SOROKINIANA NA JARNÍM JEČMENI

Bipolaris sorokiniana on spring barley

Evženie Prokinová

Katedra ochrany rostlin, AF ČZU Praha

Souhrn, klíčová slova

Ve skleníkovém pokusu byl ověřován vliv úrovně výživy dusíkem na projev napadení jarního ječmene houbou Bipolaris sorokiniana. Bylo potvrzeno, že vyšší dávky dusíku snižují četnost viditelně napadených rostlin. V polním maloparcelkovém pokusu a nádobovém skleníkovém pokusu byl ověřován účinek moření osiva přípravkem Vitavax 200 FF (ú. l. carboxin + thiram) proti napadení rostlin B. sorokiniana a dopad ošetření osiva na zdravotní stav a vzcházivost sklizených zrn. Bylo zjištěno, že ošetření osiva může nepřímo ovlivnit i výskyt příznaků napadení vzcházejících rostlin další generace.

Jarní ječmen - Bipolaris sorokiniana - dusík - moření osiva

Summary, keywords

Effect of N - fertililizer level on disease of spring barley caused by Bipolaris sorokiniana was tested in glasshouse experiment. It was confirmed that higher level of N - fertilizer decreases occurence of disese symptoms. At field and glasshouse experiments the signification of seed treatment with Vitavax 200 FF (carboxin + thiram) on the 1)occurence of disease caused by B. sorokiniana and 2) on the health condition and germination of harvested grains were tested. It was found, that seed treatment shoud affect the disease symptoms occurence of germinating plants of the next generation.

Spring Barley - Bipolaris sorokiniana - nitrogen - seed treatment

Úvod

Jedním ze základních faktorů, které ovlivňují vitalitu a zdravotní stav porostu, je kvalita osiva. Ta je ovlivněna i jeho zdravotním stavem. V našich podmínkách jsou zrna obilnin kontaminována, popř. i infikována především řadou fakultativně fytopatogenních mikroskopických hub. Některé z nich mohou inhibovat klíčivost zrn (zástupci rodů Aspergillus a Penicillium), některé jsou původci chorob rostlin.

Literární přehled

Mezi fytopatogenní mikromycety patří Bipolaris sorokiniana (syn. Drechslera sorokiniana, starší název Helminthosporium sativum ) - anamorfní stadium houby Cohliobolus sativus. Tato houba se vyskytuje na celém světě. Vyvolává onemonění obilnin, resp. druhů čeledi Poaceae, které se v závislosti na rostlinném druhu a fenofázi hostitele projevuje různými příznaky. Může jít o preemergentní i postemergentní odumírání klíčních a vzcházejících rostlin , nekrózy kořenů a bází rostlin (Stack 1988, Baudyš a kol.1958), skvrnitosti listů a stébel (Wiese 1977), patogen se podílí i na černání špiček zrn (Riesselman 1992, Prokinová 1998). V našich podmínkách napadá především jarní ječmen a pšenici. Choroba má za následek v krajním případě odumírání rostlin či odnoží, častěji výrazné oslabení rostliny a tím snížení celkového výnosového potenciálu. Houba je známou, ale často podceňovanou příčinou zhoršeného zdravotního stavu rostlin. Jedním z důvodů patogenního projevu je i produkce toxických látek touto houbou. Izolovány byly cynodontin, helminthosporin, helminthosporal (Horodecka 1994, Strobel, Kenfield, Sugawara 1988). Fytotoxicitu prehelminthosporalu prokázali např. Gustafsson (1993), Olbe et all. (1994). Ghobrial (1987). Houba je přenosná osivem, je také schopná přežívat v půdě vázaná na rostlinné zbytky. Zdrojem infekce je tedy jak osivo, tak půda. Časté zastoupení Bipolaris sorokinana na zrnech ječmene uvádějí Vanacci, Aragona 1996, Matievic 1993. Přenos osivem i půdou potvrzuje Golzar, 1993.

Metody

V letech 1993-2000 , s výjímkou roků 1995 a 1998, byly prováděny mikrobiologické rozbory zrna jarního ječmene a ozimé pšenice s cílem zjistit aktuální zastoupení mikromycet v jejich mikroflóře. Izolace byly prováděny na Sabouraudově živné půdě, inkubace trvala v závislosti na rychlosti růstu jednotlivých rodů a druhů 1 - 2 týdny v teplotě 22o C. Determinace hub byla prováděna na základě mikroskopických morfologických determinačních znaků. V nádobovém pokusu byl zjišťován vliv úrovně výživy dusíkem na vzcházivost uměle inokulovaných zrn. Inokulace zrn byla provedena suspenzí spór a úlomků mycelia houby, získanou smytím kultury sterilní vodou. Hustota inokula 3,2 x 104 CFU/1 ml. Jako pěstební substrát byl použit sterilní písek, výživa dusíkem byla zajišťována zálivkou Hoaglandovým roztokem s různým obsahem N (1, 0,1 a 2 ml/1 l živného roztoku). Každá varianta měla 5 opakování, v jednom opakování bylo vyseto 30 zrn. V polním maloparcelkovém pokusu byla použita umělá inokulace zeminy zapravením B. sorokinana kultivované 20 dní na sterilních zrnech ječmene v dávce 200 g čerstvého inokula na 1 m2. Každá varianta měla 4 opakování, velikost 1 parcely 2 m2. Byl ověřován význam moření osiva proti napadení patogenem z půdy. Pro všechny pokusy byla používána odrůda Akcent. Ošetření osiva bylo provedeno přípravkem Vitavax 200 FF (ú. L. caroxin + thiram) v doporučené dávce. Během vegetace nebyl aplikován žádný pesticidní přípravek, odplevelení bylo provedeno ručně. Dále byla zjišťována HTZ, četnost zrn s příznakem černání špiček a vzcházivost zrn sklizených v polním pokusu. Ke statistickému hodnocení byla použita analýza variance v programu Excel.

