Zdravotní problematika osiva obilnin

ZDRAVOTNÍ PROBLEMATIKA OSIVA OBILNIN

Health problems in cereal seed

Marie Váňová, Dagmar Spitzerová

Zemědělský výzkumný ústav Kroměříž,s.r.o.

Abstract

Healthy seed is a basic precondition for profitable cereal growing. The first step in production of healthy seed is to eliminate seedborn pathogens. These are particularly bunts, fusaria and Helminthosporium. The emerging plants are also endangered by soilborn pathogens (Fusarium spp., Gaeumannomyces graminis, Tilletia controversa, and others) and insects, mostly vectors of viral diseases (aphids and leafhoppers). These pathogens are efficiently controlled with a number of seed protectants. They often limit even early occurrence of leaf diseases (powdery mildew, Septoria leaf blotch). A problem of viral diseases on cereals has arisen in the last two years. In West European countries, they are also controlled using seed protectants. In our country, the pests are controlled with foliar applications. The seed protectants are advantageous since they are used in target and uniform applications, do not pollute the environment and are safer considering to food quality.

cereals, seed protectants, seedborn diseases, viral diseases

Souhrn

Zdravé osivo je základem úspěšného pěstování obilnin. Prvním krokem v procesu výroby osiva je eliminace patogenů přenosných obilkou. Těmi jsou sněti, fuzária a Helminthosporium spp.. Další nebezpečí pro vzcházející porost hrozí ze strany půdních patogenů (Fusarium spp., Gaeumannomyces graminis, Tilletia controversa atd.) a škůdců - především přenašečů viróz (mšice, křísové). Problematiku uvedených patogenů velmi účinně řeší řada mořidel. Mořidla často regulují i rané výskyty listových chorob (padlí travní, braničnatka pšeničná). V posledních dvou letech se problémem staly virózy obilnin. V západoevropských státech otázku viróz řeší mořidly s insekticidní složkou. U nás prozatím bojujeme proti škůdcům listovými aplikacemi přípravků. Mořidla mají několik výhod. Jsou aplikována cíleně a rovnoměrně, neohrožují okolí úlety, mají větší bezpečnost zhlediska kvality potravin.

Intenzita pěstování obilovin je u nás v posledním desetiletí nízká, přestože jejich výměra má naopak vzestupnou tendenci.

Tak jako v jiných evropských zemích i u nás existuje silný tlak na pěstování úzkého sortimentu tržních plodin, což zužuje osevní sledy. Proto mnohdy dochází k pěstování obilovin i více let po sobě, a nebo jsou pěstovány obiloviny po méně vhodných předplodinách. Tuto skutečnost je třeba kompenzovat vyššími dávkami průmyslových hnojiv a pesticidů. Na to jsou však finanční zdroje hledány jen velmi obtížně. Tím se lišíme od většiny západoevropských zemí, kde jsou obiloviny úspěšně pěstovány po sobě v úzkých osevních sledech, ale při používání kvalitních osiv, ošetřených účinnými mořidly, při vysoké úrovni hnojení a intenzivní ochraně porostů (více než 200 kg N/ha a opakované aplikace pesticidů) (Cockerell et al, 2001).

Na druhé straně mají naši zemědělci k dispozici špičkové odrůdy s vysokým výnosovým potenciálem a je třeba, aby byl využit v pěstebních technologiích odpovídajících zvolenému způsobu pěstování.

Výroba osiva je elitní částí obilnářství. Cena osiva je vysoká a jeho kvalita by měla odpovídat jak požadavkům, které jsou na dobré osivo kladeny, tak ceně, za kterou jsou a budou prodávány.

Osivo by mělo být pěstováno na vybraných honech, dle technologie, která bude garantovat:

a) vyváženou výživu

b) nepolehnutí porostu

c) absenci rizikových chorob jako jsou např. sněti, pruhovitost, fuzária apod.

d) ochranu proti chorobám, které by mohly ovlivnit HTZ a ostatní kvalitativní ukazatele.

e) bezplevelnost porostu

f) včasnou sklizeň

g) správné uskladnění produkce.

