Verticillium longisporum na řepce ozimé - účinnost biologický preparátů v řízených podmínkách

06. 01. 2022 Ing. Eva Zusková, Anežka Rásochová, Mgr. Veronika Konradyová, Ing. Marie Maňasová, Ph.D., Doc. Ing. Jan Kazda, CSc.; Česká zemědělská univerzita v Praze Choroby Zobrazeno 1121x

Zástupci hub rodu Verticillium mají široký hostitelský okruh (slunečnice, brambory, bavlník, olivovník, rajče, salát, vodní meloun). Dva hlavní zástupci rodu Verticillium - V. longisporum a V. dahliae - byli detekováni na řepce v severní a střední Evropě. Diagnostika jednotlivých druhů je poměrně složitá, některé druhy V. longisporum se mohou morfologicky lišit a podobat se V. dahliae (Depotter et al. 2016).

Proto je vhodné mikroskopickou diagnostiku při identifikaci patogenu doplnit ještě některou molekulárně-biologickou metodou (Ryšánek et al., 2018). 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 %.

Příznaky napadení řepky

Symptomy napadení řepky V. longisporum jsou poměrně nespecifické, což velmi ztěžuje diagnózu této choroby v porostu, může dojít ke snadné záměně s jiným patogenem. Mezi brzké symptomy se řadí chloróza postranních větví a listů (Dunker et al., 2008), někdy také žloutnutí jedné poloviny starších listů, které se objevuje během fáze květu (Eastburn & Paul, 2007). Později se objeví rozmnožovací útvary - mikrosklerocia, která se stanou viditelnými pod epidermis, v dřeni, a také v kořenové tkáni (Knüfer, 2011).

Za typický a nejspolehlivější symptom při určování, zda je napadení rostliny způsobené patogenem V. longisporum, je považován nejprve žlutý a posléze hnědnoucí pruh různé šířky táhnoucí se po jedné straně stonku až do postranních větví. Tento pruh může být pouze na malé části obvodu stonku či větve, ale u některých rostlin může být po celém obvodu. Tyto silně napadené rostliny rychle předčasně dozrávají nebo umírají. Pruhy se objevují, když jsou rostliny ještě zelené a postupně tmavnou a šednou.

V primární kůře pod epidermis se tvoří šedá mikrosklerocia. Epidermis následně praská a jde ji ze stonku lehce oškrábat, čímž se mikrosklerocia odhalují (Johansson, 2006). Mikrosklerocia se formují také na kořenech, kde se napadené pletivo zbarvuje do šeda (Gladders, 2009). Tmavé zbarvení kořenů, a také stonků nezpůsobuje pouze tvorba mikrosklerocií.

Napadení vnitřku stonků a kořenů se projevuje tmavě hnědým zbarvením cévních svazků. Toto zbarvení je způsobováno ochranným ucpáváním cévních svazků fenol-pektikovým materiálem, čímž se rostlina brání proti šíření patogenu. Při příčném přeříznutí stonku rostlin napadených Verticillium spp. je možné vidět tmavé kruhy cévních svazků už v brzkých fázích růstu, ale u řepky je těžké tento symptom detekovat včas.

Příznaky verticiliového vadnutí mohou být poměrně snadno zaměněny s příznaky fomového černání stonku řepky, zmatení napomáhá i fakt, že se choroby na řepce vyskytují ve stejnou dobu (Johansson, 2006).

Životní cyklus Verticillium longisporum (Depotter et al., 2016, upraveno)

Ochranná opatření

Ochrana proti veriticiliovému vadnutí je značně náročná, jednak kvůli dlouhé perzistenci patogenu v půdě, ale také kvůli tomu, že jakmile se patogen rozšíří v cévních svazcích rostliny, je jakákoliv ochrana neúčinná. Protože patogen kolonizuje xylém napadené rostliny, chemické fungicidy při ochraně proti rodu Verticillium selhávají (Eynck et al., 2007; Zhou et al., 2006). Pro dosáhnutí adekvátní ochrany by bylo možné použít kombinaci více způsobů ochranných zásahů (Depotter et al., 2016).

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.

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.

Pokusy

Ve skleníkových pokusech (ČZU, 2020) byly použity dvě odrůdy řepky olejky: Croquet a Inspiration, ani jedna z nich nemá deklarovanou rezistenci vůči patogenu V. longisporum, ale na základě dosavadních pokusů byla odrůda Croquet vysledována jako potenciálně odolná. Pro založení pokusu byla použita sterilní půda, aby byla vyloučena jakákoliv kontaminace.

Byly aplikovány biologické preparáty na základě hub a bakterií: Clonostachys spp., Coniothyrium minitans, Trichoderma spp., Bacillus spp., Bacillus amyloliquefaciens, Pythium oligandrum, Pseudomonas veronii, Trichoderma asperellum. Dávkování bylo přepočítáno dle doporučení výrobce na obsah použitého květináče s ředěním vodou dle návodu.

Aplikace biologických přípravků proběhla 4 dny před setím pokusu, přípravky byly aplikovány pipetou na povrch půdy, do stejného místa, kam bylo předtím aplikováno inokulum patogenu V. longisporum (roztok mikrosklerocií). Množství rostlin v jednotlivých variantách a opakováních viz tabulka 1.

Na konci skleníkového pokusu bylo z každého opakování, které bylo inokulované patogenem V. longisporum, odebráno 10 rostlin pro laboratorní analýzu pomocí diagnostické metody Real-Time PCR. Z opakování neinokulovaných patogenem bylo odebráno 5 rostlin pro ověření, zda nedošlo ke kontaminaci. V době odběru byly rostliny ve fázi BBCH 14–16.

Tab. 1: Design skleníkového pokusu s patogenem V. longisporum; ČZU, 2020

Výsledky testování

Laboratorním testováním bylo zjištěno množství patogenu v 1 g rostlinného materiálu, viz tabulka 2. Představené výsledky jsou z 5 rostlin z inokulovaného substrátu a zároveň byly diagnostikovány i rostliny z neinokulovaného substrátu, jejichž výsledek byl vždy 0.

Z tabulky 2 vyplývá, že jako nejúčinnější se jeví přípravky s organizmy Trichoderma asperellum a Coniothyrium minitans, kde u obou použitých odrůd nebyla zaznamenána přítomnost inokulovaného patogenu.

Z laboratorních pokusů bylo zjištěno, že odrůda Croquet je sama za sebe pravděpodobně odolná, ale v různých interakcích s použitými přípravky může docházet k proniknutí patogenu do cévních svazků. Jako je tomu například u organizmu Pythium oligandrum, specifické interakce mezi rostlinou, introdukovaným organizmem a patogenem budou pravděpodobně ovlivňovat metabolizmus rostlin.

Tab. 2: Výsledky skleníkového pokusu - obsah patogenu V. longisporum v 1 g rostlinného materiálu

Závěr

Pro úspěšné použití biologické ochrany je důležité správné určení škůdců, a také znalost jejich způsobu života, podrobná znalost užitečných organizmů, mechanizmů působení biologických přípravků a jejich vztahu se škodlivými organizmy.

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 jsou následně mikroorganizmy podpořeny rosou nebo mírným deštěm.

Biologické prostředky slouží k zvýšení biologické aktivity půdy, a tím vytvářejí přirozený odpor prostředí vůči půdním patogenům. Využití přípravků na bázi bakterií a hub nezabrání 100% výskytu patogenu v rostlinách, ale redukuje jeho výskyt v porostu. Správným použitím biologických přípravků se mohou výrazně snížit ztráty a zároveň dochází k ozdravení a oživení půdy.