MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Agronomická fakulta Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Agronomická fakulta Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství Vliv abiotických faktorů na mikroflóru obilek ječmene Diplomová práce Vedoucí práce: doc. Ing. Ivana Šafránková, Ph.D. Vypracovala: Bc. Klára Příhodová BRNO 2013

2

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Vliv abiotických faktorů na mikroflóru obilek ječmene vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MENDELU v Brně. Dne. Podpis.

4 PODĚKOVÁNÍ Děkuji doc. Ing. Ivaně Šafránkové, Ph.D. za odborné rady při vypracování diplomové práce. Děkuji také Ing. Kristýně Bezděkové za cenné rady a pomoc v laboratoři. V neposlední řadě také děkuji celé mé rodině, která mě během celého studia podporovala.

5 ABSTRAKT Autor: Název práce: Bc. Klára Příhodová Vliv abiotických faktorů na mikroflóru obilek ječmene. Diplomová práce je zaměřena na stanovení vlivu abiotických faktorů na mikroflóru obilek sladovnických odrůd ječmene jarního. V roce 2011 a 2012 byla sledována mikroflóra obilek tří sladovnických odrůd ječmene jarního, které byly pěstovány na lokalitě Kroměříž a Žabčice. Vzorky obilek pocházely z ošetřené a neošetřené varianty povrchově dezinfikovaných zrn. V roce 2011 a 2012 byl sledován výskyt patogenů na odrůdách (Aksamit, Bojos a Malz). Na lokalitě Žabčice, byl v obou letech sledován vliv abiotických faktorů na rozvoj mikroflóry zrn. Sledovanými faktory byla teplota a srážky. Mikroflóra zrn ječmene jarního byla sledována na bramboro-dextrózovém agaru (PDA, Potato dextrose agar). Determinace probíhala na základě mikroskopické analýzy patogenů. Pomocí mikroskopického pozorování byly identifikovány téměř dvě desítky houbových patogenů podílejících se na mikroflóře obilky ječmene jarního. Nejvíce byly zastoupeny druhy rodu Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium, Penicillium a Pyrenophora. Klíčová slova: ječmen jarní, houbové patogeny zrn, Fusarium, teplota, srážky

6 ABSTRACT Author: Title of work: Bc. Klára Příhodová The influence of abiotic factors on the seed microflora of barley. The master s thesis is focused on the influence of abiotic factors on seed microflora of malting barley varieties. In 2011 and 2012 was studied microflora of three varieties of malting barley, which were grown in localities Kroměříž and Žabčice. The samples of seeds derived from fungicide-treated and untreated variant surface-disinfected in the laboratory. In 2011 and 2012 were observed varieties (Aksamit, Bojos and Malz). In locality Žabčice, was observed in both years, the influence of abiotic factors on the development of microflora of seeds. The monitored factors were temperature and precipitation. The microflora of spring barley seeds was observed on potato dextrose agar (PDA, Potato dextrose agar). Determination was carried out on the basis of microscopic analysis of pathogens. The result of microscopic observation was the identification nearly two dozen fungal pathogens involved in the microflora of spring barley. The most represented were species of the genus Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium, Penicillium and Pyrenophora. Keywords: spring barley, fungal pathogens of grains, Fusarium, temperature, precipitation

7 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Ječmen Botanická charakteristika ječmene Biologická charakteristika obilky Požadavky na prostředí a zařazení do osevního postupu Abiotické faktory Teplota Vlhkost Mikroflóra obilky ječmene Původci fuzarióz Fusarium avenaceum Fusarium culmorum Fusarium graminearum Fusarium poae Původci listových skvrnitostí Bipolaris sorokiniana Drechslera teres Původci černých povlaků na rostlinných pletivech Alternaria alternata Alternaria tenuissima Cladosporium herbarum Epicoccum nigrum Původci skládkových chorob... 24

8 Aspergillus niger Penicillium sp Rhizopus stolonifer Botrytis cinerea Gonatobotryum fuscum Stemphylium botryosum Acremonium sp Ochrana proti houbovým chorobám MATERIÁL A METODIKA Charakteristika odrůd ječmene jarního Charakteristika variant Popis chemických přípravků Popis lokalit Metoda hodnocení mikroflóry zrn ječmene jarního Metoda hodnocení napadení ječmene houbami rodu Fusarium Analýza roku 2011 a VÝSLEDKY A DISKUSE ZÁVĚR SEZNAM CITOVANÉ LITERATURY SEZNAM TABULEK SEZNAM GRAFŮ SEZNAM PŘÍLOH... 51