Výsledky

Z výsledků mikrobiologických rozborů dodaných vzorků osiva je zřejmé, že výskyt B. sorokiniana na obilkách je běžný a v posledních letech má vzrůstající tendenci - tab. 1.

Tab. 1: Procentické zastoupení B. sorokiniana na zrnech ječmene a pšenice (100 % = celkový počet izolovaných kolonií hub)

Ve skleníkovém nádobovém pokusu bylo konstatováno, že osivo uměle inokulované B. sorokiniana mělo horší vzcházivost oproti kontrolnímu, vliv úrovně výživy dusíkem se v této fázi pochopitelně neprojevil - graf 1. Jednoznačný vliv výživy N byl patrný při hodnocení rychlosti růstu. V tomto případě byly sice rostliny z inokulovaného osiva mírně pomalejší, vliv N výživy však byl vyšší - graf 2. Tomu odpovídala i hmotnost sušiny rostlin - graf 3. Úroveň dusíkaté výživy ovlivnila i počet rostlin s příznaky napadení B. sorokinana (nekrózy kořenů, krčků, listů) - graf 4.

V polním maloparcelkovém pokusu byly hodnoceny následující varianty:

o kontrola, půda bez umělé inokulace, osivo neošetřeno

o umělá inokulace půdy, osivo neošetřeno

o umělá inokulace půdy, osivo ošetřeno (Vitavax 200 FF)

o půda bez umělé inokulace, osivo ošetřeno (Vitavax 200 FF)

Nejnižší vzcházivost byla zaznamenána ve variantě 2, nejvyšší ve variantě 3. Rozdíly mezi variantami 1,2 a 4 byly minimální - graf č. 5. Diference mezi variantou 2 a ostatními byla statisticky významná. Během vegetace nebyly ani v jedné variantě zaznamenány příznaky choroby vyvolané B. sorokiniana. Pokus pokračoval hodnocením sklizených zrn. Byla zjišťována HTS, kdy se ukázalo, že nejvyšší HTS měla zrna sklizená z varianty 3, tzn. inokulace půdy a ošetřené osivo, tedy z varianty, ve které byla zaznamenána i nejlepší vzcházivost - graf č. 6. Rozdíl nebyl statisticky významný. Symptomatické hodnocení četnosti výskytu zrn s příznakem černání špiček ukázalo nejméně viditelně napadených zrn v kontrole, nejvíce ve variantách 2 a 3 - graf 7, rozdíl ale nebyl statisticky průkazný. Následnou izolací mikromycet ze zrn s příznakem černání špiček nebylo prokázáno, že příznak je jednoznačně vyvolán B. sorokiniana, byly izolovány i jiné druhy, bez rozdílu mezi variantami. Dále byla ve skleníkovém nádobovém pokusu hodnocena vzcházivost sklizených zrn. Ta byla vyseta do sterilního zahradnického substrátu, 1 varianta = 40 zrn. Lepší vzcházivost měla zrna z variant, kde byla použita umělá inokulace půdy a to bez ohledu na to, zda bylo výchozí osivo ošetřeno či nikoli - graf 8. Počet rostlin s nespecifickými nekrózami bází v jednotlivých variantách je patrný z grafu 9. Z těchto rostlin byla B. sorokiniana izolována pouze ve variantách 1 (kontrola) a 2 (inokulace půdy, osivo neošetřeno). Ve variantách, kde bylo výchozí osivo mořeno, nebyla v rostlinách s nekrózami bází B. sorokiniana zjištěna.

