Chemap Agro s.r.o.

Ovlivňuje napadení kukuřice houbovými patogeny kvalitu siláží?

03. 01. 2013 RNDr. Jan Nedělník, Ph.D.; Zemědělský výzkum, spol. s r. o. Troubsko Sklizeň a skladování Zobrazeno 5575x

Kvalita kukuřičných siláží a faktory, které ji mohou ovlivňovat, jsou mnohovrstevnou stavebnicí, z níž jsme si pro tento příspěvek vybrali faktory fytopatologické. Zaměříme se na problematiku houbových patogenů a chorob, které vyvolávají a se kterými se můžeme při pěstování kukuřice setkat.

Agromanualshop.cz- Figaro - glyfosát za výhodnou cenu

Kukuřice je plodina, jejíž pletiva jsou v našich půdně klimatických podmínkách napadána a poškozována celou řadou patogenních činitelů, přesto se zdá, že ve srovnání s některými dalšími zemědělskými plodinami není význam houbových patogenů tak vysoký nebo spíše není doceňován.

Kukuřice má v této souvislosti oproti dalším plodinám pěstovaným na orné půdě jedno specifikum. Pěstitelé kukuřice mají v současné době k dispozici pouze jeden registrovaný fungicid pro foliární aplikace a dále jsou k dispozici přípravky na ošetření osiva. Přehled přípravků je uveden tabulce 1. Choroby kukuřice jsou proto řešeny v rámci pěstitelských systémů od výběru vhodného hybridu přes výživu rostlin až po opatření rostlinolékařská zaměřená na regulaci zaplevelení a ošetření proti živočišných škůdcům.
Tab. 1: Přípravky na ošetření kukuřice
Přípravek
(účinná látka)
Způsob účinku
Dávka
Doba aplikace
Maxim XL 035 FS
(metalaxyl M, fludioxonil)
fungicid
mořidlo
1,0 l/t
na osivo
Prosaro 250 EC
(prothioconazole, tebuconazole)
fuzariózy palic, spála kukuřičná, rez kukuřičná, antraknóza kukuřice
0,7–1,0 l/ha
200–600 l vody/ha
 
33–69 BBCH,
max. 1×
Vitavax 200 WP
(carboxin, thiram)
fungicid
mořidlo
2,5 kg/t
na osivo
Vitavax 2000
(carboxin, thiram)
fungicid
mořidlo
2,5 l/t
na osivo

Původci houbových chorob

Každoročně se v porostech kukuřice objevují makrosymptomy vyvolané několika patogenními organizmy. Na nadzemních částech rostlin se objevují symptomy obecné listové spály kukuřice (původce: Cochliobolus heterostrophus, syn. Helminthosporium maydis) či rzivosti kukuřice (původce: Puccinia sorghi). Symptomy se objevují pravidelně, ale nemají z hlediska ekonomického či kvalitativního významný vliv. Obdobně to platí i pro některé další choroby.

Větší význam mají patogenní organizmy poškozující kořenový systém či pletiva stébel a klasů, ke kterým patří Glomerella graminicola, původce antraknózové listové spály kukuřice a především houby z rodu Fusarium, které mohou napadat rostliny kukuřice ve všech vývojových fázích. Dle nového českého názvosloví chorob rostlin (Kůdela et al.: České a anglické názvy chorob a škůdců rostlin, ČAZV 2012) tyto houby způsobují „padání a spálu klíčních rostlin kukuřice“ a dále „růžovou hnilobu stébel kukuřice“„bělorůžovou hnilobu obilek kukuřice“. Onemocnění vzcházejících rostlin podporuje chladno a vlhko během klíčení a vzcházení. Výskyty fuzáriových hnilob stébel podporuje spíše suché a teplé počasí. Napadení se zvyšuje při působení predispozičních abiotických faktorů (nedostatek vody, nepoměr N:K, příliš hustý porost). Rané odrůdy bývají více napadány. Se stoupajícím podílem kukuřice a obilnin v osevním postupu stoupá zamořenost půdy těmito patogeny.

