Co je nového v biologické ochraně polních plodin?

06. 05. 2020 RNDr. Aleš Kuthan, CSc., VP Agro, spol. s r. o. Ochrana obecně Zobrazeno 2133x

Od publikování článku o biopesticidech u nás a ve světě v prvním čísle Agromanuálu ročníku 2017 uběhli tři roky. V té době bylo v Evropském registru účinných látek uvedeno šest biopesticidů. U nás se tenkrát v polní výrobě ve větším rozsahu používaly pouze tři.

Nejrozšířenější byl biopesticid na bázi Coniothyrium minitans kmene CON/M/91-08 (DSM 9660) v přípravku Contans WG, dále vosičky tří druhů rodu Trichogramma dodávané v kapslích Trichocap, Trichoplus a později TrichoTop aplikované do porostů kukuřice přímo letecky s použitím dronů Tricholet a Pythium oligandrum v přípravcích typu Polyversum a také látka spinosad v přípravku SpinTor. Registrace přípravků na bázi Bacillus thuringiensis pro použití v kukuřici a kmínu v přípravcích Biobit WG a Biobit XL byla ukončena v roce 2015. Pro ekologické zemědělství je k dispozici Neemazal s účinnou látkou azadirachtin proti mandelince bramborové.

Za uplynulé tři roky se do našeho registru povolených biopesticidů dostalo několik dalších biologických prostředků, které na úrovni Evropské Unie byly registrovány již dříve. Ve smyslu směrnice komise EU 2007/6 ES ze dne 14. února 2007 byl registrován Bacillus amyloliquefaciens (dříve Bacillus subtilis) kmene QST 713 v přípravku firmy Bayer zavedený v ČR od roku 2017 pod obchodním názvem Serenade. Bacillus amyloliquefaciens kmene MBI 600 je povolen ve formě mořidla osiva řepky proti fomové hnilobě pod názvem Integral Pro. K nově povoleným přípravkům je nutno zařadit ještě produkt VOTiVO firmy BASF. Jedná se o nematocidní bakterii Bacillus firmus kmene I-1582. Dalším biopesticidem je Proradix obsahující bakterii Pseudomonas sp. kmene DSZM 13134. Je registrován od roku 2017 v ČR proti kořenomorce bramborové. Nelze opomenout ani Dianem obsahující parazitické hlístice Heterorhabditis bacteriophora na ochranu kukuřice proti bázlivci kukuřičnému. Nejnovější registraci v říjnu 2019 získala houba Trichoderma asperellum kmene T 34 dodávaná rakouskou firmou Kwizda pod názvem Xilon GR.

Vlastnosti a praktické využití výše uvedených nových biologických přípravků uvádím v tomto článku.

Serenade ASO

Serenade ASO obsahuje účinnou složku Bacillus amyloliquefaciens (dříve B. subtilis) kmene QST 713 totožnou s kmenem AQ 713. Jedná se o biologicky aktivní agens pro použití v mnoha plodinách. Cílové patogeny, na které Serenade ASO působí, jsou alternariová skvrnitost listů a černá skvrnitost vinné révy (Alternaria spp.); bakteriální skvrnitosti (Pseudomonas syringae, Xanthomonas fragariae); antraknóza (Colleotrichum spp.); afanomycetová spála hrachu, cukrovky (Aphanomyces spp.), kořenomorky (Rhizoctonia solani), houby rodů Fusarium spp.; Pythium spp.; Ramularia Ramularia spp.); hlízenku (Sclerotinia sp.) a mnoho dalších.

Bakterie Bacillus amyloliquefaciens byla identifikována v mnoha půdách na celém světě. Kmen QST 713 je charakterizován svým antagonistickým působením na velký počet fytopatogenních druhů hub. Antagonizmus je založen na několika způsobech včetně soutěžení o živiny, kolonizaci prostoru a vazbou bakterie na patogena. Původní výrobce firma AgraQuest ze Spojených států amerických, kterou později zakoupil Bayer, uvádí, že kmen QST 713 indukuje u rostlin systémovou rezistenci (SAR) vůči bakteriálním patogenům. Bakterie Bacillus amyloliquefaciens produkuje rovněž proteázy a další enzymy, a proto se využívá v průmyslové výrobě pro různé účely. Nutno poznamenat, že rod Bacillus zahrnuje mnoho druhů, například B. thuringiensis, B. licheniformis, B. pumilis, B. cereus, B. anthracis, z nichž poslední dva jsou silně patogenní pro člověka a zvířata. Proto je důležité striktně rozlišovat nejen jednotlivé druhy, ale také selektované kmeny s přesně prověřenými vlastnostmi.

