Limagrain
Limagrain
Limagrain

Chemap Agro s.r.o.

Využití přírodních látek s antifungální aktivitou při produkci chmele

13. 08. 2021 Ing. Pavel Procházka, Ph.D. a kol. Choroby Zobrazeno 663x

V rámci tříletých pokusů, ve kterých byly použity vybrané přírodní látky s antifungálním účinkem, byl sledován jejich vliv na produkci a kvalitu chmelových hlávek. Jako přírodní látky s antifungálním účinkem byly vybrány výtažky z mořských řas a terpeny z pomerančovníku, tymiánová silice a chmelový extrakt. Využití těchto látek by mohlo znamenat rozšíření spektra používaných přípravků pro fungicidní ochranu. Jejich vliv na kvalitu a výnos by mohl být přínosný pro využití v integrované produkci chmele.

Proseeds

Pro pokusy byly vybrány přípravky: Alginure, Wetcit, chmelový extrakt a tymiánová silice. Tříleté pokusy probíhaly na lokalitách Číňov a Liběšovice. U chmele byly sledovány následující parametry: obsah chlorofylu v révových a pazochových listech, výnos suchého chmele, obsah alfa hořkých kyselin. Vybrané přípravky vykazovaly srovnatelný antifungální účinek s klasickými fungicidy a měly pozitivní vliv na obsah chlorofylu v révových i pazochových listech. Varianty s vybranými přírodními látkami zaznamenaly oproti variantě s konvenčními přípravky navýšení výnosu, a také navýšení obsahu alfa hořkých kyselin.

V ochraně chmele se využívá konvenčního, anebo integrovaného systému. V současné době je na vzestupu integrovaný systém produkce chmele. Důvodem je tlak odběratelů, veřejnosti i Evropské unie na snižování spotřeby pesticidů. Jednotlivé vazby vedoucí k zamyšlení a hledání nových možností ochrany chmele jsou znázorněny ve schématu (Řehoř et al., 2020).

Systém integrované produkce chmele spočívá v dosažení výnosů v dobré kvalitě a přitom s co nejmenší zátěží životního prostředí. Je zde omezen vstup průmyslových hnojiv a pesticidů. Jednou z alternativ jsou také biologické pomocné přípravky, respektive biofungicidy. Mnohé z těchto přípravků dokáží nejen do určité míry posílit zdravotní stav porostu, který je u chmele zásadní pro tvorbu výnosu, ale také mohou svým působením přispět k zvýšení kvality produkce (Vostřel et al., 2018). V pokusech jsme se zaměřili zejména na možnost využití látek obsahující pomerančový olej, výtažky z mořských řas, tymiánovou silici a dále chmelový extrakt.

Citrusy obsahují v listech, plodech a květech značné množství aromatických a biologicky aktivních látek. Biologicky aktivní látky jsou představovány hlavně terpenoidy a to především limoninem, nomilinem a obacumonem. Mezi seskviterpeny obsažené v citrusech patří např. γ-bisabolen. První byly objeveny insekticidní účinky těchto látek. Následně se došlo k poznatkům, které ukazovaly na fungicidní účinky těchto látek (Pavela, 2011).

Extrakty z mořských řas mají jako hlavní účinné látky fytohormony auxiny a cytokininy. Jako zdroj extraktů jsou převážně hnědé řasy. Extrakty z mořských řas podporují růst kořenů, optimalizují vývoj rostlin, podílí se na zvýšení výnosů a kvality produkce (Procházka et al., 2018). Pro výrobu extraktů z mořských řas se nejčastěji používá řasa Ascophyllum nodosum. V této řase bylo zjištěno velké množství biologicky aktivních látek např. cytokininy, kyselina abscisová, kyselina alginová, stopové prvky a vitamíny.

Antimikrobiální vlastnosti rostlin rodu Thymus znali již staří Řekové, používali jej např. k ochraně ovoce nebo jako prostředek k hubení bakterii uvnitř vinných sudů. Byl také používán k výrobě antiseptických mastí, obvazů nebo mazání. Podle výsledků Klarić et. al. (2007) lze usuzovat, že silný antifungální účinek silice tymiánu obecného je podmiňován vysokým obsahem thymolu, případně synergistického účinku dalších komponentů s ním. Z výsledků mnoha pokusů dále vyplynulo, že přípravek z tymiánu obecného efektivně inhibuje tvorbu mycelia, a tím potlačuje rozvoj hub. Výsledky pokusu tak jen potvrdily mnohá tvrzení, že přípravky z rostlin rodu T. vulgaris mají významný potenciál v ochraně rostlin proti houbovým chorobám.