Houby rodu Fusarium

Hlavním predispozičním faktorem pro napadení rostlin jsou ale biotické stresy, a tím hlavním je v současnosti napadení zavíječem kukuřičným (Ostrinia nubilalis). Přímé ztráty na výnosu a kvalitě způsobované housenkami tohoto škůdce se odhadují na 10–20 % a je rizikovým pro pěstování nejen kukuřice na zrno, ale i silážní kukuřice. Housenky zavíječe svým žírem otevírají tzv. brány infekce a umožňují napadení poškozených pletiv houbovými organizmy, které mohu za určitých podmínek produkovat mykotoxiny. V současné době se autor článku domnívá, že výskyt a škodlivost zavíječe a následné napadení houbovými patogeny jsou nejkritičtějším místem výroby kukuřice, a proto hledání optimálních možností eliminace je velmi aktuální.

 Napadení palice kukuřice houbovými patogeny - Fusarium
 Obr. 1: Napadení palice kukuřice houbovými patogeny - Fusarium
 

Mykotoxiny

Kvalita siláží ve vztahu k houbám rodu Fusarium může být ovlivněna nejen přítomností houbových spor, ale především zvýšeným obsahem mykotoxinů. Do doby před patnácti lety byl synonymem pro mykotoxiny aflatoxin. Dnešní úroveň poznání je mnohem komplexnější a počet mykotoxinů, kterým je věnována oprávněná pozornost, neustále narůstá. Aflatoxiny, ochratoxin A, deoxynivalenol, fumonisiny, zearalenon, to je namátkou jen několik názvů mykotoxinů. Proč jsou tyto látky dnes ve středu pozornosti laické i odborné zemědělské veřejnosti? Jsou opravdu tak hygienicky a toxikologicky závažné?

Odpovědi nejsou jednoduché, ale přesto odpověď „ano“ bude tou nejvíce se blížící pravdě. I když je obtížné souhrnně charakterizovat nebezpečnost mykotoxinů, některé základní charakteristiky jsou společné. Kromě toho, že jsou to látky, které houbové organizmy produkují jako prostředky pro přežití v boji s konkurenčními organizmy a látky, které napomáhají patogenním organizmům kolonizovat hostitelské rostliny, mají celou řadu nepříjemných vlastností pro teplokrevné živočichy včetně člověka.

Mykotoxiny působí na většinu orgánů v těle konzumenta. Důsledky působení mykotoxinů na živočišný organizmus jsou velmi různorodé v závislosti na typu toxinu, dávce a délce doby jeho působení, druhu, stáří, pohlaví a aktuálním zdravotním stavu jedince. Projevují se např. snížením imunity, alergickými reakcemi, poruchami reprodukce, poruchami nervové soustavy, dýchacího ústrojí, snížením konverze a využití krmiv či zvýšenou mortalitou v chovu. Mykotoxiny také poškozují sliznici střev, čímž omezují adsorpci živin a dále zhoršují funkci jater, ledvin, reprodukčních orgánů a imunitního systému. Gastrointestinální absorpcí dochází k pronikání toxinů do krevního řečiště a do tělesných tkání.

Všechny doposud známé poznatky o této problematice jednoznačně potvrzují, že nejlevnější je zaměřit se na prevenci a zabránit vzniku mykotoxinů v krmivech, tedy i v silážích z kukuřice. Zanedlouho může být skutečností, že daná partie kukuřičné siláže v zemědělském podniku se nebude moci zkrmovat zvířatům pro nadměrný obsah toxinů.