9 1 ÚVOD Ječmen (Hordeum) je pravděpodobně nejstarší z kulturních rostlin. Po staletí slouží k výrobě piva, ale také k výrobě krup, náhražek kávy a sladařských výtažků. Na území Českých zemí se objevoval již s Kelty a stal se tak druhou nejvýznamnější plodinou po pšenici. V současné době je po pšenici, kukuřici, rýži a sóji ječmen pátou nejpěstovanější plodinou na světě. V roce 2011 činila celosvětová plocha pěstování ha. S pěstováním ječmene je spojen i výskyt houbových patogenů, který způsobuje kvantitativní a kvalitativní škody na produkci. Zrna obilnin bývají často kolonizována mikroorganismy, především tedy houbami a bakteriemi. Vykytují se zde jak saprofytní, tak i patogenní druhy. Nejrozšířenější jsou druhy rodu Alternaria, Epicoccum a Fusarium. Důležitým patogenním druhem je Bipolaris sorokiniana. Dále při skladování zrna dochází k rozvoji hub, které způsobují skládkové hniloby. Významnými zástupci jsou druhy rodu Aspergillus a Penicillium, podílející se na snížení vitality a klíčivosti zrna. Výskyt houbových patogenů je sledován v souvislosti s produkcí toxických látek, tzv. mykotoxinů. Mykotoxiny jsou sekundárními metabolity mikroskopických vláknitých hub rodu Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Alternaria a dalších. Kumulace mykotoxinů v rostlinných produktech představuje hrozbu pro lidské zdraví. Spektrum houbových patogenů je ovlivňováno mnoha faktory, zejména klimatickými podmínkami. Intenzita onemocnění závisí především na průběhu počasí. Nejvýznamnějšími faktory ovlivňující rozvoj houbových patogenů jsou teplota a relativní vlhkost vzduchu. Předmětem diplomové práce bylo identifikovat houbové patogeny, které se podílely na mikroflóře obilek ječmene jarního a také vyhodnotit vliv abiotických faktorů na její rozvoj. 9

10 2 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce bylo vypracování literárního přehledu zaměřeného na problematiku mikroflóry obilek ječmene jarního. Na základě schválené metodiky byla provedena izolace a kultivace hub podílejících se na mikroflóře obilek sladovnických odrůd ječmene pocházejících ze dvou lokalit. Na základě morfologických znaků byla provedena determinace patogenů. Především jsem se zaměřila na výskyt hub rodu Fusarium, jejich druhové zastoupení a vliv abiotických faktorů na jejich rozvoj a šíření. 10

11 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Ječmen Kulturní ječmen (Hordeum vulgare subsp. vulgare) vznikl domestikací z planého ječmene (Hordeum vulgare subsp. spontaneum) před více než 8 tisíci lety (DREISEITL, 2010). Původem pochází z jihozápadní Asie (GEORGE, 2011). V našich zemích je prokázáno pěstování ječmene v době asi 500 let př. n. l., kdy se pěstoval spolu s pšenicí a boby (ZIMOLKA, 2006). V České republice má ječmen významné postavení. V roce 2010 byl pěstován na výměře ha, průměrný výnos činil 4,07 t.ha -1 a celkem bylo sklizeno 1,585 mil. tun zrna. V roce 2011 byl pěstován na výměře ha, průměrný výnos činil 4,87 t.ha -1 a celkem bylo sklizeno 1,814 mil. tun zrna (FAOSTAT, 2013) Botanická charakteristika ječmene Rod Hordeum L. podle počtu chromozomů (n = 7) dělíme na diploidní, tetraploidní a hexaploidní. Řadíme do čeledi lipnicovité Poaceae. Kulturní odrůdy ječmene patří do diploidního druhu (n = 14) Hordeum vulgare L., ječmen setý. Ten se dále člení na convariety: Hordeum vulgare convar. vulgare, Hordeum vulgare convar. intermedium, Hordeum vulgare convar. distichon, Hordeum vulgare convar. labile (ZIMOLKA, 2006). Ječmen je plodinou, která je úspěšně pěstována i v oblastech, kde ostatní obilniny neposkytují dostatečný výnos. Jedná se o plodinu časného výsevu, tolerantní k vysokým teplotám, ale vyžadující nízkou relativní vzdušnou vlhkost. Využívá se především jako krmivo pro dobytek, ve sladovnickém průmyslu a v posledních letech také jako potravina (GEORGE, 2011). 11

