Systémové fungicídy v ochrane rastlín

Ing. Kamil Hudec, PhD.,

KOR SPU v Nitre

Systémové fungicídy sú špecifickou skupinou pesticídov, ktorá v poľnohospodárskej praxi našla široké uplatnenie. Ich základnou výhodou oproti kontaktným fungicídom je schopnosť prenikať do vnútra rastliny a prechádzať aj do častí rastlín, ktoré neboli postrekovou kvapalinou priamo zasiahnuté. Týmto spôsobom môžu systémové fungicídy pred infekciou chrániť aj priamo neošetrené časti rastliny.

Táto krátka a zjednodušená charakteristika vedie niektorých pestovateľov k falošnému idealizovaniu systémových fungicídov a mnohí ich považujú za určitý „všeliek“ a dokonca aj za sľubné riešenie pri zanedbaní iných ochranných opatrení. Po veľkých očakávaniach prichádza často sklamanie, ktoré sa opäť zjednodušene vysvetlí a odôvodní tým, že použitý prípravok „nie je dobrý“ alebo „nie je účinný“. Pravá príčina nižšej účinnosti pritom tkvie skôr v spôsobe a okolnostiach, za ktorých bol prípravok aplikovaný. Fungicídy sú zvláštnou skupinou pesticídov, ktoré likvidujú alebo obmedzujú vývoj húb, poškodzujúcich rastliny, drevo, kožu, papier a iné organické látky. V prípade obmedzovania rastu húb ide o fungistatický účinok, v prípade likvidácie o fungicídny účinok. Niektoré fungicídy sa dokonca vyznačujú aj bakteriostatickým účinkom, takže za určitých okolností spomaľujú vývoj baktérií. Fungicídy vo všeobecnosti pôsobia na huby tak, že bránia klíčeniu spór, alebo likvidujú, prípadne obmedzujú rast a vývoj mycélia. Kontaktné, ale aj systémové fungicídy sa v závislosti od štádia patogenézy a podľa účinku na patogénov rozdeľujú do nasledovných skupín:

- preventívny účinok majú fungicídy zabraňujúce vzniku infekcie, takže musia byť aplikované pred jej vznikom

- kuratívny účinok majú fungicídy schopné zastaviť už vzniknutú infekciu, spravidla tesne po jej vzniku, kedy ešte nie sú pozorované jej makroskopické symptómy

- eradikatívne pôsobia tie fungicídy, ktoré majú schopnosť zastaviť vývoj choroby aj pri prvých pozorovateľných symptómoch. Na kuratívny a eradikatívny spôsob účinku sa vo väčšine prípadov nedá úplne spoľahnúť, takže platí zásada, že väčšina fungicídov sa aplikuje preventívne, t.j. pred vypuknutím choroby. V tomto čase je totiž účinnosť fungicídov vyššia aj napriek tomu, že majú aj kuratívnu, resp. eradikatívnu účinnosť. Práve systémové fungicídy považujú mnohí pestovatelia za typický príklad eradikatívne pôsobiacich fungicídov, ktoré vraj stačí aplikovať po vypuknutí choroby. Takýmto účinkom sa vyznačuje iba niekoľko systémových účinných látok a ich eradikatívna účinnosť je z časového hľadiska iba zlomkom ich preventívnej účinnosti. Napr. ak je ochranná doba systémového fungicídu stanovená na 21 dní, jeho preventívna účinnosť trvá približne 7-10 (ojedinele 14) dní a ak sa vyznačuje aj eradikatívnym pôsobením, trvanie tejto účinnosti je obmedzené na niekoľko hodín, prípadne na 1-2 dni. Uvedené časové orientácie však platia iba pri vhodných podmienkach a najmä za predpokladu, že bol prípravok aplikovaný správne a nebol zmytý výdatným dažďom krátko po aplikácii. Vývoj fungicídov, resp. ich účinných látok je zložitý, pretože metabolizmus a fyziológia húb je veľmi podobná rastlinám. Preto sa pri mnohých fungicídoch musí počítať s určitým fytotoxickým pôsobením, ktorému sa dá vyhnúť iba správnou a odporučenou aplikáciou (dávka, termín aplikácie a pod.). Väčšina zo systémových fungicídov patrí medzi organické fungicídy. Ich výhoda spočíva v dobrej miešateľnosti, v pomerne nízkej toxicite pre človeka a zvieratá, ako i v špecifickom účinku. Mechanizmus ich účinku je dosiaľ buď neobjasnený, alebo objasnený iba čiastočne. Systémový fungicíd je pri aplikácii na jednej časti rastliny absorbovaný dovnútra pletív a rôznymi fyziologicko-biochemickými procesmi je v rastline premiestnený do iných, pôvodne neošetrených častí rastlín. Účinné látky so systémovým účinkom prenikajú do rastlín buď podzemnými (semenami, koreňmi) alebo nadzemnými (listy, stonky) orgánmi rastlín. Ak je fungicíd aplikovaný na osivo ako moridlo, môže do semena preniknúť obalom semena alebo sa môže rozptýliť v pôde, odkiaľ je potom absorbovaný koreňmi. Jednotlivé pesticídy sa vzájomne líšia spôsobom prenikania do rastlín, ktoré je viazané na fyzikálno-chemické vlastnosti obalu semien alebo osiva. Prenikanie cez korene je pasívnou formou a ukazuje sa, že systémové účinné látky postupujú tou istou cestou prieniku ako voda a rozpustné látky, tzv. apoplastickou cestou. Absorpcia bočnými koreňmi je na rovnakej úrovni ako axiálnymi. Pri obilninách sa napr. axiálne korene podieľajú na absorpcii fungicídov 50%-ami celkovej absorpcie. Tento podiel však kolíše v závislosti od veku rastliny.

