Změny ve spektru houbových patogenů u pšenice

14. 05. 2023 Ing. Jana Chrpová, CSc. a kol. Choroby Zobrazeno 977x

Výskyt houbových patogenů ovlivňuje řada faktorů. Nezbytná je přítomnost náchylné hostitelské rostliny, dostatečné množství inokula patogenu a vhodné podmínky prostředí pro jeho rozvoj. Je známo, že povětrnostní podmínky v daném ročníku výrazně ovlivňují výskyt a intenzitu napadení pšenice.

Významnou roli mohou hrát i další faktory jako osevní postup, úroveň rezistence pěstovaných odrůd, použité pěstební technologie i výše vstupů (výživa, chemická ochrana). Změny ve výskytu houbových patogenů se mohou týkat rodového i druhového zastoupení. V souvislosti s klimatickými změnami mohou expandovat druhy dříve méně významných patogenů. Rychlé změny rasového spektra jsou typické pro rzi.

Výskyt hlavních původců listových skvrnitostí

Listové skvrnitosti na pšenici jsou, stejně jako ostatní houbové choroby obilnin, v posledních letech stále aktuální v důsledku nedostatečného střídání plodin, využití bezorebných technologií a vzniku rezistence vůči fungicidům. V současné době jsou k dispozici výsledky 5leté studie (2018–2022), v rámci které byly analyzovány vzorky listových skvrnitostí ozimé a jarní pšenice z různých lokalit v ČR. V průměru cca 60 vzorků ročně pocházejících z provozních ploch bylo inkubováno ve vlhkých komůrkách a houboví původci listových skvrnitostí byli determinováni na základě mikroskopických znaků.

Hlavní důraz byl kladen na převažující tři původce listových skvrnitostí pšenice u nás i ve světě: braničnatka pšeničná (Zymoseptoria tritici), DTR (Pyrenophora tritici-repentis) a braničnatka plevová (Parastagonospora nodorum). Všechny tři patogeny patří do skupiny vřeckovýtrusných hub a mají obdobný životní cyklus. Přežívají na posklizňových zbytcích, kde přes zimu vytvářejí pohlavní plodnice (pseudothecia), z nichž jsou na podzim a hlavně na jaře uvolňovány askospory.

Zastoupení patogenů listových skvrnitostí pšenice v analyzovaných vzorcích ve sledovaném období přináší graf 1. Ve všech pěti ročnících převažovala braničnatka pšeničná, která se vyskytovala v 64–94 % vzorků, s výjimkou extrémně suchého roku 2018, kdy byla nalezena pouze v 34 % vzorků a dominovala DTR (63 %). Braničnatka plevová byla ze tří patogenů v posledních pěti letech nejméně zastoupená, vyskytla se maximálně v 29 % vzorků, a to v roce 2018. Braničnatka plevová i přes svoje nižší zastoupení v posledních letech zůstává významnou osivem přenosnou chorobou.

Morfologie houbových patogenů a jejich nároky na vlhkost a teplotu hrají klíčovou roli v rozvoji choroby. Braničnatky potřebují k šíření v porostu kapky deště či rosy, DTR se naopak šíří větrem, proto ji může zvýhodnit sušší větrná perioda během vegetační sezony.

Pravidelný monitoring listových skvrnitostí na pšenici je důležitý pro studium populací patogenů a jejich rozšíření na území ČR. Má význam také z hlediska dlouhodobé ochrany porostů cílené na konkrétní patogeny, což úzce souvisí se snížením počtu aplikací fungicidů.

Graf 1: Zastoupení patogenů listových skvrnitostí pšenice v analyzovaných vzorcích 2018–2022

Původci chorob pat stébel

Také choroby pat stébel jsou z důvodu zavádění bezorebných technologií, nedostatků ve zpracování půdy a pěstování pšenice po pšenici, stále aktuálním problémem. Mezi nejvýznamnější patogeny odpovědné v našich podmínkách za poškození bází stébel patří Oculimacula yallundae a Oculimacula acuformis (stéblolam), zástupci rodů Fusarium, Rhizoctonia (kořenomorka) a Microdochium (plíseň sněžná). V ročnících 2018–2022 byla sledována přítomnost původců chorob pat stébel pšenice ve vzorcích napadených bází stébel pocházejících z různých lokalit v ČR. Průměrně bylo hodnoceno cca 65 vzorků ročně.