12 3.1.2 Biologická charakteristika obilky Obilka je složena ze tří částí a to obalů, endospermu a zárodku. Na hřbetní straně je kryta pluchou, která svými okraji překrývá menší plušku. Pluška ve střední části kryje podélnou rýhu obilky, k ní z vnější strany přiléhá zakrnělý vrchol osy klásku a bazální štětička. Plucha spolu s pluškou chrání obilku před vnějšími vlivy. K pluše a plušce přiléhá oplodí a s ním pevně srostlé osemení. Obě části obalů zrna pokrývají celý vnitřek (zárodek a endosperm). Zárodek je umístěn na spodu obilky a přiléhá k pluše. S endospermem je spojen štítkem a sestává z hlavního pupenu se základy listů a vegetačním vrcholem. Ten je krátkým mezokotylem spojen se zárodečným kolénkem, z něhož vznikla blanitá nazelenalá koleoptile. Krátká podděložní osa přechází v kořínek s čepičkou a s kořínkovou koleorhyzou (ZIMOLKA, 2006) Požadavky na prostředí a zařazení do osevního postupu Ideální podmínky pro pěstování ječmene neexistují, i přesto se pěstuje ve všech klimatických oblastech. V posledních letech je stále více limitujícím faktorem výnosu voda - nedostatek srážek. Proto se ječmenům daří i v oblastech kolem 400 až 500 m n. m., kde se období sucha na výsledné produkci neprojeví tak ničivě, jako v teplé obilnářské a kukuřičné oblasti (ČERNÝ, 2007). Kvalitní ječmen určený na slad se produkuju především v řepařské oblasti, v polohách do 250 m n. m. Kukuřičná výrobní oblast je vyhovující, bramborářská výrobní oblast je pro pěstování sladovnického ječmene nejméně vhodná (ZIMOLKA, 2006). Nejvhodnějším půdním typem jsou hlubší černozemě a hnědozemě s dostatkem jílu, který zadržuje vodu a podporuje vzlínání za sucha. Při pěstování ječmene v monokultuře dochází k tzv. declain efektu. Výsledkem je změna půdní mikroflóry, rozvoj patogenů přežívajících v půdě a snížení výnosu (ČERNÝ, 2007). Ječmen jarní je plodinou staré půdní síly. V osevním postupu se zpravidla zařazuje po okopanině nebo jako druhá obilnina v článku osevního sledu. Rizikovým faktorem při pěstování po kukuřici je především fyzikální stav půdy a množství posklizňových zbytků, které mohou být významným zdrojem infekce houbami rodu Fusarium. Luskoviny a olejniny jsou z hlediska kvality pro sladovnický ječmen méně vhodné 12

13 než obilniny, jeteloviny jsou pro sladovnický ječmen předplodinami velmi nevhodnými (BENADA, 2001). Ječmen jarní je citlivý na utužení půdy a kyselou půdní reakci. Sladovnický ječmen není vhodné pěstovat na pozemcích s častým výskytem mlhy a rosy (tvorba zahnědlých špiček) a půdách s kolísajícím vláhovým režimem. Vedle půdních podmínek se významně uplatňují i klimatické podmínky, zvláště aktuální průběh počasí v daném ročníku, a to jak na výnos, tak kvalitu zrna (ZIMOLKA, 2006). 3.2 Abiotické faktory Změny v životním prostředí mají vliv na přežití houbových patogenů. Vyšší minimální teploty a snížená frekvence či intenzita chladných dnů upřednostňují jejich rozvoj (REYNOLDS, 2010). Abiotické faktory ovlivňují výnosový potenciál v mnoha regionech světa (REDDY, HODGES; 2000). Jsou příčinami poruch, poškození a poranění, ale i preinokulačními stresory. Jsou rovněž podmínkou vzniku infekčních chorob. Ovlivňují vlastní infekční proces, kolonizaci rostliny patogenem a tvorbu jeho propagulí (KŮDELA, VEVERKA; 2005). Infekce nebo penetrace hostitelských rostlin infekčními propaguli je určena specifickými podmínkami prostředí. Houbové patogeny často vyžadují vysokou relativní vzdušnou vlhkost nebo dokonce volnou vodu k infekci. Proces infekce je omezen dobou povrchové vlhkosti nebo vysokou vlhkostí prostředí. Různé složky změn klimatu pravděpodobně ovlivňují míru a trvání vlhkosti v prostředí patogenů, včetně teploty, srážek a koncentrace CO 2, což má vliv na růst rostlin a složení mikroklimatu (REYNOLDS, 2010). Působení vnějšího prostředí může mít odlišný vliv na průběh choroby v závislosti na fázi infekčního cyklu. Vlhkost a teplota ovlivňují všechny fáze infekčního cyklu. Hlavními abiotickými faktory jsou světlo, voda, teplota, vzduch a půda. Tyto faktory jsou rozhodující jak pro přežívání a množení rostlin a jiných organismů, tak i pro míru jejich vitality. 13