Antibakteriální účinky chmelového extraktu ověřil například Langezaal et. al. (1992), chmelový extrakt z různých odrůd chmele byl postupně laboratorně testován proti jednotlivým druhům bakterií. Antifungální vlastnosti chmelových látek nejsou doposud podrobně prozkoumány. Dosud bylo publikováno poměrně málo studií zabývajících se touto tématikou. Jednou z nich je například studie Nionelli et al. (2018), která prokázala antifungální účinnost chmelového extraktu proti nejčastěji se vyskytujícím plísním potravin. Jednalo se o Aspergillus parasiticus, Penicillium carneumPenicillium polonicum, Penicillium paneum, Penicillium chermesinum, Aspergillus niger, Penicillium roqueforti. Ve všech případech byl zjištěn inhibiční účinek na tvorbu hyf těchto houbových patogenů. Stejné závěry získala ze svých in vitro pokusů i Engelson et al. (1980).

Schéma: Proč hledat přírodní cestu ochrany rostlin? (Řehoř, 2020)
Schéma: Proč hledat přírodní cestu ochrany rostlin? (Řehoř, 2020)

Polní pokusy

Pokusy probíhaly na dvou lokalitách. Obě stanoviště se nacházejí v Žatecké chmelařské oblasti. Prvním stanovištěm je chmelnice v Liběšovicích (okres Louny) společnosti ZOS Liběšovice, s. r. o. Chmelnice je na rovině, těžké hnědozemi s obsahem humusu okolo 3 %, o výměře 1,04 ha. Porost Osvaldova klonu 72 byl založen v roce 2007 ve sponu 300×117 cm, ve směru řadů severovýchod-jihozápad. Druhým stanovištěm je chmelnice společnosti MK AGRO, s.r.o. v Číňově (okres Louny). Chmelnice je na rovině, středně těžké černici, s obsahem humusu okolo 2 %, o výměře 1,46 ha. Byla vysázená v roce 1995, ve sponu 280×110 cm, Osvaldovým klonem 31, při směru řadů sever - jih.

Technologie pokusů spočívala v náhradě dvou vstupů běžného fungicidu vybranými alternativními přípravky. Jako kontrolní ošetření bylo ponecháno ošetření konvenčním fungicidem, který byl obvyklý pro danou vegetační dobu a daného pěstitele. První aplikace jsou směřovány do období objevení květenství až počátku kvetení. Druhá aplikace je cílena jako poslední fungicidní ošetření před sklizní. První a druhé ošetření prokládá aplikace běžného fungicidního přípravku v souladu s antirezistentní strategií ochrany rostlin. Všechny aplikace probíhaly za příznivých podmínek pro aplikaci přípravků na ochranu rostlin. V pokusech se v průběhu vegetace hodnotil obsah chlorofylu v révových i pazochových listech a zdravotní stav. Dále se hodnotil: obsah alfa hořkých kyselin, výnos suchých chmelových hlávek, zdravotní stav hlávek. Dávky přípravků jsou uvedeny v tabulce 1.

Tab.1: Přehled použitých přírodních látek

Přípravek (látka)

Koncentrace (%)

Účinná látka

Dávka vody (l/ha)

Alginure

1,0

extrakt z mořských řas

2000

Tymiánová silice

0,25

tymiánová silice

2000

Chmelový extrakt

0,5

chmelový extrakt

2000

Wetcit

0,5

pomerančový olej

2000

Výsledky

Z výsledků je patrné, že u všech zkoumaných variant přírodních látek s fungicidním účinkem byl patrný pozitivní vliv na obsah chlorofylu jak v révových, tak v pazochových listech, což je patrné na grafu 1. Z tohoto grafu je zřejmé, že úroveň relativního obsahu chlorofylu se již od první aplikace ověřovaných látek vždy udržela na vyšší úrovni oproti konvenčním fungicidům. Podrobná pozorování jednotlivých variant po aplikaci prokázala srovnatelnou účinnost použitých přírodních látek s konvenčními fungicidy používanými v jednotlivých pokusných chmelnicích.

Z hlediska výnosu je zřejmé, že nahrazení dvou konvenčních fungicidů přírodními látkami mělo pozitivní efekt, což je patrné na grafu 2. Tento pozitivní efekt je patrně zapříčiněn zejména tím, že použité přírodní látky jsou svým složením přirozenější rostlinám chmele a v konečném důsledku jsou rostliny chmele méně stresované, což má obecně u všech zemědělských plodin pozitivní efekt na hospodářský výnos.

Při pěstování chmele je velmi důležitý nejen hospodářský výnos, ale zejména obsah alfa hořkých kyselin. Graf 3 ukazuje průběh tvorby alfa hořkých kyselin v hlávkách jednotlivých variant v období tří týdnů před plánovanou sklizní až do sklizně. U chmele je důležité nejen množství alfa hořkých kyselin při technické zralosti, ale také co nejdelší období, po které je toto množství v hlávkách přítomné. Důvodem je poměrně široký termín, ve kterém je chmel v daném zemědělském podniku sklízen a cílem pěstitele je udržet alfa hořké kyseliny, pokud možno, po celé toto období. Z výsledků pokusů (graf 3) je zřejmé, že využití přírodních látek při ošetření proti plísni chmelové vede k menšímu poklesu alfa hořkých kyselin v období od počátku technické zralosti do sklizně. Další poměrně velkou výhodou využití přírodních látek, zejména při poslední aplikaci před sklizní, je skutečnost, že ve sklizených hlávkách nebudou rezidua případných konvenčních fungicidů, respektive pěstitel nebude muset čekat na ochrannou lhůtu po poslední aplikaci.

