Okénko do zahraničí: Polymerní postřik nabízí rostlinám ochranu před chorobami a suchem

31. 05. 2026 Doc. Dr. Ing. Jaroslav Salava; Ministerstvo zemědělství ČR Ochrana obecně Zobrazeno 296x

Bakteriální choroby představují v současnosti stále větší riziko pro zemědělskou produkci. S rostoucími teplotami a častějšími stresovými situacemi se jejich výskyt zvyšuje a patogeny se šíří i do nových oblastí. Významně tak přispívají ke ztrátám na výnosech. Výzkumníci z University of California v San Diegu proto vyvinuli nový polymerní postřik, který by mohl rostlinám pomoci lépe odolávat bakteriálním infekcím a současně zvýšit jejich toleranci vůči suchu. Výsledky byly publikovány v časopise ACS Materials Letters.

Základem nově vyvinutého přípravku je syntetický polymer typu polynorbornen, který byl navržen tak, aby mohl být aplikován přímo na listovou plochu rostlin ve formě vodného postřiku. Na rozdíl od běžných polymerů, které se připravují za použití organických rozpouštědel a jejichž využití v rostlinné produkci je proto omezené, byl tento postřik syntetizován v pufrovaném vodném prostředí. Vzhledem k tomu je výsledná formulace výrazně šetrnější vůči rostlinám a současně prakticky využitelná v podmínkách zemědělské praxe.

Základní vlastností polymeru je přítomnost kladně nabitých chemických skupin v jeho struktuře. Tyto skupiny interagují s buněčnými membránami bakterií, které mají zpravidla záporný náboj, a narušují jejich integritu. Dochází tak k poškození buněčné stěny a následně k omezení životaschopnosti bakteriálních buněk. Tento mechanizmus je obecně účinný vůči širokému spektru bakterií, a to jak gramnegativních, tak grampozitivních, což je z hlediska ochrany rostlin významné, protože bakteriální choroby mají velmi různorodý původ.

Důležitým aspektem je také fyzikální charakter vytvořeného povlaku na povrchu listu. Polymer po aplikaci vytváří tenkou, celistvou vrstvu, která je však propustná pro plyny. Rostlina tak není omezena v příjmu CO₂ ani ve výdeji vodních par, což znamená, že nedochází k negativnímu ovlivnění fotosyntézy ani transpirace. Tato vlastnost je zásadní rozdíl oproti některým jiným typům ochranných filmů, které mohou při nevhodném složení způsobovat fyziologický stres.

Nicotiana benthamiana

Při testování na modelové rostlině Nicotiana benthamiana bylo prokázáno, že aplikace polymerního postřiku významně omezuje rozvoj bakteriálních infekcí. Účinek se projevil nejen proti bakteriím rodu Agrobacterium, ale i vůči dalším zástupcům, jako jsou Escherichia coli nebo Staphylococcus aureus, což potvrzuje široké spektrum účinnosti. Z praktického hlediska je zajímavé zjištění, že pro dosažení ochranného efektu není nutné ošetřit celou listovou plochu. I částečná aplikace vedla k potlačení infekce na celé rostlině, což naznačuje, že kromě přímého antibakteriálního působení dochází i k aktivaci vnitřních obranných mechanizmů rostliny.

Právě tato systémová reakce představuje jeden z nejzajímavějších aspektů celé technologie. Po aplikaci postřiku byl v ošetřených pletivech zaznamenán krátkodobý nárůst hladiny peroxidu vodíku, který v rostlinách funguje jako signální molekula při aktivaci obranných reakcí. Tento přechodný „stresový signál“ pravděpodobně spouští širší obrannou odpověď, která se následně projeví zvýšenou odolností celé rostliny vůči bakteriálním patogenům. Nejde tedy pouze o fyzikální nebo chemickou bariéru na povrchu listu, ale o kombinaci přímého účinku a indukované rezistence.

Kromě ochrany proti bakteriím byl pozorován také pozitivní vliv na toleranci rostlin k suchu. Ošetřené rostliny vykazovaly při nedostatku vody pomalejší vadnutí a celkově lepší kondici. Tento efekt lze vysvětlit částečným omezením ztrát vody v důsledku přítomnosti polymerního filmu, a také již zmíněnou aktivací stresových reakcí, které zvyšují schopnost rostliny vyrovnat se s nepříznivými podmínkami. Z hlediska současných změn klimatu, kdy se častěji vyskytují periody sucha kombinované s vysokými teplotami, jde o velmi cennou vlastnost.

Celkově lze říci, že vyvinutý polymerní postřik představuje nový typ ochranného prostředku, který nefunguje pouze na principu přímé likvidace patogenů, ale kombinuje více mechanizmů účinku. Spojuje antibakteriální efekt, fyzikální ochranu povrchu listu a stimulaci přirozených obranných reakcí rostliny. Právě tato kombinace by mohla být do budoucna významná zejména v integrované ochraně rostlin, kde je snaha omezovat používání klasických pesticidů a nahrazovat je šetrnějšími a udržitelnějšími technologiemi.

Palomino L., Opdensteinen P., Sanchez I., et al. (2025): Polynorbornene spray coating to enhance plant health. ACS Materials Letters, 7(12): 3827-3834. doi: 10.1021/acsmaterialslett.5c00798