V letech 2019–21 dominoval ve vzorcích pšenice napadených chorobami pat stébel stéblolam (50–70 % vzorků). V suchém roce 2018 převažovali zástupci rodu Fusarium (81 % vzorků) nad původci stéblolamu (Oculimacula yallundae a O. acuformis - 67 %). V roce 2022 bylo zastoupení rodů Fusarium a Oculimacula totožné (37 %). Plíseň sněžná (Microdochium) se objevuje především v ročnících s dlouhotrvající sněhovou pokrývkou. Její nejvyšší zastoupení bylo zaznamenáno v roce 2021 (39 %) a 2022 (25 %). Kořenomorka (Rhizoctonia) se ve vzorcích objevuje s nejnižší frekvencí (max. 6 %).

Vzorky pocházely převážně ze zemědělských podniků a z polních odběrů z celé ČR. Nejvyšší podíl vzorků byl ze Středočeského a Plzeňského kraje.

Stéblolam

Rzi na pšenici

Rzi napadají všechny u nás pěstované obilniny, z nichž ekonomicky nejvýznamnější je pšenice, na které se vyskytují tři druhy rzí: rez pšeničná, rez travní a rez plevová. Rez pšeničná se na pšenici vyskytuje u nás každoročně, k silným až epidemickým výskytům rzi plevové a travní dochází v různých víceletých intervalech v závislosti na zdrojích a přítomnosti inokula - spor rzí, průběhu počasí, stavu vegetace a odolnosti odrůd.

Rez pšeničná

Rez pšeničná se na našem území vyskytuje pravidelně a její každoroční výskyty působí souhrnně velmi vysoké škody. Těžiště jejího výskytu je v teplejších částech Moravy. V populaci rzi pšeničné dochází v posledním období ke změnám virulence. Už od roku 2015 se škodlivost rzi pšeničné v souvislosti s vyššími průměrnými teplotami zvyšuje a zároveň dochází v populaci rzi pšeničné v posledním období ke změnám virulence, což se projevilo náhlým snížením odolnosti některých odrůd (např. u odrůdy Tobak, Athlon, Fabius a dalších).

Rez pšeničná

Rez plevová

Epidemické výskyty rzi plevové v České republice v letech 2013–2015 ukázaly na význam této choroby v našich podmínkách a potenciál její škodlivosti při změně rasového spektra, tj. při výskytu ras s odlišnými nároky na prostředí a napadení dříve odolných odrůd. Silný infekční tlak vyřadil napadené odrůdy ze zkoušení a odrůdy s nižší úrovní rezistence nebyly registrovány.

V roce 2022 se rez plevová objevovala po celé republice ve větší míře než předešlé roky, napadeny byly především pozdní a polopozdní odrůdy. K populační změně, tedy vzniku a šíření nových ras však nedošlo. V České republice a zároveň i v celé Evropě dominuje rasa Warrior (-), rasové spektrum mělo obdobné složení jako v předcházejících dvou letech. Větší rozšíření a silný infekční tlak byl způsoben souhrnem klimatických faktorů, které jsou vhodné pro šíření tohoto patogenu.

Rez plevová

Rez travní

Napadení rzí travní s sebou přináší velké ztráty na výnosu, protože kromě napadení listů a klasů dochází i k napadení stébel, které vede k přerušení transportu vody a živin v rostlině. Dlouhodobě je u nás zastoupeno méně odrůd pšenice odolných vůči rzi travní. Důvodem nižší celkové úrovně rezistence vůči rzi travní byl její nepravidelný nebo pouze lokální výskyt v České republice, což se odráželo ve výběru odrůd s nižší úrovní rezistence pro registraci. Problémem je i dostupnost zdrojů rezistence.

Významnější výskyty této rzi v Evropě i v ČR a rozšíření nových patotypů - rasa Digalu a Clade I– IV. však naznačují, že její škodlivost v následujících letech pravděpodobně poroste, stejně jako význam šlechtění na rezistenci k tomuto patogenu.