14 3.2.1 Teplota Teplota vzduchu a půdy má rozhodující vliv na růst a množení hostitelských rostlin a jejich patogenů, neboť většina biologických procesů je závislá na teplotě. Mnohé choroby se vyskytují v určitou dobu s charakteristickým rozpětím teploty. Teplota může narušit rovnováhu mezi hostitelem a parazitem buď ve prospěch hostitele, nebo parazita Vlhkost Vlhko (dešťové kapky, rosa, půdní voda, výpar vody a gutační kapky) ovlivňuje aktivitu patogena rozhodujícím způsobem. Požadavky na vlhkost se u různých skupin patogenů v průběhu infekčního cyklu mění. Výskyt řady hospodářsky významných houbových chorob na určitém území je úzce spjat s množstvím a rozdělením srážek v průběhu vegetačního období (KŮDELA, VEVERKA; 2005). 14

15 3.3 Mikroflóra obilky ječmene Původci fuzarióz Houby rodu Fusarium jsou patogeny obilnin na celém světě. Napadení rostlin fuzariózami způsobuje značné ztráty výnosu, které se odhadují na %, a také snižují kvalitu potravin a krmiv (PACKA, 2005). Ječmen jarní nebyl v minulosti hlavní hostitelskou plodinou pro houby rodu Fusarium. V současné době je stejně náchylný jako ozimá pšenice, což je pravděpodobně způsobeno změnami ve struktuře plodin, populací patogena i změnami klimatu ovlivňujících jeho šíření. Výskyt hub rodu Fusarium v klasech je provázen produkcí mykotoxinů v zrnu a následně i ve sladu a produktech z něj (ČERNÝ, 2007). V Evropě mezi nejzávažnější a nejrozšířenější patogenní a toxické druhy patří F. graminearum, F. avenaceum a F. culmorum. Obvykle jsou doprovázeny dalšími druhy s nižší patogenitou, ale vysokou toxicitou, mezi něž patří F. poae, F. tricinctum a další (PACKA, 2005). Četnost výskytu závisí na vhodných substrátech, na nichž se udržuje a množí infekce, která v době květu infikuje metající a kvetoucí klas. Dalším důležitým faktorem je průběh počasí v daném roce. V našich podmínkách se jednotlivé roky velmi liší, a tak i napadení klasů fuzárii je v jednotlivých letech odlišné (ZIMOLKA, 2006). Přežívají saprofyticky na posklizňových zbytcích kukuřice, pšenice a ostatních obilninách. Šíří se makrokonidiemi nebo askosporami. Hlavními toxiny, které ohrožují zdraví lidí a zvířat jsou trichotheceny. Jedná se o látky, které jsou inhibitory syntézy bílkovin a ovlivňují imunitní systém (SHARMA, 2012). Přehled mykotoxinů produkovaných vybranými druhy je uveden v následující tabulce (PACKA, 2005). 15

16 Tab. 1 Přehled mykotoxinů produkovaných vybranými druhy rodu Fusarium Druh Mykotoxiny F. avenaceum moniliformin, beauvericin F. culmorum deoxynivalenol, 3-acetyldeoxynivalenol, 15-acetyldeoxynivalenol, nivalenol F. graminearum deoxynivalenol, nivalenol, 3-acetyldeoxynivalenol, 15-acetyldeoxynivalenol, fusarenone-x F. poae nivalenol, diacetoxyscirpenol, monoacetoxyscirpenol, fusarenone-x F. tricinctum moniliformin Fusarium avenaceum Teleomorfa: Gibberella avenacea R. J. Cook 1967 Anamorfa: Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Sordariomycetes podtřída: Hypocreomycetidae řád: Hypocreales čeleď: Nectriaceae rod: Gibberella F. avenaceum je původce stéblolamu obilnin, plesnivění semenáčků a stonkové hniloby kukuřice (EPPO, 2013). Vyskytuje se především ve vlhkých a chladnějších oblastech (REYNOLDS, 2010). Patogen bývá kultivován na PDA, kde vytváří bohaté mycelium. Zbarvení bílé, světle žluté až šedavě růžové. Ve středu mycelia se formují oranžová až hnědá sporodochia. F. avenaceum vytváří v agaru šedavě-růžový až červený pigment. Makrokonidie jsou tenkostěnné, úzké, rovné až mírně zakřivené. Počet přehrádek je tři, čtyři a pět. Mikrokonidie jsou tvořeny jednou nebo dvěma přehrádkami. Chlamydospory u tohoto druhu chybí (LESLIE, SUMMERELL; 2006). 16