Graf 1: Relativní obsah chlorofylu v révových a pazochových listech po jednotlivých aplikacích (konvenční ošetření = 100 %)
Graf 1: Relativní obsah chlorofylu v révových a pazochových listech po jednotlivých aplikacích (konvenční ošetření = 100 %)

Graf 2: Výnos suchého chmele (tříletý průměr ze dvou lokalit)
Graf 2: Výnos suchého chmele (tříletý průměr ze dvou lokalit)

Graf 3: Průběh tvorby alfa hořkých kyselin v hlávkách jednotlivých variant v období 3 týdny před plánovanou sklizní až do sklizně (tříletý průměr obou lokalit)
Graf 3: Průběh tvorby alfa hořkých kyselin v hlávkách jednotlivých variant v období 3 týdny před plánovanou sklizní až do sklizně (tříletý průměr obou lokalit)

Závěr

Z výše uvedených výsledků vidíme, že všechny varianty zvyšují obsah chlorofylu v listech, což značí stimulující účinek všech vybraných přípravků. Vliv na průběh tvorby alfa hořkých kyselin je zajímavý z hlediska dynamiky obsahu alfa hořkých kyselin. Zatímco varianta s konvenčními přípravky se vyznačovala rychlým dynamickým nárůstem obsahu alfa hořkých kyselin, v době sklizně měla klesající tendenci. Naopak pokusné varianty dosahovaly pozvolného nárůstu obsahu alfa hořkých kyselin, který v době sklizně dosahoval maximálních hodnot. Výše uvedené trendy by bylo možné odůvodnit nižší fytotoxicitou vybraných látek oproti konvenčním přípravkům. Nižší stres rostlin působí pozitivně na obsah důležitých látek v rostlině, ale i na výnosotvorné prvky plodin. Tuto úvahu by umocňoval fakt, že varianta ošetřovaná chmelovým extraktem, tedy látkami pro chmel nejvíce přirozenými, dosahovala nejlepších výsledků.

Použití přípravků v běžné praxi limituje cena aplikace ošetření, která významně převyšuje konvenční přípravky, avšak předmětem současného výzkumu je optimalizace složení a koncentrace postřiku chmelového extraktu i tymiánové silice, která bude mít výrazně pozitivní vliv na cenu postřiku. Pro zajímavost přikládáme přehled průměrných cen za dvě aplikace jednotlivých variant (jedná se o běžné maloobchodní ceny jednotlivých látek, tab. 2).

Závěrem připomínáme, že použití všech přírodních látek (nejen zde použitých) k ochraně chmele vyžaduje zvýšenou agrobiologickou kontrolu porostů, což by ovšem mělo být běžnou zemědělskou praxí.

Tab. 2: Orientační ceny jednotlivých variant ošetření, cena je vždy za dvě aplikace

Varianta

Cena za 2 aplikační dávky (Kč/ha)

Konvenční fungicid průměr

8 522

Alginure

13 160

Wetcit

15 250

Tymiánová silice - nejvyšší koncentrace

15 000

Tymiánová silice - snížená, ale účinná koncentrace

7 500

Chmelový extrakt - nejvyšší koncentrace

19 700

Chmelový extrakt - snížená, ale účinná koncentrace

9 850

Plnění rosiče koncentrátem chmelového postřiku
Plnění rosiče koncentrátem chmelového postřiku

Výzkum je podpořen projektem TJ02000193 Vývoj alternativních přípravků na ochranu a podporu obranyschopnosti chmele. Autoři děkují za spolupráci pracovníkům ZOS Liběšovice a MK Agro.

Ing. Pavel Procházka, Ph.D.1,2, Ing. Jan Řehoř1, Ing. Jan Vostřel3, Ing. Adéla Fraňková, Ph.D.1
1
Česká zemědělská univerzita v Praze, 2Centrum precizního zemědělství při ČZU v Praze, 3ZOS Liběšovice, s. r. o.

Související články

Choroby řepy: Choroby vzcházejících rostlin - spála řepy

22. 11. 2021 Ing. Jana Víchová, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně Choroby Zobrazeno 140x

Možnosti využití a choroby druhů lupiny

18. 11. 2021 Ing. Irena Bačová; Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno Choroby Zobrazeno 222x

Houbové choroby chmele

10. 11. 2021 Ing. Markéta Trefilová; Chmelařský institut s. r. o. Žatec Choroby Zobrazeno 269x

Choroby řepy: Bakteriální choroby řepy (II.)

26. 10. 2021 Ing. Jana Víchová, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně Choroby Zobrazeno 343x

Nové druhy houbových patogenů na dřevinách a okrasných rostlinách (I.)

23. 10. 2021 Mgr. Karel Černý, Ph.D. a kol. Choroby Zobrazeno 369x

Další články v kategorii Choroby

detail