí.

Výnos

Napadení patogenem Plasmodiophora brassicae byl patrný opět pouze na kontrolní odrůdě, která měla na obou lokalitách výnos nižší zhruba o 1 t/ha, o cca 30 % nižší na průměr variant (tab. 4, graf 2). Celkově byly výnosy na lokalitě Kůští markantně vyšší než na lokalitě Opavice, pro porovnání 3,57 t/ha pro kontrolní odrůdu v Kůští a 2,12 t/ha pro kontrolu v Opavice. Nejvyšší výnos v Kůští měla odrůda SY Alix - 5,26 t/ha, stejně jako v Opavici, kde tato odrůda dosáhla 3,55 t/ha, tedy o 1,71 t/ha méně.

Snímkování z dronu

Na lokalitě Kůští bylo provedeno snímkování dronem v různých spektrech vlnových délek (obr. 7–9) a byl vypočten i index fotosyntézy NDVI (tab. 5). Tento index charakterizuje intenzitu fotosyntézy a je ovlivněn schopností přijímat vodu a živiny kořenovým systémem rostliny. U rostlin napadených patogenem Plasmodiophora brassicae je příjem vody i živin významně snížen, proto by mohl být využit k orientační detekci tohoto onemocnění. Zejména v suchém období může být rozdíl mezi rostlinou se zdravým a poškozeným kořenovým systémem velký.

Čím vyšší hodnota indexu fotosyntézy tím probíhala na variantě intenzivněji fotosyntéza v době snímkování. Rostliny s poškozenými kořeny na kontrolní variantě měly nižší hodnoty indexu fotosyntézy, a také nižší výnos.

Na obrázku 8 je patrné, že na parcelách s kontrolní odrůdou řepky Inspiration výrazně převládá červené zabarvení, které signalizuje nízkou úroveň indexu NDVI a zjednodušeně i nízkou úroveň fotosyntézy. Při podrobném studiu barevného znázornění indexu NDVI ve velmi vysokém rozlišení, bylo však patrné, že i jednotlivé rezistentní odrůdy se mírně liší v tomto indexu. Na obrázku je to zřejmé podle poměru žluté a zelené barvy u jednotlivých odrůd. Tmavé odstíny odrůd, které jsou náchylné k napadení Plasmodiophora brassicae jsou teplejší, protože odpařují méně vody, a tím se méně ochlazují než rostliny se zdravými kořeny.

Graf 1: Index napadení jednotlivých odrůd

Graf 2: Výnos semen (%) a průměr pro jednotlivé odrůdy

Tab. 2: Index napadení (ID) a počet rostlin u jednotlivých odrůd na podzim; vyšší hodnota indexu ID ukazuje na vyšší napadení rostlin Plasmodiophora brassicae

Tab. 3: Počet rostlin na 1 m² na podzim a na jaře a procento vyzimování

Tab. 4: Výnos semen a jejich průměry pro jednotlivé odrůdy na lokalitách Kůští a Opavice

Tab. 5: Hodnoty indexu fotosyntézy a indexu napadení pro jednotlivé odrůdy a porovnání s výnosem

Obr. 7–9: Lokalita Kůští, schéma pokusu při snímkování z dronu

Závěr

Všechny zkoušené rezistentní odrůdy řepky prokázaly výbornou odolnost vůči patogenu Plasmodiophora brassicae. Výnos rezistentních odrůd byl v průměru vyšší cca o 50 % proti náchylné odrůdě. Na lokalitě Opavice byl rozdíl ve výnosu výraznější než v Kůští.

Vyšší úroveň výnosu celého pokusu v Kůští byla patrně způsobena použitou technologií pěstování a hlubokým podrýváním před setím. Na lokalitě Kůští měly rostliny výrazně delší a silnější kořen než bývá obvyklé při pěstování řepky. Vhodné zpracování půdy podpořilo i regeneraci silně poškozené náchylné odrůdy řepky k Plasmodiophora brassicae, která dosáhla relativně vysokého výnosu.

Mgr. Veronika Konradyová, Ph.D., Doc. Ing. Jan Kazda, CSc., Jaroslava Vospělová; Česká zemědělská univerzita v Praze
Doc. Ing. Petr Baranyk, CSc., Ing. Mojmír Mička, Ing. Petr Čech; SPZO Praha
foto: 1–3, 5, 7 - J. Kazda, 4 - V. Konradyová, 6- M. Mička, 8–9 - R. Breuss