17 Fusarium culmorum Teleomorfa: není známa Anamorfa: Fusarium culmorum (W. G. Sm.) Sacc Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Sordariomycetes podtřída: Hypocreomycetidae řád: Hypocreales čeleď: Nectriaceae rod: Gibberella druh: Fusarium F. culmorum je původce stéblolamu obilnin, částečné klasové sterility obilnin, kořenové hniloby obilnin a plesnivění semenáčků (EPPO, 2013). Vyskytuje se především ve vlhkých a chladnějších oblastech (REYNOLDS, 2010). Patogen bývá kultivován na PDA, kde vytváří světlé, růžovo-žluté mycelium. Ve středu mycelia se formují světle oranžová až hnědá sporodochia. F. culmorum vytváří v agaru červený nebo olivově-hnědý pigment. Makrokonidie jsou tlustostěnné, robustní a krátké. Počet přehrádek je tři až čtyři. Mikrokonidie u tohoto druhu chybí. Chlamydospory se tvoří jednotlivě nebo v řetízcích (LESLIE, SUMMERELL; 2006) Fusarium graminearum Teleomorfa: Gibberella zeae (Schwein.) Petch 1936 Anamorfa: Fusarium graminearum Schwabe 1839 Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Sordariomycetes podtřída: Hypocreomycetidae řád: Hypocreales čeleď: Nectriaceae rod: Gibberella F. graminearum je původce plísně obilnin, klasové plísně obilnin, plesnivění semenáčků, klasové hniloby kukuřice a stonkové hniloby obilnin, kukuřice a karafiátů (EPPO, 2013). Vyskytuje se především ve vlhkých a teplých oblastech (REYNOLDS, 2010). Patogen bývá kultivován na PDA, kde vytváří husté mycelium. Zbarvení bílé, světle oranžové až žluté. Ve středu mycelia se formují červeno-hnědá až oranžová 17

18 sporodochia. F. graminearum vytváří v agaru červený pigment. Makrokonidie jsou tlustostěnné, úzké, střední délky, srpovitého tvaru. Počet přehrádek je pět až šest. Mikrokonidie u tohoto druhu chybí. Chlamydospory jsou kulovitého tvaru, produkovány jednotlivě nebo v řetízcích. Většina izolátů v přírodě tvoří perithecia, z kterých se ve velké míře uvolňují askospory způsobující onemocnění rostlin. K uvolnění dochází především v reakci na déšť nebo vysokou relativní vlhkost vzduchu, i když nelze tuto reakci považovat za stálou. Optimální teplota pro tvorbu perithecií je 29 C, poněkud vyšší, než je maximální teplota pro uvolnění askospor 26 C. Askospory i makrokonidie mohou iniciovat infekci rostlin. Askospory jsou schopné klíčit i při nízké relativní vzdušné vlhkosti, na rozdíl od makrokonidií (LESLIE, SUMMERELL; 2006). V přírodě přetrvává myceliem, askosporami, makrokonidiemi i chlamydosporami (SHARMA, 2012) Fusarium poae Teleomorfa: není známa Anamorfa: Fusarium poae (Peck) Wollenw Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Sordariomycetes podtřída: Hypocreomycetidae řád: Hypocreales čeleď: Nectriaceae rod: Gibberella druh: Fusarium F. poae je původce bílé klasové hniloby obilnin, kořenové hniloby trav, klasové plísně kukuřice, klasové hniloby kukuřice a hniloby poupat chryzantém (EPPO, 2013). Vyskytuje se především v sušších a teplejších oblastech (REYNOLDS, 2010). Patogen bývá kultivován na PDA, kde vytváří plstnaté mycelium. Zbarvení zpočátku světlé, později červeno-hnědé. Sporodochia se netvoří u všech kmenů. F. poae vytváří v agaru červený nebo žlutý pigment. Makrokonidie jsou úzké, krátké, srpovitého tvaru. Počet přehrádek tři až pět. Mikrokonidie jsou kulovité. Chlamydospory jsou produkovány ve shlucích nebo v řetízcích. Šíří se roztoči, kteří se živí tímto houbovým patogenem nebo vzdušnými konidiemi (LESLIE, SUMMERELL; 2006). 18