Diskuse, závěr

V pokusech byl jednoznačně potvrzen přenos B. sorokiniana jak osivem, tak půdou, což je plně v souladu s literárními údaji. V polním pokusu nebylo zaznamenáno onemocnění rostlin ani ve variantách, kde byla použita umělá inokulace půdy patogenem a osivo nebylo ošetřeno. Dokonce se jeví, že přítomnost inokula v půdě měla u ošetřeného osiva stimulující vliv ( zatímco při výsevu nemořeného osiva vzešlo v uměle inokulované půdě nejméně rostlin). Ve variantě inokulace půdy + ošetřené osivo jsme konstatovali nejlepší vzcházivost a také sklizená zrna měla nejvyšší HTS. Naopak nejnižší HTS měla zrna z varianty bez inokulace půdy a s mořeným osivem. Přitom je známo, že u ječmene Vitavax 200 FF částečně zpomaluje vzcházení a počáteční rychlost růstu. Lze se tedy domnívat, že vliv mořidla při klíčení a vzcházení přetrvává nepřímo až do sklizně. Při hodnocení vzcházivosti zrn sklizených v polním pokusu bylo konstatováno, že ve variantách s největším zastoupením zrn s černáním špiček vzešlo nejvíce rostlin, což potvrzuje dřívější zjištění. Tzn. příznak černání špiček nemusí být vždy spojen se zhoršenou vzcházivostí, záleží na druhu patogena, který je jeho příčinou (Prokinová 1998). Přitom se ukázalo, že moření osiva může zřejmě ovlivnit i následnou generaci rostlin - B. sorokiniana byla izolována pouze z napadených rostlin vzešlých z nemořeného osiva. Ve variantách s ošetřeným výchozím osivem byly izolovány z napadených rostlin jiné houby, především z rodu Fusarium. To odpovídá i výsledkům testů in vitro, kdy byla zjištěna poměrně silná účinnost přípravku Vitavax 200 FF proti B. sorokiniana, ale slabá účinnost proti zástupcům rodu Fusarium (Prokinová 2000, nepublikováno). To odpovídá i literárním údajům - účinnost carboxinu (jedné z účinných látek přípravku Vitavax 200 FF) proti B. sorokinina udává např. Riesselman 1988. Ve skleníkovém nádobovém pokusu bylo prokázáno, že vysoká úroveň výživy dusíkem snižuje četnost projevu onemocnění rostlin a naopak.

Protože v současné době jsou v osevních sledech velmi často střídány pouze obilniny a řepka, stoupá četnost populací patogenů přenosných půdou. Současně se ve velké míře používá necertifikované, nemořené osivo, což je jeden z důvodů, proč stoupá rok od roku i výskyt chorob působených patogeny přenosnými osivem. Naše výsledky jsou malým příspěvkem k potvrzení nutnosti nepodceňovat zdravotní stav osiva a jeho ošetření, protože jde o faktory doslova intenzifikační, které mohou ovlivnit i kvalitu budoucí produkce.

Literatura

Baudyš E., Benada J., Špaček J. (eds.), 1958. Zemědělská fytoppatologie, díl II. ČAZV, Praha

Ghobrial E., 1987. Production of toxins in relation spot blotch of barley caused by Helminthosporium sativum. Agric. Res. Rev., 65 (2):203-208

Gustafsson M., 1993. Barley infected by Bipolaris sorokiniana - model system for studies of loses-parasite infestations. Vaxtskyddsnostiser 57 (4):108-113

Horodecka M., 1994. Mycotoxins produced by Bipolaris sorokiniana and Drechslera dictyoides isolates in vitro. Grass genetics and breeding. Proc. of the III. National Conf., Czerniejewo, Poland. Genetica Polonica, 35A:95-100

Olbe M., Sommarin M., Gustafsson M., Lundbork T., 1994. Effect of the fungal pathogen Bipolaris sorokiniana toxin prehelminthosporol on barley root plasma membrane vesicles. Can. J. Pl. Sci., 73 (1):315-319.

Prokinová E., 1998. Mikromykoflóra semen hrachu a obilek ječmene ve vztahu ke zdravotnímu stavu osiva. Habilitační práce. ČZU Praha.

Stack R. W., McMullen M., 1988. Root and crown rots of small grains. NDSU Extention Service, Bull. PP-785 (Rev.)

Strobel G., Kenfield D., Sugawara F., 1988. The incredible fungal genus Drechslera and its phytotoxic ophiobolins. Phytoparasitica, 16, (2):145-152

Wiese M. V., 1977. Common dry land root and foot rot and associated leaf and seedlings diseases. Compendium of Barley Diseases. APS Presss, St. Paul, MN:52

Na získání prezentovaných výsledků se v rámci diplomových prací podíleliing. Z. Hašpicová a ing. J. Šilha.

Kontaktní adresa

Evženie Prokinová, katedra ochrany rostlin, AF ČZU, 165 21 Praha 6 - Suchdol, E-mail: prokinova@af.czu.cz

1NK obsah N = 1g/1 l živného roztoku, osivo bez inokulace (kontrola)

1NI obsah N = 1g/1 l živného roztoku

0,1NK obsah N = 0,1g/1 l živného roztoku, osivo bez inokulace

0,1NI obsah N = 0,1g/1 l živného roztoku, osivo uměle inokulované

2NK obsah N = 2g/1 l živného roztoku, osivo bez inokulace

2NI obsah N = 2g/1 l živného roztoku, osivo uměle inokulované

1 kontrola

2 inokulace půdy, osivo neošetřeno

3 inokulace půdy, osivo ošetřeno

4 bez inokulace půdy, osivo ošetřeno