Aktuálnost problematiky mykotoxinů se promítá také do komunitární legislativy. V současné době jsou stanoveny maximální limity některých kontaminujících látek včetně mykotoxinů v potravinách v nařízení komise (ES) č. 1881/2006, dále Komise vydala doporučení 2006/583/ES k prevenci a snižování fuzáriových toxinů v obilninách a výrobcích z nich a speciálně pro oblast krmiv platí doporučení Komise 2006/576/ES o přítomnosti deoxynivalenolu, zearalenonu, ochratoxinu A, T-2 a HT-2 a fumonisinů v produktech určených ke krmení zvířat. V září 2007 bylo ve Věstníku ES zveřejněné nové nařízení Komise 1126/2007 ES, kterým se mění maximální hodnoty obsahu Fusarium toxinů v kukuřici a ve výrobcích z kukuřice.

Ochrana před zavíječem kukuřičným

Strategie ochrany kukuřice proti napadení zavíječem kukuřičným lze shrnout se do čtyř základních skupin.

Základem strategie založené na agrotechnických opatřeních je dodržování osevních postupů, důsledné drcení posklizňových zbytků a minimální výška strniště. Při drcení je převážná většina housenek zavíječe mechanicky zničena a poté by měla následovat hluboká orba.

Druhou variantou je přímá chemická ochrana, kdy v současné době je k dispozici spektrum insekticidních přípravků s převážně larvicidní účinností, které při aplikaci na základě přesné signalizace výletových křivek dospělců dosahují vysoké efektivity.

Další možností je biologická ochrana, založená především na introdukci parazitické vosičky Trichogramma spp. Princip je založen na tom, že samičky kladou vajíčka do vajíček zavíječe a larvy vosiček vyžírají obsah vajíček. I tato strategie ochrany musí vycházet z přesné signalizace, aplikace kapslí obsahujících parazitické vosičky se provádí zpravidla na počátku kladení vajíček zavíječem kukuřičným. Tento způsob ochrany je ale více než insekticidní ochrana závislý na průběhu klimatických podmínek.

Jedním z faktorů, který ovlivňuje rentabilitu produkce kukuřice je odrůda. V Seznamu odrůd zapsaných ve Státní odrůdové knize je uvedeno několik set hybridů kukuřice, z toho desítky hybridů geneticky modifikovaných. Touto mírnou oklikou jsme se dostali ke čtvrté možné strategii ochrany vůči zavíječi kukuřičnému a tou je pěstování transgenní Bt-kukuřice. Podstata této genetické modifikace spočívá ve schopnosti rostlin vytvářet v pletivech Bt-toxin, který je nejprve aktivován trávícími enzymy cílového hmyzu a poté se specificky váže na receptory v jeho střevech, kde vytváří póry a hmyz hyne. Hlavní předností Bt-kukuřice je stoprocentní účinnost proti zavíječi. V rozsáhlým polních experimentech prováděných v minulých šesti letech jsme dokladovali, že Bt-hybridy byly nulově poškozeny zavíječem a také měly ve srovnání s dalšími strategiemi ochrany nižší obsah mykotoxinů. Analyzovány byly deoxynivalenol (DON) a suma fumonisinů (FUM). Obsahy nebyly nulové, ale především ve srovnání s kontrolou byly signifikantně nižší. Byl potvrzen kladný korelační vztah mezi mírou poškození kukuřice zavíječem a následnou kontaminací houbovými mikroorganizmy a jejich sekundárními metabolity. Obdobné závěry jako výsledky dosažené na výzkumném pracovišti v Troubsku byly publikovány na 31. Mycotoxin Workshop v německém Münsteru. V kompilační práci byly sumarizovány výsledky 34 studií z Evropy, USA, jižní Ameriky a Asie analyzujících obsahy hlavních fusariových mykotoxinů (deoxynivalenol, zearalenon, fumonisiny) v Bt a non-Bt hybridech kukuřice. Ve 30 případech byly obsahy sledovaných mykotoxinů výrazně nižší u geneticky modifikovaného materiálu.