19 3.3.2 Původci listových skvrnitostí Skvrnitosti na listech ječmene patří mezi nejdůležitější choroby ve všech oblastech, kde je ječmen dominantní zemědělskou plodinou. Jsou způsobovány komplexem houbových patogenů (LEIŠOVÁ, 2007). Především se jedná o druhy Bipolaris sorokiniana a Drechslera teres, které jsou přenosné osivem. Choroby způsobené houbovými patogeny přežívající v půdě nebo v posklizňových zbytcích jsou globálně rozšířené a způsobují ztráty na výnosech. V mokrých oblastech pěstování obilnin a v zavlažovaných oblastech, kde jsou dodávky vody a srážky nepřiměřené, jsou rostliny vystaveny vodnímu stresu a potencionálnímu poškození těmito patogeny (REYNOLDS, 2010) Bipolaris sorokiniana Teleomorfa: Cochliobolus sativus (S. Ito & Kurib.) Drechsler ex Dastur 1942 Anamorfa: Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker 1959 Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Dothideomycetes podtřída: Pleosporomycetidae řád: Pleosporales čeleď: Pleosporaceae rod: Cochliobolus B. sorokiniana je původce stéblolamu obilnin, kořenové hniloby obilnin, plísně semenáčků obilnin, listové skvrnitosti ječmene a skvrnitosti ječmene a pšenice (EPPO, 2013). Produkuje toxiny sesquiterpenoidy. V teplejších oblastech pěstování způsobuje ztráty na výnosech. K rozvoji napadení přispívá vysoká teplota a vysoká relativní vzdušná vlhkost (KUMAR et al., 2002). Na PDA vytváří světle šedé, později olivově-černé mycelium. Konidie jsou rovné až mírně zakřivené, podlouhlé, vřetenovité až široce elipsoidní, olivově-hnědé až tmavě hnědé, silnostěnné. Počet přehrádek je tři až deset. B. sorokiniana je saprofyt, který primárně přežívá konidiemi. Šíří se konidiemi nebo myceliem uvnitř semen, ale také na infikovaných rostlinných zbytcích, planých rostlinách a sekundárních hostitelích (ACHARYA et al., 2011). 19

20 Při infekci semenáčků dochází k tvorbě tmavě hnědých nekrotických lézí na kořenech, vrcholcích a pochvách listů. Za příznivých podmínek může být ovlivněna tvorba klásků (KUMAR et al., 2002). Středy starších lézí mají olivově-zelené zbarvení s letními sporami na povrchu. Skvrnitost začíná na starších listech, pochvách a dále se šíří na mladší listy (KAROV et al., 2009). Náchylnost rostliny k patogenu se zvyšuje v době metání. Nepřetržité srážky po dobu pěti až šesti dnů a následné vyšší teploty (20 30 C) přispívají k rychlému rozvoji skvrnitosti. Při nízké intenzitě světla může patogen kolonizovat intercelulární buňky bez viditelného poškození, které se projeví v pozdějších fázích růstu plísňovou infekcí (KUMAR et al., 2002). Střídání plodin a zaorávání posklizňových zbytků může snížit stupeň napadení na počátku sezóny. Moření osiva a aplikace fungicidů jsou dalším prostředkem prevence výskytu (ACHARYA et al., 2011). Vývoj genotypů ječmene rezistentních či tolerantních vůči skvrnitostem je považován za velmi ekonomický způsob pro regulaci tohoto napadení (KAROV et al., 2009) Drechslera teres Teleomorfa: Pyrenophora teres Drechsler 1923 Anamorfa: Drechslera teres (Sacc.) Shoemaker 1959 Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Dothideomycetes podtřída: Pleosporomycetidae řád: Pleosporales čeleď: Pleosporaceae rod: Pyrenophora D. teres je původcem síťové skvrnitosti listů ječmene (EPPO, 2013). Jedná se o významnou chorobu převážně v mírně vlhkých oblastech (CARMONA et al., 2008). Ovlivňuje výnos ječmene ozimého i jarního a může způsobit ztráty ve výši až 40 % (SASA, 2001). Na PDA vytváří šedé, později tmavě šedé až černé mycelium. Konidie jsou světlé, rovné, válcovité se zakulacenými konci a hladké. Počet přepážek jedna až deset (MUKERJI, MANOHARACHARY; 2006). Zdrojem infekce je infikované osivo, infikované posklizňové zbytky (CARMONA et al., 2008). K inokulaci může dojít i během vegetace (LEIŠOVÁ, 2007). 20