Pro pěstitele je nejvýhodnější vybírat odrůdy s kombinovanou rezistencí vůči všem rzím, které se vyskytují na pšenici (tzv. triple rust resistance). V současné době kombinovanou rezistencí vůči rzem disponují odrůdy pšenice ozimé Campesino, Cecilius, RGT Sacramento, Askaban, Fakir, Skif, Sheriff a LG Dita, z jarních odrůd to byly Toccata, Pexeso a Eponia. Hlavním problémem šlechtění na odolnost vůči chorobám je ztráta jejich odolnosti při rozšíření nových virulentních ras rzí.

Rez travní - napadení klasu

Fuzariózy klasu

Jedná se o závažnou houbovou chorobu, jejíž škodlivost spočívá jak v přímých ztrátách na výnosech, tak zejména v možnosti kontaminace zrna mykotoxiny. Význam klasových fuzarióz se zvyšuje v závislosti na změnách v zemědělské výrobě (úzké osevní postupy, bezorebné systémy). Důležitou roli hrají povětrnostní podmínky.

Řady studií ukazují, že druhy Fusarium graminearum, F. culmorum, F. poae a F. avenaceum jsou v Evropě nejčastějšími původci klasových fuzarióz. Patogeny z rodu Fusarium se často vyskytují jako komplex, ve kterém podle průběhu počasí i dalších faktorů převládnou některé druhy. F. culmorum vyžaduje chladnější a vlhčí podmínky, F. graminearum vyšší teploty i vlhkost, zatímco F. poae je teplo a suchomilný druh. Druh F. graminearum, který se postupně rozšířil a začal převládat i v chladnějších oblastech Evropy, je ve srovnání s jinými druhy nejvíce konkurenceschopný. K většímu rozšíření F. poae u pšenice dochází především v ročnících, které nejsou příznivé pro výskyt F. graminearum (tedy v relativně sušších ročnících). Pro výskyt F. graminearum jsou kromě dostatku vlhkosti důležité i vyšší teploty v noci.

Jednotlivé druhy rodu Fusarium jsou schopny produkovat širokou škálu mykotoxinů, meziroční variabilita v kontaminaci zrna mykotoxiny je velká a obtížně předvídatelná. Za nejvýznamnější mykotoxin je považován deoxynivalenol (DON) produkovaný druhy F. graminearum a F. culmorum. Další důležitý toxin produkovaný těmito druhy je zearalenon (ZEA), který má estrogenními účinky a nepříznivý vliv na plodnost. Bylo zjištěno, že k největší tvorbě ZEA dochází po delší době skladování na konci zimy a časně zjara, protože houba, kterou je napadeno zrno, potřebuje období relativně nízkých teplot, aby mohla produkovat biologicky významná množství ZEA. Maximální přípustné hodnoty pro DON v nezpracované pšenici jsou 1250 μg/kg a pro ZEA 100 μg/kg (Evropská komise, 2006).

Odolnost proti různým druhům rodu Fusarium je považována za nespecifickou. Opakovaně bylo zjištěno, že úroveň rezistence vůči F. graminearum je podobná jako u jiných druhů Fusarium. Také však bylo zjištěno, že ke zvýšené tvorbě DON přispívá infekce komplexem druhů, kdy kromě DON jsou vytvářeny i další mykotoxiny (DON-3G, nivalenol, enniatiny a beauvericin).

Závěr

Nové poznatky týkající se změn ve spektru houbových patogenů u pšenice mají velký význam pro rezistentní šlechtění. Zvláště u rzí je účinná ochrana postavena na dlouhodobém zjišťování změn v rasovém spektru patogenů a kontinuálním šlechtění odolných odrůd.

Na základě poznatků o zastoupení původců chorob pat stébel lze doporučit, zvláště v oblastech s opakovanými problémy, orientaci na pěstování odrůd pšenice s genem rezistence Pch1, jehož přítomnost významně přispívá ke snížení napadení odrůd patogeny Oculimacula yallundae a Oculimacula acuformis.

Změny v druhovém spektru patogenů z rodu Fusarium mohou vést i k výskytu dalších dosud méně studovaných mykotoxinů.

Použitá literatura je k dispozici u autorů článku.

Výsledek vznikl za podpory Ministerstva zemědělství, institucionální podpora MZE-RO0423.