 

Krmiva a mykotoxiny

V krmivech se mykotoxiny většinou vyskytují ve skupinách jako důsledek napadení ne pouze jedním producentem, ale skupinou potenciálních producentů mykotoxinů. Je třeba také zdůraznit, že viditelné zaplísnění nemusí vždy korelovat s výskytem toxických metabolitů.

Výzkumy z poslední doby také ale přinášejí nové znalosti v oblasti maskovaných mykotoxinů. Tyto sloučeniny jsou v rostlinách přítomny v konjugované formě, z nichž se mohu uvolňovat až v trávícím traktu zvířat působením trávících enzymů a vystupovat potom jako plnohodnotná mykotoxinová hrozba. Další z hypotéz uvádí, že maskované mykotoxiny se ze svých konjugovaných vazeb mohu uvolňovat také v průběhu procesu silážování a jsou potom běžnými metodami detekovatelné. To je jedno z vysvětlení, proč v prezentovaných experimentech byly v některých případech analyzovány vyšší obsahy mykotoxinů v hotové siláži ve srovnání s čerstvou hmotou.

Dalším faktorem, který může mít určitý vliv na fytopatologický obraz v daném vegetačním období je fyziologický typ hybridu. Výsledkem šlechtitelské práce je řada rozdílných typů hybridů lišících se anatomickou stavbou a fyziologickými vlastnostmi. Výrazně dlouhou fotosynteticky aktivní periodou až do fyziologické zralosti se vyznačují pomalu dozrávající tzv. stay green hybridy. Díky této vlastnosti dosahují zvýšený výnos škrobu a vyšší výnos zrna a nezanedbatelná je také aktivita antimikrobiálního aparátu, umožňujícího rostlinám déle odolávat ataku fytopatogenních organizmů. Tyto hybridy jsou vhodné do teplotně příhodných oblastí, v chladných a vlhkých oblastech hrozí nebezpečí, že v termínu sklizně nedosáhnou požadované sklizňové sušiny v rozmezí 33–35 %. Pro tyto oblasti jsou vhodnější tzv. rychle dozrávající hybridy s typickým rychlým nárůstem sušiny ve zbytku rostliny. Mezi oběma typy hybridů existuje široká škála přechodů, které jsou označovány jako rovnoměrně dozrávající hybridy.

Pokus - mykotoxiny a termín sklizně

V uplynulých letech byla v poloprovozním pokusu sledována dynamika nárůstu obsahu vybraných mykotoxinů v hmotě kukuřice určené k silážování v závislosti na termínu sklizně a aktuálním obsahu sušiny a typu hybridu. Kontaminace mykotoxiny u všech vzorků byla ve všech sledovaných letech relativně nízká, v řadě vzorků u některých sledovaných mykotoxinů nulová. Žádný ze sledovaných mykotoxinů nebyl v čerstvé hmotě obsažen v množství přesahující doporučené limity. Nejvyšší četnost záchytu byla u deoxynivalenolu (DON). Ve všech letech byl určitý náznak, že se vzrůstající sušinou se obsah DONu zvyšoval.

Výsledky byly potvrzeny i v dalších experimentech v letech 2008–2011, kdy byly zaznamenány obsahy mykotoxinů pohybující se v desítkách či stovkách ppb, např. v roce 2008 byl zearalenon (mykotoxin z výraznou estrogenní aktivitou) zaznamenán v detekovatelných množstvích ve všech vzorcích jak čerstvé řezanky, tak vyrobených siláží. U fumonisinu byl také zaznamenán pravidelný výskyt, byť v nižších hmotnostních úrovních.

Z výsledků je patrný vliv ročníku na kontaminaci kukuřice mykotoxiny, signifikantně menší byl vliv fyziologického typu. Zároveň bylo potvrzeno, že v průběhu fermentačního procesu se obsah mykotoxinů nemění, spíše v důsledku uvolňování tzv. maskovaných mykotoxinů dochází ke zvýšení obsahu.