21 Primární napadení se projevuje protáhlými světle hnědými lézemi s tmavě hnědým síťováním. Nekrotické léze jsou vždy ohraničeny chlorotickou zónou (ARNST et al., 1978). Konidie se tvoří na povrchu nekrotických lézí na listech a způsobují sekundární infekci dalších listů téže rostliny nebo dalších rostlin v okolí. Konidie se šíří větrem a dešťovými kapkami (LEIŠOVÁ, 2007). Houba přetrvává myceliem v semenech nebo perithecii, z kterých jsou uvolňovány konidie nebo askospory. Optimální teplota pro uvolnění konidií je C a relativní vzdušná vlhkost 100 %. Environmentální faktory mají vliv na růst houbového patogena. Teplota a relativní vzdušná vlhkost spolu s rezistencí a stavem výživy hostitelské rostliny hrají významnou roli při určování epidemického potencionálu (VOLLMER, 2005). Vhodná ochrana je moření osiva (CARMONA et al., 2008) Původci černých povlaků na rostlinných pletivech Významnými původci jsou druhy rodu Alternaria, Cladosporium a Epicoccum. Druhy rodu Alternaria jsou rozšířené patogeny pšenice a dalších obilnin (GANNIBAL et al., 2007). Jedná se o nejvíce kosmopolitní rod, který může mít dopad na lidské zdraví. Rod Alternaria je silným alergenem (TARALOVA et al., 2011). Způsobuje plíseň a výskyt černí na povrchu rostlinných pletiv a také je zdrojem kontaminace potravin toxiny (GANNIBAL et al., 2007). Vyskytuje se ve vlhkých i polosuchých oblastech. Některé druhy jsou schopny infikovat a vyvolat příznaky napadení již během vegetace, jiné mohou způsobit škody po sklizni při skladování (MAŠKOVÁ et al., 2012). Druhy rodu Cladosporium jsou nedílnou součástí mikroflóry. Rod Cladosporium je saprofyt, ale zahrnuje i patogenní druhy (PITT, HOCKING; 2009). Rod Epicoccum má pouze jeden druh a ten je považován za saprofyta (BARBU et al., 2006). 21

22 Alternaria alternata Teleomorfa: není známa Anamorfa: Alternaria alternata (Fr.) Keissl Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Dothideomycetes podtřída: Pleosporomycetidae řád: Pleosporales čeleď: Pleosporaceae rod: Lewia druh: Alternaria A. alternata je původce hnědé skvrnitosti tabáku, jádrové hniloby jablek, hniloby rajčat, listové plísně fazolu a řepy, skládkové hniloby jablek a hrušek (EPPO, 2013). Je jedna z nejběžnějších saprofytických hub rodu Alternaria (PITT, HOCKING; 2009). Nachází se na různých místech po celém světě vzhledem k tomu, že má široké spektrum hostitelů (KAKVAN et al., 2012). Produkuje toxiny tenuazonic acid, alternariol, alternariol monomethyl ether, altenuene; altertoxin I, II, III (PITT, HOCKING; 2009). Na PDA vytváří šedo-hnědé mycelium. Konidie jsou hnědé, s dvěmi až třemi podélnými a šesti příčnými přepážkami. Při infekci rostlinných tkání se vytváří nekrotické léze, které jsou obklopené chlorotickým okrajem (SLAVOV et al., 2004). Optimální teplota pro růst mycelia je C a pro tvorbu konidií 20 C (SLAVOV et al., 2004) Alternaria tenuissima Teleomorfa: není známa Anamorfa: Alternaria tenuissima (Nees) Wiltshire 1933 Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Dothideomycetes podtřída: Pleosporomycetidae řád: Pleosporales čeleď: Pleosporaceae rod: Lewia druh: Alternaria A. tenuissima je původcem skvrnitosti rajčat (EPPO, 2013). Jedná se ale především o běžného patogena, který může infikovat různé části rostlin patřících do různých skupin. Při infekci zrn obilnin dochází k velkým ztrátám. Vyskytuje se v několika 22

23 oblastech světa a produkuje toxiny alternariol, alternariol monomethyl ether, tenuazonic acid, altertoxin I (GANNIBAL et al., 2007). Konidie jsou dlouhé v nerozvětvených řetězcích (PITT, HOCKING; 2009). Šíří se při vysoké relativní vzdušné vlhkosti a teplotě C. Při infekci se vytváří tmavé nekrotické skvrny na listech, které vadnou a sprchávají (JOŠIĆ et al., 2012) Cladosporium herbarum Teleomorfa: Mycosphaerella tassiana (De Not.) Johanson 1884 Anamorfa: Cladosporium herbarum (Pers.) Link 1816 Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Dothideomycetes podtřída: Dothideomycetidae řád: Capnodiales čeleď: Mycosphaerellaceae rod: Davidiella C. herbarum je původcem černé plísně obilnin a také antagonistou Botrytis cinerea (EPPO, 2013). Vyskytuje se na celém světě. Vytváří husté, sametové, olivově zbarvené kolonie. Konidie jsou elipsoidní až válcovité, zdrsněné na povrchu, obvykle bez přepážek. Větší buňky mohou mít jednu až dvě přepážky (PITT, HOCKING; 2009). Konidie se vyskytují jednotlivě nebo v řetízcích. Optimální teplota pro jejich tvorbu je C (KÖNIG et al., 2009) Epicoccum nigrum Teleomorfa: není známa Anamorfa: Epicoccum nigrum Link, H. F Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Dothideomycetes podtřída: Pleosporomycetidae řád: Pleosporales čeleď: Pleosporaceae rod: Epicoccum 23