Prenikanie systémových účinných látok cez nadzemné časti rastlín je charakteristické pre foliárne aplikácie. Na povrchu listov sa nachádza rôzne hrubá kutikula, ktorá pokrýva membrány poslednej vrstvy epidermálnych buniek a má predovšetkým ochrannú funkciu pred vplyvom okolitého prostredia. Systémové účinné látky musia najprv prekonať túto základnú bariéru. Najlepšie prekonávajú túto hydrofóbnu vrstvu liposolubilné látky. V opačnom prípade môže pri nadmernej retencii zlúčenín na úrovni kutikuly dochádzať k obmedzovaniu translokácie účinnej látky v rastline. Pri vlhkom počasí, resp. za prítomnosti vodnej fázy medzi vonkajším povrchom kutikuly a vnútornou časťou buniek je prienik vodorozpustných látok lepší. Póry rastlinnej pokožky majú vnútornú kutikulu, ktorá tvorí určitú bariéru, zhodnú s vonkajšou kutikulou epidermálnych buniek. Cez tieto póry preniká väčšina vodorozpustných účinných látok a ich prienik je najvyšší na častiach rastlín s vyššou hustotou týchto pórov. Pri prenikaní systémových fungicídov do rastliny majú významnú úlohu aj trichómy. Bazálne bunky týchto útvarov sú pravdepodobne miestom najintenzívnejšieho prieniku niektorých látok. Všeobecne (okrem niektorých výnimiek) spodná strana listov absorbuje väčšie množstvo systémových látok ako vrchná strana. Z hľadiska veku listov bolo pozorované, že mladšie listy absorbujú lepšie systémové látky ako listy staršie. Vo vnútri rastliny môže byť pôvodná účinná látka alebo jej metabolity premiestňované pri zachovaní si fungicídnych vlastností. Účinná látka pôsobí aj na povrchu rastlín, ale preniká aj do rastlinných pletív a okrem translaminárneho pohybu je v rastline rozvádzaná aj prostredníctvom cievneho systému. Po preniknutí dovnútra rastliny je väčšina systémových látok translokovaná apoplastickým spôsobom, t.j. premiestňovaním na úrovni bunkových membrán s postupným prechodom do xylému. Tento spôsob translokácie vedie k postupnému hromadeniu týchto látok v transpiračných zónach rastliny. Na translokáciu systémových látok pôsobí niekoľko faktov, medzi nimi najmä druh, vek a konkrétna časť rastliny. Napr. hromadenie fungicídov v ovocí býva väčšinou malé, čo je dané malým počtom pórov na plodoch a nízkou úrovňou hladiny transpirácie. Pri koreňovej aplikácii fungicídov je najvyššia hladina absorbovaných látok na úrovni spodných listov. Pri analýze translokácie účinných látok v listoch bolo zistené, že napr. pri dvojklíčnolistových rastlinách sa fungicídy hromadia v okrajových listoch, ktoré sú miestami najintenzívnejšej transpirácie. Systémové účinné látky po preniknutí do pletiva často podliehajú metabolickým premenám, ktoré sú dôležité, nakoľko môžu súvisieť so zmenou systémovej aktivity. Niektoré metabolity bývajú pohyblivejšie ako pôvodné látky, iné môžu byť po preniknutí lokalizované a strácajú systémový charakter. Metabolity môžu byť toxicky aktívnejšie alebo môžu túto aktivitu strácať a pod. Tieto zmeny môžu prebiehať spontánne, prípadne sú ovplyvňované aktívnym metabolizmom ošetrenej rastliny, ktorá pôsobením enzýmov aktivuje hydrolýzu, oxidáciu alebo vznik konjugátov účinnej látky. Z hľadiska fytotoxicity sú moderné systémové pesticídy k ošetrovaným