 

Doporučení

Na základě výsledků této i dalších studií lze pro zmírnění rizika rozvoje patogenní mikroflory a následné produkce mykotoxinů doporučit:

  • výběr vhodného hybridu pro danou pěstitelskou oblast s adekvátním číslem FAO a vysokou odolností vůči houbovým chorobám;

  • vhodnou agrotechniku zabezpečující zdravý růst a vývoj rostlin;

  • vyrovnanou výživu;

  • včasnou sklizeň v optimální silážní zralosti, nejčastěji ve stadiu 30–33% celkové sušiny;

  • neprodlené silážování s dokonalým pořezáním na optimální velikost částic, maximálním utužením, vytěsněním vzduchu a neprodyšným uzavřením;

  • aplikace vhodných probiotických přípravků;

  • vhodný způsob odběru hotové siláže s vysokou hygienou.

Vyvazování mykotoxinů

Eliminace mykotoxinů, především v našich podmínkách nejrozšířenějších fusariotoxinů, je komplikována nízkou polaritou jejich molekul, a tím i omezenou možností adsorpce, která je navíc málo stabilní.

Na vyvazování mykotoxinů se donedávna používaly přípravky na bázi jílů, které selektivně adsorbují polární mykotoxiny (aflatoxiny, částečně ochratoxin). Adsorpční složkou jsou speciálně upravené aktivované hlinikokřemičitany s krystalickou strukturou. Velikost pórů v krystalické struktuře zajišťuje selektivitu účinku pouze na žádanou velikost molekul a rozmístění polárních skupin. Adsorpce je však možná pouze u molekul, které mají funkční polární skupiny. Adsorbované mykotoxiny nemohou být vstřebány přes střevní stěnu do krve, procházejí trávicím traktem zvířete a v trusu ven z těla.

V současnosti je od těchto přípravků inkorporována inaktivovaná biomasa Sacharomyces cerevisiae se zachovanou enzymatickou aktivitou esteráz a epoxidáz. Tyto enzymy degradují molekuly trichothecénů a zearalenonu na netoxické metabolity, které jsou opět vyloučeny přirozenou cestou za zvířete. Tyto přípravky se míchají do krmiva jako prevence.

Obecná snětivost kukuřice

Druhou chorobou, které budeme věnovat pozornost, je obecná snětivost kukuřice vyvolávána houbou Ustilago maydis. Výskyt symptomů je celkem běžný ve všech oblastech pěstování kukuřice, hospodářský význam je závislý na ročníku.

Větší rozšíření bývá zaznamenáno ve vlhčím roce nebo v roce, kdy po dlouhé periodě sucha začne pršet. Vstupní branou infekce jsou jakkoliv poškozená pletiva – bžunká ječná, poškození zvěří, polámání větrem apod. Od června až do sklizně se mohou na všech částech rostlin tvořit boulovité nádory potažené šedivou blanou až velikosti pěsti (obr. 2, 3). Uvnitř je hnědočerná až černá masa spor, zprvu mazlavá, později prášivá, která může velmi rychle zamořit celý porost i půdu.

Základem ochrany je kvalitní orba po sklizni a střídání plodin. Při slabším výskytu a na menších plochách (množitelský porost) lze doporučit vytrhávání boulí. Chemickou ochranu lze aplikovat proti bzunce ječné. Dalšími opatřeními jsou vyrovnaná výživa, přiměřená hustota porostu, omezení mechanického poškození rostlin na minimum. Vzhledem k biologii patogena nelze zasáhnout mořením osiva.

Základní otázkou pěstitelů je, zda vyšší napadení porostů může ovlivnit kvalitu siláží. Původce sněti není producentem mykotoxinů, z tohoto pohledu proto napadení rostlin při slabém výskytu nepředstavuje zdravotní riziko pro zvířata, při silnějším napadení (20 a více procent) může dojít ke zhoršení fermentačního procesu při výrobě siláží.