Základním cílem osivářských technologií pěstování by mělo být zdravé osivo. Dobrý zdravotní stav osiva by měly zaručovat normy, podle kterých je osivo uznáváno (Rennie, 1993).

Avšak ani současné normy pro hodnocení porostů nevylučují určité procento zdrojů infekce a tak by součástí uznávacího procesu měla být i kontrola nejen porostů, ale i sklizeného osiva.

Dalším krokem výroby osiva je jeho úprava (čištění, třídění, moření).

Úpravě osiva a procesu moření včetně mořidel je věnována v západoevropských zemích velká pozornost. U moření je to dáno tím, že během posledního desetiletí došlo k zavedení mnoha nových účinných látek s výhodami, které velmi vhodně doplňují integrovaný systém ochrany proti škodlivým činitelům. Jejich umístění na semeni musí být mnohem přesnější a rovnoměrnější, což platí především pro insekticidní mořidla.

Moření je definováno jako aplikace bioaktivních chemikálií a antagonistických nebo symbiotických mikroorganismů na osivo před setím. V širších souvislostech lze uvažovat i o jiných způsobech, jako je tepelná úprava (Forsberg, 2001), nebo elekronické čištění, i když v podstatě nejpoužívanější je použití systemických fungicidů nebo insekticidů.

Moření je používáno z mnoha různých specifických důvodů, které lze shrnout do čtyř následujících bodů (Hare, 2002):

· redukce šíření a množení chorob

· podpora kvality a prodejnosti získané produkce

· podpora dobrého založení porostu z hlediska hustoty, vyrovnanosti, energie růstu a vývoje, v raných fázích růstu

· podpora vyššího výnosového potenciálu.

Těchto cílů je dosahováno prostřednictvím ochrany proti chorobám a škůdcům, kteří mohou být na a nebo uvnitř zrna, v půdě a nebo se šíří vzduchem.

Choroby, které se přenáší osivem, mohou být na povrchu osiva, jako např. sněti rodu Tilletia (mazlavé sněti) nebo hluboko uvnitř osiva, jako např. sněti rodu Ustilago (prašné sněti).

Některé choroby mohou být jak na povrchu, tak uvnitř osiva, jako jsou např. houby rodu Fusarium, Helmithosporium.

Zdrojem infekce může být :

· osivo (prašná sněť, mazlavá a zakrslá sněť)

· půda (Gaeumannomyces graminis, Tilletia controversa)

· nebo obojí (Fusarium spp.)

Povrchová kontaminace může být kontrolována kontaktními fungicidy, které efektivně desinfikují povrch osiva, zatímco choroby, které jsou uvnitř osiva nebo ty, které jsou v půdě nebo ve vzduchu, lze potlačovat jen těmi přípravky, které mají určité systémové působení.

Ochrana proti chorobám, které jsou v půdě a nebo ochrana proti škůdcům, kteří mohou napadat rostliny v raných fázích růstu a vývoje, může být realizována jak systémovými, tak kontaktními typy přípravků, ale je nutné, aby měly určitý stupeň persistence. Tuto persistenci zajišťují buď přímo účinné látky nebo následně jejich formulace.

Výsledky jarních průzkumů na obilovinách ukazují, jak se začaly projevovat změny ve výskytu chorob, k nimž dochází v souvislosti se změnou pěstovaných odrůd, zúženými osevními sledy a změnami v celkové technologii pěstování. Vzhledem k tomu, že časné výskyty chorob ovlivňují základní výnosotvorný prvek, kterým je hustota porostu, bude nutné, aby péče o zdravotní stav ozimů začínala už na podzim používáním mořidel súčinností na choroby, které by mohly v dané oblasti a u konkrétní odrůdy hustotu porostu ohrozit (Parker, Lovell, 2001).

Účinné ochrany proti některým chorobám a škůdcům, kteří se vyskytují v raných fázích růstu a vývoje,může být dosaženo aplikací pesticidů na list. Ale tento způsob je často obtížně proveditelný vzhledem k omezení souvisejícím s jeho realizací v době, kdy začíná škodlivé působení.