Přípravek Serenade ASO firmy Bayer je registrován do řepky olejné proti hlízence obecné a do cukrovky proti cerkosporióze a padlí řepy v dávkách 2,0–4,0 l/ha. Postřik je nutno opakovat v krátkých intervalech, maximálně 6× za sezonu. Kromě toho je povolen do celé řady dalších plodin v rámci menšinového použití. Jedná se o slunečnici a mák proti hlízence, v máku také proti plísni šedé a alternáriové skvrnitosti, hořčici, obilninám proti fuzariózám klasů, rzi pšeničné, rzi ječné, hnědé skvrnitosti ječmene, padlí travnímu, a také motýlokvětým plodinám proti plísni šedé a hlízence.

Pro dobrou účinnost na listové choroby je nutno přípravek aplikovat opakovaně v krátkých intervalech.

Integral Pro

Integral Pro firmy BASF obsahuje jako účinnou složku kmen MBI 600 Bacillus amyloliquefaciens. Jedná se o biologické mořidlo s fungicidním a fungistatickým účinkem, jehož účinný organizmus po kontaktu s patogenem narušuje vlákna hub.

Při aplikaci osídlí kořeny hostitelské rostliny a vytvoří kolem nich ochrannou zónu, skrz kterou se choroba nemůže šířit a v níž spory patogenu nemohou klíčit. Bacillus amyloliquefaciens kmen MBI 600 vytváří metabolity lipopeptidů surfaktin a iturin a má také antibakteriální účinek díky produkci různých antibiotik. Navíc účinný organizmus vyvolává systemickou obrannou odpověď rostliny, indikovanou zvýšenou tvorbou enzymu peroxidázy, která hraje roli při posilování obrany rostlin proti patogenům.

Přípravek působí na fomovou hnilobu (Leptospheria maculans) a stimuluje rostliny řepky k redukci škod způsobených dřepčíky rodu Psylliodes a Phyllotreta.

VOTiVO

VOTiVO, další z preparátů na bázi rodu Bacillus, ale s úplně odlišným působením. Je postaven na bázi druhu Bacillus firmus I-1582. Ten vykazuje nematocidní efekt na líhnutí háďátek. Háďátka paralyzuje a indukuje mortalitu mnoha na rostlinách parazitujících druhů. Firma Bayer také uvádí, že bakterie produkuje enzymy, které ničí vajíčka háďátek a stimuluje růst kořenů. Přípravek na této bázi má u nás registrovaný firma BASF SE.

Hlavními plodinami jsou cukrovka, kde je povolen proti háďátku řepnému, zhoubnému a háďátku jižnímu a kukuřice proti háďátku řepnému, jižnímu a háďátkům rodu Pratylenchus. Používá se jako mořidlo osiva.

Proradix

Proradix je zaregistrován firmou SP Sourcon Padena v mnoha evropských státech - Německu, Francii, Belgii, Irsku Itálii, Holandsku Polsku, Portugalsku, Rumunsku, Slovensku a nově také v České republice. Byl vyvinut na univerzitách v Tübingenu a Stuttgartu, které pracují na výzkumu antibiotik pro humánní medicínu a vyvíjí biologické metody ochrany rostlin. Kmen bakterie Pseudomonas sp. DSMZ 13134, účinné složky přípravku Proradix, je nesporulující bakterie, která se vyskytuje v půdách převážně v oblasti kořenů rostlin. Pseudomonas sp. DSMZ 13134 je fungicidně aktivní složka zařazená ve smyslu Směrnice rady Evropské unie ze dne 15. července 1991 o uvádění přípravků na ochranu rostlin na trh (91/414/EHS) do seznamu povolených účinných látek Annexu I.