Z výsledků modelového pokusu, ve kterém byl simulován stav infekce silážní kukuřice snětí kukuřičnou (Ustilago maydis) je zřejmé, že u infikované silážní hmoty došlo v průběhu fermentačního procesu k celkové vyšší produkci kvasných kyselin v 1 kg sušiny siláže (12,15 %) ve srovnání s kontrolní variantou (9,37 %). V pokusné siláži byl zjištěn nižší obsah kyseliny mléčné a vyšší obsah kyseliny octové. Odlišný průběh fermentace manifestoval zejména v rozdílných hodnotách pH, KVV a obsahu celkových kvasných kyselin. Infikovaná siláž snětí kukuřičnou měla ve srovnání s kontrolní siláží vyšší koncentraci kvasných kyselin v 1 kg sušiny (12,15 %) oproti 9,37 % a tomu odpovídala i vyšší hodnota KVV (1744,3 mg KOH) oproti 1498,3 mg KOH na 100 g siláže. Vyšší hodnotě titrační kyselosti odpovídala také nižší průměrná hodnota pH siláže. V infikované kukuřičné siláži byla zjištěna nižší průměrná hodnota alkoholu (0,87 %) oproti kontrolní siláži (2,385 %). V pokusné infikované siláži došlo k vyššímu odtoku silážních tekutin v přepočtu. Rozdíly byly zjištěny i ve ztrátách hmoty mezi oběma skupinami siláží.

Při analýze obsahu DON a ZEA v letech 2008–2010 v kontrolní a sporami sněti infikované hmotě kukuřičné siláže nebyly nalezeny signifikatní rozdíly (tab. 2).

Lze tedy konstatovat, že přesnými experimenty bylo dosaženo výsledků, které prokazují, že napadení předmětným parazitem má vliv na kvalitu siláže, ale nemá vliv na obsah mykotoxinů.

Kukuřičné siláže s neúspěšným fermentačním procesem, siláže mikrobiálně změněné (činností kvasinek, plísní, bakterií), resp. tepelně poškozené, plesnivé jsou vždy hůře přijímány zvířaty, mají vždy horší nutriční zhodnocení, a jsou zdrojem velkých mikrobiálních rizik i pro samotná zvířata. Obdobně to platí i pro siláže využívané pro výrobu bioplynu. I zde musí být základním postulátem výroba maximálně kvalitní siláže, byť budeme volit jiné typy hybridů než pro výrobu krmiva.

 

Tab. 2: Obsah mykotoxinů v kontrolní a sporami sněti infikované hmotě kukuřičné siláže
Varianty pokusu/rok
Obsah mykotoxinu
deoxynivalenol -DON (ppb)
zearalenon - ZEA (ppb)
Kontrola/2008
44,5
<LOQ
Infikováno snětí/2008
48,6
<LOQ
Kontrola/2009
68,0
26,2
Infikováno snětí /2009
79,0
27,5
Kontrola/2010
358,5
239,1
Infikováno snětí/2010
375,5
392,4
 Boulovitý nádor obecné snětivosti kukuřice
Obr. 2: Boulovitý nádor obecné snětivosti kukuřice
 Nádor až velikosti pěsti obecné snětivosti kukuřice

Obr. 3: Nádor až velikosti pěsti obecné snětivosti kukuřice

 

V příspěvku byly použity výsledky dosažené při řešení projektu MZe ČR QH71041.

Související články

Další články v kategorii Sklizeň a skladování

Agro Aliance
Syngenta Czech s.r.o.
AG NOVACHEM s.r.o.
Saaten Union CZ
AgromanaualShop.cz Roundup

Kalendář akcí

Prohlédnout vše

Upozornění

Veškeré údaje uvedené na webu www.agromanual.cz jsou pouze informativní, při použití přípravků se řiďte etiketou přípravku.

Anketa

Jak se Vám líbí nové názvosloví chorob a používáte je?
14%
6%
2%
24%
4%
50%
detail