Naproti tomu výhoda specificky účinných mořidel spočívá v časově přesném dodání ochrany semenu nebo nejbližšímu okolí během klíčení, nebo v raných fázích růstu a vývoje.

Ochrana proti takovým chorobám, jako je plíseň sněžná (původce Microdochium nivale) nebo černání kořenů (původce Gaeumannomyces graminis), je aplikace účinných mořidel v současné době velmi dobře realizovatelná a v úvahu přichází i listové choroby, vyskytující se v raných fázích růstu a vývoje, jako je Mycosphaerella gramicola (Septoria tritici) a nebo padlí travní (Blumeria graminis).

Sněti z rodu Tilletia a jejich současný význam

Účinnost mořidel proti chorobám přenosným osivem je začleňuje do integrovaného systému výroby zdravého osiva. Bez účinné kontroly takových chorob, jako jsou sněti, může v relativně krátké době dojít k jejich značnému rozšíření (Yarham, 1992), čehož jsme byli svědky v nedávných letech a tato situace přetrvává. Výsledky monitoringu výskytu snětí z rodu Tilletia zroku 2002 jsou uvedeny v tab. 1. Z tabulky je zřejmé větší rozšíření sněti zakrslé (Tilletia contoversa). Velmi pravděpodobně to souvisí s nedostatečným používáním speciálních mořidel a nedůslednou kontrolou sklizeného zrna.

Tab. 1: Výskyt jednotlivých druhů snětí v krajích České republiky v roce 2002

V ochraně proti snětem, ať už z rodu Tilletia nebo Ustilago, se lze nejpřesvědčivěji spoléhat na použití mořidel. Cílené šlechtění na odolnost se provádí zřídka, neboť zdroje odolnosti jsou k dispozici jen v omezené míře. Přesto však mezi jednotlivými odrůdami jsou značné rozdíly.

V roce 2002 jsme hodnotili reakci souboru 15-ti odrůd ozimé pšenice jak na sněť mazlavou, tak na sněť zakrslou .

V pokusech se snětí mazlavou bylo osivo uměle infikováno chlamydosporami této sněti vdávce 2g spor na 1 kg osiva.

V pokusech se snětí zakrslou bylo využito přirozeného výskytu této choroby na pozemku v lokalitě na okr. Vsetín.

Výsledky jsou uvedeny v grafech 1 a 2.

Graf 1: Procento napadení odrůd ozimé pšenice snětí mazlavou (Tilletia caries) v roce 2002 (lokalita Kroměříž)

Graf 2: Procento napadení odrůd pšenice ozimé Tilletia controversa v roce 2002 - přirozená infekce způdy (lokalita Vsacko-Hovězí Vsetín)

Údaje v těchto grafech jsou velmi zajímavé.

U sněti mazlavé jsou velké rozdíly mezi jednotlivými odrůdami. K vysoce náchylným odrůdám patří především Ebi, ale i Estica a Driffter. Naproti tomu Nela nebyla napadená vůbec a i v loňském roce vykazovala velmi nízké napadení.

Odrůdovou citlivost ke sněti zakrslé jsme sledovali první rok a výsledky tak není s čím srovnávat. Přesto však jsou velmi zajímavé a sice proto, že náchylnost odrůd ke sněti zakrslé není stejná jako u sněti mazlavé. V pokusech s vysokým výskytem sněti zakrslé (nejvíce napadené odrůdy měly až 26,86% snětivých klasů) bylo možné sledované odrůdy rozdělit do tří skupin. V první skupině, kde byl výskyt do 10%, byly odrůdy Versailles a Niagara. Ve druhé skupině od 10 do 20% bylo 6 odrůd (Brea 10,24%, Driffter 16,28%, Astella 17,74%, Vlasta 17,93%, Sulamit 18,54%, Estica 18,93%). Ve třetí skupině bylo 7 odrůd (Contra 22,52%, Saskia 22,57%, Nela 23,55%, Ebi 24,35%, Šárka 24,76%, Windsor 26,00%, Samanta 26,86%). Shoda vnáchylnosti odrůd k T. caries a T. controversa v těchto pokusech zjištěna nebyla.