Proradix je preventivně působící biofungicid, zlepšuje kvalitu a výnosy brambor. Jeho účinným agens je na bakterie Pseudomonas sp. DSMZ 13134. Má velmi dobrý ekotoxikologický profil a dobrý obranný mechanizmus proti mnoha půdním patogenům a je vhodnou alternativou k chemickým přípravkům používaným na moření sadby brambor. Díky různým způsobům působení neumožňuje patogenním druhům vznik rezistence. Různé mechanizmy účinku podporují biostimulační efekt rostliny.
Pseudomonas sp. DSMZ 13134 kolonizuje rizosféru rychleji než patogeny, vytváří biofilm na povrchu kořenů. Produkuje organické kyseliny s chelatizačními vlastnostmi pro ionty zinku, mědi a železa, čímž zamezuje přístupu ostatním škodlivým druhům hub. Zvláště železo je esenciální pro infekci. Kromě toho vytváří enzym chitinázu rozrušující buněčné stěny. Ovlivňuje rovněž tvorbu fytohormonů, které nemají přímý vliv vůči škodlivým druhům, ale působí na zvětšení objemu kořenů, indukují systémovou odolnost rostlin SAR, a také indukovanou systémovou odolnost ISR.
V České republice je Proradix registrován na ochranu brambor proti kořenomorce bramborové. Aplikuje se buď postřikem do brázdy při sázení, anebo mořením hlíz bezprostředně před výsadbou.

Dianem

V roce 2017 byl u nás registrován biologický pesticid proti larvám bázlivce kukuřičného. Přípravek obsahuje entomopatogenní hlístice Heterorhabditis bacteriophora, které aktivně vyhledávají larvy a kukly bázlivce kukuřičného v půdě. Po dvou týdnech se líhnou tisíce nových jedinců, kteří hledají nové cíle. Uvnitř těl napadených larev probíhá vývoj další generace hlístic. Účinnost podporuje vzájemná symbióza hlístice s bakterií Photorhabdus luminescens, kterou přenáší do gastrointestinálního traktu patogena, v tomto případě larvy bázlivce a následně ji zahubí. Rychlý vývojový cyklus vede k dlouhodobějšímu účinku na redukci populace bázlivce kukuřičného.

Dianem je nutno aplikovat postřikem do řádků při setí kukuřice.

Xilon GR

V říjnu 2019 se v registru povolených přípravků na ochranu rostlin objevil nový biofungicid Xilon GR, kterého účinnou složkou je houba rodu Trichoderma asperellum kmene T34. Houby rodu Trichoderma jsou celosvětově ze všech druhů hub v zemědělské praxi nejvíce rozšířené a reprezentují polovinu všech používaných biopreparátů. V biologické ochraně je mezi jinými druhy hub považována za nejvýznamnější. V Evropě jsou registrovány a nejčastěji používány preparáty na bázi Trichoderma harzianum kmene T22, T. asperellum kmene T34, T. polysporum kmene IMI 206039 a T. atroviride kmene I-1237. Několik dalších neregistrovaných kmenů se využívá v mnoha přípravcích stimulujících růst a vývoj rostlin, anebo jako součást speciálních hnojiv. Do této skupiny patří u nás již dobře známý Pannon Starter Perfect anebo Trifender WP a také několik domácích produktů.

Prospěšnost Trichoderma asperellum pro rostliny se odehrává v několika úrovních. Nachází-li se Trichoderma v půdě v blízkosti klíčícího semene rostliny, velmi rychle osídlí povrch vytvářejícího se kořene, a tím zabraňuje patogenním druhům využít tento prostor. Trichoderma tak nepřímo chrání vzcházející rostliny před celým komplexem hub způsobujících známé padání klíčních rostlin, jakými jsou druhy Aphanomyces, Pythium, Rhizoctonia, Fusarium a další.

Xilon GR na bázi Trichoderma asperellum je registrován v kukuřici na ochranu proti fuzáriím, ve slunečnici a sóji proti hlízence obecné. Jeho unikátní vlastností je, že u kukuřice zabraňuje infekci fuzárii z půdy, a tím dokáže snižovat výrazně obsah mykotoxinů.

Kromě kompetice o prostor v oblasti kořenů jsou z mnoha prací základního a aplikovaného výzkumu známy přímé toxické účinky na některé patogenní mikroorganizmy v půdě. Trichoderma vylučuje antibiotické a antifungální peptidy, které rozrušují buněčné stěny patogenních druhů.