rastlinám vysoko tolerantné. K najznámejším prejavom fytotoxicity systémových fungicídov patria nekrózy, najmä vo forme okrajových, (marginálnych) nekróz, ktoré naznačujú, že najväčšie hromadenie systémových látok je práve v tých častiach rastlín, kde došlo k najsilnejšiemu prejavu toxicity. K ďalším symptómom fytotoxicity patrí zaostávanie v raste, chlorózy a antokyánové sfarbenie listov. Citlivosť jednotlivých genotypov k fytotoxicite je rôzna a závisí aj od konkrétnej odrody. Pri ovocí k prejavom fytotoxicity patrí napr. ovplyvnenie dozrievania, vyfarbenia a škvrnitosť plodov, prípadne sieťovitosť plodov, ktorá je typická viac pre niektoré kontaktné prípravky. Za samotnú fytotoxicitu často nie sú zodpovedné priamo účinné látky, skôr ju spôsobujú prídavné a pomocné látky obsiahnuté vo výslednej formulácii prípravku. Preto sa na pomocné a aditívne látky v pesticídoch kladú v ostatnom období vysoké požiadavky nielen z toxikologického, ale aj z fytotoxického hľadiska. Systémovo pôsobiace fungicídy nie sú ideálne, existuje pri nich väčšie riziko vzniku rezistencie patogéna. Po prenikaní do rastlinného metabolizmu dochádza k zrieďovaciemu efektu a nižšia koncentrácia účinnej látky v rastlinných pletivách, okrem nižšej účinnosti, prináša so sebou aj riziko rýchlejšieho vzniku rezistencie (typickým príkladom sú účinné látky zo skupiny fenylamidov, napr. metalaxyl). Pre systémové fungicídy je dôležité, aby účinná látka prenikla priamo až do mycélia, príp. do spóry v čo najväčšom množstve. Preto je z hľadiska účinnosti nielen systémových fungicídov dôležité dodržať všeobecné zásady aplikácie, okrem iného nevykonávať postrek za suchého a horúceho počasia. Kvôli uvedeným aspektom je na trhu s fungicídmi málo systémových prípravkov, ktoré obsahujú iba jednu účinnú látku. Vo väčšine prípadov (najmä pri plesniach a iných agresívnych patogénoch) výrobcovia uprednostňujú kombinácie viacerých účinných látok, prípadne aj kombinácie s kontaktnými účinnými látkami, ktoré podporujú systemickú účinnosť posilnenou ochranou povrchu rastliny. Kombinované pesticídy výhody oboch systémov pôsobenia spájajú a výsledný mix je účinnejší ako sólo aplikácie jednotlivých zložiek. Použitím týchto zmesných (dvoj, príp. trojzložkových) prípravkov sa predchádza nevýhodám tzv. jednopolohových účinných látok (zasahujúcich do metabolizmu patogéna na jednom, príp. dvoch miestach), voči ktorým často vzniká rezistencia. Z uvedenej charakteristiky systémových fungicídov vyplýva, že ani pri použití takýchto prípravkov nie je možné zanedbávať ochranné opatrenia a zásady správnej aplikácie. Napriek systémovému pôsobeniu je účinnosť týchto fungicídov vyššia pri rovnomernom ošetrení celého cieľového povrchu rastliny. Pri ich aplikácii je takisto dôležitý správny termín, vhodné počasie, presné dávkovanie, spôsob ošetrenia a množstvo postrekovej kvapaliny, ktoré ani pri systémových fungicídoch nie je vhodné extrémne znižovať (napr. v obilninách pod 200-300 l.ha-1). Pri nízkych dávkach postrekovej kvapaliny je vhodnejšie aj pri systémových fungicídoch kvôli rovnomernosti fungicídneho filmu na povrchu rastlín použiť niektoré špeciálne pomocné látky (adjuvanty).