Klíčovou zůstává otázka, v jakém rozsahu je rozumná prevence zejména proti snětem.

Všeobecně je uznáván názor, že obiloviny by měly být mořeny pro semenářské účely každý rok, pro komerční účely minimálně každý druhý rok s podmínkou, že porosty a hlavně vzorky zrna od kombajnů budou pravidelně vyhodnocovány z hlediska výskytu snětí. Kromě toho je nutné brát jako zdroj infekce u obou snětí nejen kontaminaci osiva, ale i půdu. Toto je známo a respektováno především u sněti zakrslé, ale mnohem méně u dalších snětí, především sněti mazlavé a hladké. Z výsledků zahraničních pokusů je zřejmé, že nejen v suchých podmínkách, ale i za normálních humidních podmínek je schopna sněť mazlavá infikovat čisté osivo pšenice vosevním sledu s několika meziplodinami. Kritické jsou především první dva roky po předplodině, která je zdrojem infekce (napadený porost ozimé pšenice, který při sklizni kontaminuje nejen zrno, ale i půdu) (Borgen, 2000). Tato nová zjištění jsou dávána do souvislosti se změnami ve způsobu hospodaření (úzké osevní sledy a úsporné způsoby zpracování půdy).

Plíseň sněžná

Na jaře roku 2002 byl v některých částech ČR vysoký výskyt plísně sněžné jako důsledek sice krátké, ale tuhé zimy, a většího množství sněhu, který napadl v listopadu a udržel se do poloviny ledna. Tyto vhodné podmínky ukázaly jakou výhodou je používání mořidel, která jsou účinná na plíseň sněžnou. V oblastech s častější frekvencí takového počasí je jistě vhodné využít jejich dobré účinnosti především proto, aby byla zajištěna dostatečná hustota porostů.

Z mnoha druhů rodu Fusarium má pro rané růstové fáze největší význam Fusarium nivale (Microdochium nivale), protože je nejagresivnější v chladných podmínkách. Ostatní převládající druhy (F. culmorum, avenaceum, graminearum) jsou nebezpečné v teplejších podmínkách. Fusarium nivale způsobuje prořídnutí porostů, odumírání odnoží nebo celých skupin rostlin. Ikdyž odumřelé odnože mohou být nahrazeny zvýšeným odnožením či lepším vývojem okolních rostlin, může vyšší napadení znamenat výnosovou ztrátu.

Pro ochranu osiva proti fuzáriím je nutná nejen přímá ochrana, ale i prevence. Ta spočívá v ochraně osivářských porostů aplikací účinných fungicidů v době květu ozimé pšenice. V letech, kdy během kvetení a následně, je vlhké a chladnější počasí, je nutná kontrola napadení zrna. Vysoký výskyt fuzárií byl zjištěn na vzorcích z monitoringu v roce 2002 (tab. 2). Velmi také záleží na podmínkách, v nichž je sklizené zrno uskladněno, neboť v nevhodných podmínkách může ve skladu procento infikovaných obilek narůstat.

Tab. 2: Výskyt jednotlivých druhů fuzárií v krajích České republiky v roce 2002

Braničnatka pšeničná

Velmi silný výskyt braničnatky pšeničné (Septoria tritici) v časném jaru byl v roce 2002 zjištěn na spodních listech ozimé pšenice ve vzorcích odebraných na mnoha místech v ČR v rámci sledování původců chorob pat stébel. Na napadených listech se tvořily typické skvrny a listy následně žloutly. Tyto skvrny byly už v měsíci březnu bohatě pokryty pyknidami houby. Z nich se pak ve vlhkém prostředí uvolňovaly hojné, typicky nitkovité, slabě zakřivené, vícebuněčné pyknospory. Následné suché jaro však ve většině případů potlačilo další šíření a rozvoj epidemie.