Houba Trichoderma v průběhu dalšího vývoje kořenového systému rostliny žije saprofyticky na jeho povrchu. Kromě toho se její hyfy - vláknité mycelium rozrůstá do širokého okolí kořenů. Formou látkové výměny s rostlinou si navzájem poskytují pro život potřebné látky, vlákna houby tak výrazně zvětšují oblast rizosféry, z které se rostlině dostávají z půdy voda a živiny. Velký význam má dobře známá skutečnost, že dokáže uvolňovat z půdy vázané formy některých esenciálních živin, zejména fosfor, železo a zinek, a tím je zpřístupnit pro rostliny.

Známá i když méně prozkoumaná vlastnost vybraných kmenů je indukce získané systémové rezistence (SAR) rostlin vůči patogenům a jiným stresovým vlivům. Do jisté míry také způsobuje změny koncentrace a poměr růstových hormonů, auxinů cytokininů a kyseliny abscisové, a tím ovlivňuje vegetativní fáze růstu, prodlužuje senescenci tj. stárnutí listů a celých rostlin.

Zkušenosti z pokusů

V sezoně 2019 jsme měli možnost přípravek Xilon GR ověřit také v našich podmínkách. V polním pokusu jsme porovnávali jeho účinnost s mikrogranulovaným růstovým stimulantem Pannon Starter Perfect, který obsahuje rovněž účinnou složku Trichoderma asperellum a který se již dva roky úspěšně používá v mnoha podnicích na porostech kukuřice, slunečnice a našel si oblibu také u pěstitelů máku. Účinky obou produktů byly srovnatelné.

Xilon GR, stejně jak Pannon Starter Perfect je dodáván ve formě mikrogranulátu. Do širokořádkových plodin, kukuřice a slunečnice se aplikuje adaptéry pro setí malých semen přímo do seťového lůžka plodiny tak, aby byl zajištěn kontakt účinné složky s vyvíjející se rostlinou od počátku jejího vývoje. Protože Xilon GR je snadno rozpustný ve vodě, lze ho použít také formou postřiku na povrch půdy s následným zapravením. Tento způsob je vhodnější pro plodiny seté do úzkých řádků, například u sóje.

Obecně známou skutečností týkajících se mnoha biologických přípravků pro ochranu rostlin, stimulátorů a podobných růst a vývoj rostlin ovlivňujících látek je poměrně velká variabilita získaných výsledků. Rozdílné půdní podmínky, zásobení živinami, obsah organických látek v půdě, způsoby obdělávání půdy, teploty vzduchu a půdy, množství a rozložení srážek a mnoho dalších faktorů ovlivňují konečný efekt. Proto se již třetím rokem zaměřujeme na získání co největšího počtu poznatků o vlivu houby Trichoderma asperellum na výnosy, kvalitu produkce a zdravotní stav polních plodin nejenom z vlastních pokusů, ale také od pěstitelů kteří tyto látky používají.

Závěr a doporučení pro praxi

Biopesticidy jsou využívány především ekologicky hospodařícími subjekty. Jejich atraktivita stoupá v posledních letech také pro konvenčně hospodařící zemědělce. Důvodů zvyšujícího se zájmu je několik.

V první řadě je to rozšíření možností ochrany pěstovaných rostlin proti škodlivým činitelům, které lze jen těžko eliminovat chemickými přípravky, Zde se jedná všeobecně o druhy žijící v půdě, bakterie, houby ale také háďátka a housenky či larvy hmyzu. Chovatelé hospodářských zvířat mají velký zájem o produkci kukuřice s co nejnižšími obsahy mykotoxinů s cílem zamezení vážných zdravotních problémů skotu, prasat a drůbeže a na udržení vysoké užitkovosti. Tomuto cíli přispívají biofungicidy účinkující proti fuzáriím založené na aktivních kmenech hub rodu Trichoderma. Neméně důležitá při rozhodování o použití biopesticidů je navracející se snaha o uchování a zlepšování kvality půdy, ke které mnoho biopesticidů účinně přispívá. Velký vliv mají v posledních letech požadavky veřejnosti na kvalitu potravin minimálně zatížených chemickými látkami a restrikce pesticidů na úrovni Evropské unie a v mnoha vyspělých zemích Ameriky, Austrálie, Asie, Čínu a Indonésii nevyjímaje.