Až doposud jsme braničnatku pšeničnou nacházeli v porostech ozimé pšenice až v plné vegetaci a silněji jen v roce 2001. Časné a silné výskyty z roku 2002 jsou vážným varováním před touto chorobou, která je hojná v západoevropských zemích a má za následek zvýšenou nutnost ochrany v podobě jak mořidel proti časně jarní infekci, tak aplikací fungicidů na list v pozdějším období.

Nemáme doposud žádné zkušenosti co se týká časných výskytů a možné prognózy pro následnou epidemii. V polních pokusech v letech 1985-86 v Anglii se také ukázalo, že rostliny z osiva infikovaného Tilletia caries (sněť mazlavá) byly mnohem citlivější k následnému výskytu Septoria tritici. Z literatury je dále známo, že časné výskyty rostliny silně oslabují a mnohdy se spolupodílí na úhynu rostlin, a proto je snaha o velmi časnou ochranu, kterou může poskytnout účinné mořidlo.

Virové choroby

Novým problémem v ČR jsou virové choroby obilovin. Až do roku 2002 jsme je nebrali příliš vážně, neboť jejich silný výskyt byl spíše ojedinělý. V roce 2002 byl vysoký výskyt nejen u nás, ale i vřadě jiných evropských zemích. Ztráty na výnosech je těžké přesně stanovit, ale porovnání relativně nepoškozených porostů a těch, kde je markantní vizuelní projev choroby ukazují, že se mohou pohybovat mezi 20-45% v letech se silným výskytem. Jako konkrétní příklad mohou sloužit výsledky našich loňských pokusů (tab. 3).

V těch zemích, kde je četnost výskytu viróz vyšší, je ochrana založena na mořidlech obsahujících insekticidní složku. Je možná i varianta listové aplikace insekticidu. Výhodou mořidla je včasnost účinnosti za jakýchkoliv podmínek. Nevýhodou je to, že dobrá účinnost může být jen kolem 4-6 týdnů.

Tab. 3: Výnosové hodnocení ozimého ječmene v roce 2002

Černání pat stébel

Mořidla se v současné době uplatňují i u chorob, jejichž zdroj infekce je v půdě. Jednou z nejškodlivějších chorob je černání kořenů obilovin způsobené houbou Gaeumannomyces graminis var. tritici (anglicky take-all), která saprofyticky přežívá v půdě na zbytcích strniště nebo na plevelných travách včetně pýru. Po ukončení zralosti hostitelské rostliny se mohou na slámě vytvořit i perithecia. Doposud bylo ale prokázáno pouze vegetativní (asexuální) rozmnožování.

Černání pat stébel je jednou z nejškodlivějších chorob, jejíž zdroj infekce je v půdě a je jednou z příčin, proč druhá a následné ozimé pšenice v osevním sledu po pšenici dávají menší výnos než první pšenice po předplodině obilnině. Choroba v současné době nabývá na významu, protože zemědělská politika mnoha zemí redukuje profitabilitu plodin, které přerušují pěstování obilovin. Při silném napadení činí pokles výnosů v průměru 25-40%. Výši ztráty mohou ovlivnit klimatické podmínky a také konkrétní skladba osevního postupu na daném pozemku. Je to choroba, u níž je za určitých podmínek ochrana velmi obtížná. Riziko napadení je dáno především výší procenta obilovin v osevním sledu, zejména pak pšenice, ječmene a tritikale.

Hlavním způsobem ochrany je střídání plodin v osevním sledu, podpora rozkladu organické hmoty v půdě, likvidace výdrolu, dodržování agrotechnických termínů setí a aplikace vyšších dávek dusíku. Aplikace pesticidů byla až doposud málo úspěšná, i když některé fungicidní látky ze skupiny triazolů (např. triadimenol) měly v krátkodobých intervalech částečný efekt.

Proti černání kořenů je povoleno použití biopreparátu Polyversum a specifickou účinnost vykazuje i nový fungicid ze skupiny silyl amidů .

Fungicid byl testován při aplikaci postřikem, půdním roztokem nebo jako mořidlo na vysévaném zrnu. Poslední formulace (mořidlová) byla nakonec vybrána jako nejvhodnější komerční podoba aplikace. Látka je v půdě minimálně mobilní, což vyhovuje skutečnosti, že hyfy patogena rostou směrem k bázi stébla a odtud dochází k průniku do rostliny. Přípravek je rostlinami obilnin velmi dobře snášen a neovlivňuje antagonisty houby Gaeumannomyces graminis v půdním prostředí.

Padlí travní

Další listovou chorobou, která se vyskytuje na podzim a v časném jaru na ozimé pšenici a ozimém ječmeni, je padlí travní (Blumeria graminis). Velký výskyt během podzimního období byl v roce 2000 a varianty ošetřené fungicidy na list vykazovaly lepší přezimování, lepší kořenový systém a silnější a vyrovnanější odnože. Ošetření proti listovým chorobám aplikací fungicidů naráží však na podzim na mnoho obtíží organizačních, ale i na pochybnosti, zda vynakládat prostředky na listové choroby už na podzim. Naproti tomu některá vícesložková mořidla jsou schopna tuto ochranu zajistit.

Závěr

Osivo, jeho zdravotní stav a biologická hodnota, jsou prvními faktory ovlivňujícími následnou kvalitu založeného porostu. Vypěstovat zdravé a kvalitní osivo vyžaduje zvýšenou péči o osivářské plochy během celé vegetace a nákladnější ochranu proti chorobám, které by se nacházely na zrnu jako důsledek nepotlačování výskytu chorob během vegetace. Prohlídky porostů jsou součástí uznávacího řízení a další kontrolou by mělo být i laboratorní vyhodnocení zdravotního stavu sklizené produkce.

Ochrana proti snětem by měla být u osiva obilnin postavena na první místo.

Ošetření proti dalším škodlivým činitelům ohrožujícím dobré založení porostů obilovin je pak závislé na konkrétních podmínkách a technologii pěstování a stává se i významným prvkem v intenzifikaci pěstování, ale i jakosti následného potravinového a krmného řetězce

Literatura

Borgen A. (2000). Perennial survival of common bunt (Tilletia tritici) in soil under modern farming practice. Journal of Plant Diseases and Protection 107 (2), 182-188.

Cockerell V., Mullholand V., McEwan M., Paveley N.D., Clark W.S., Anthony S., Thomas J.E., Bates J., Kenyon D.M., Taylor E.J.A. (2001): Seed treatment according to need in winter wheat. Seed Treatment Chalenges and Opportunities, BCPC Symposium Proceeding No. 76, ed. A.J. Biddle, pp 111-116. British Crop Protection Council: Farnham.

Forsberg G. (2001): Heat sanitisation of cereal seeds with a new, efficient, cheap and environmentally friendly method.: Seed Treatment Chalenges and Opportunities, BCPC Symposium Proceeding No. 76, ed. A.J. Biddle, pp 69-72. British Crop Protection Council: Farnham.

Hare M.C. (2002): Seed treatment: uses and benefits. Proceeding of the BCPC Conference - Pest and Diseases 2002, 2, 493-498.

Parker S.R., Lovell D.J. (2001): Quantyfying the benefits of seed treatment for foliar disease control. Seed Treatment Chalenges and Opportunities, BCPC Symposium Proceeding No. 76, ed. A.J. Biddle, pp 181-188. British Crop Protection Council: Farnham.

Rennie W.J. (1993): Control of seed-borne pathogens in certification schemes. : Plant Health and the Single European Market, BCPC Monograph No 54, ed. D. Ebbles, pp 61-68. British Crop Protection Council: Farnham.

Yarham D.J., Jones D.R. (1992): The forgoten diseases: why we shoult remember them. Proceeding of the BCPC Conference - Pest and Diseases 1992, 3, 1112-1126.

Ing. Marie Váňová, CSc.

Zemědělský výzkumný ústav Kroměříž, s.r.o., Havlíčkova 2787, CZ - 767 01 Kroměříž

e-mail: vanovam@vukrom.cz