24 E. nigrum je původce listové skvrnitosti obilnin, hnědé skvrnitosti a červenání rýže (EPPO, 2013). Jedná se o běžně rozšířeného saprofyta, který se vyskytuje na odumřelých posklizňových zbytcích. Dále se může objevovat jako parazit různých kulturních plodin, převážně na zrnech obilnin (KORTEKAMP, 1997). Na PDA vytváří bohaté mycelium. Zpočátku žluto-oranžové až červené, později zelenohnědé až černé. E. nigrum vytváří v agaru žlutý pigment (BARBU et al., 2006). Optimální teplota pro růst je C (PITT, HOCKING; 2009) Původci skládkových chorob Nesprávné podmínky skladování mohou přispět k rozvoji mikroflóry obilek. Při vlhkosti zrna nad 12 % dochází k růstu a rozvoji houbových patogenů (GEORGE, 2011). Mezi nejčastější původce patří druhy rodu Aspergillus, Penicillium, Rhizopus a Botryotinia Aspergillus niger Teleomorfa: není známa Anamorfa: Aspergillus niger Tiegh Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Eurotiomycetes podtřída: Eurotiomycetidae řád: Eurotiales čeleď: Trichocomaceae rod: Aspergillus A. niger je původce černé plísně zeleniny, hniloby klasů a zrn (EPPO, 2013). Jedná se o vláknitou houbu, která roste aerobně na organické hmotě. V přírodě se nachází v půdě, kompostu a rozkládajících rostlinných zbytcích. Kmeny produkují řadu sekundárních metabolitů. Mezi nejvýznamnější patří mykotoxin ochratoxin A (SCHUSTER et al., 2002). Kolonie rodu Aspergillus jsou rychle rostoucí, bílo-žluté, hnědé až černé. Konidie jsou jednobuněčné, hladké nebo zdrsněné, hyalinní nebo pigmentované (DE HOOG, GUARRO; 1995), (KWON-CHUNG, BENNETT; 1992). 24

25 A. niger je schopen růst v širokém rozpětí teplot (6-47 C), při relativní vlhkosti vzduchu 88 % (SCHUSTER et al., 2002) Penicillium sp. Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Eurotiomycetes podtřída: Eurotiomycetidae řád: Eurotiales čeleď: Trichocomaceae rod: Penicillium Penicillium sp. je původce skládkových hnilob (EPPO, 2013). Vyznačuje se kontaminací a produkcí mykotoxinů. Kolonie jsou obvykle rychle rostoucí, zelené či bílé. Konidie jsou jednobuněčné, kulovité, elipsoidní či válcovité, hyalinní nebo nazelenalé, hladké nebo zdrsněné. Některé druhy mohou produkovat i sklerocia (DOMSCH et al., 1980), (SAMSON et al., 1984) Rhizopus stolonifer Teleomorfa: není známa Anamorfa: Rhizopus stolonifer (Ehrenb.) Vuill 1902 Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Zygomycota podkmen: Mucoromycotina řád: Mucorales čeleď: Mucoraceae rod: Rhizopus R. stolonifer je původce hniloby ovoce a posklizňových zbytků (EPPO, 2013) Botrytis cinerea Teleomorfa: Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel 1945 Anamorfa: Botrytis cinerea Pers Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Leotiomycetes podtřída: Leotiomycetidae řád: Helotiales čeleď: Sclerotiniaceae rod: Botryotinia 25

26 B. cinerea je původce hnědo-šedé a šedé plísně (EPPO, 2013). Je to vláknitý houbový patogen celé řady rostlinných druhů, který je schopen infikovat všechny nadzemní části rostliny. Infekce může způsobit škody již při růstu nebo během skladování. Šíří se konidiemi, které jsou všudypřítomné a šířeny větrem. Pro penetraci hostitelských buněk konidiemi je vhodná relativní vlhkost vzduchu vyšší jak 93 % (VAN KAM, 2005) Gonatobotryum fuscum Teleomorfa: není známa Anamorfa: Gonatobotryum fuscum (Sacc.) Sacc Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina rod: Gonatobotryum (EPPO, 2013) G. fuscum je kontaktní biotrofní mykoparazit (CALDERONE, BARNETT; 1972). Konidie jsou světle hnědé, s hladkým povrchem, elipsoidní (SHIGO, 1960) Stemphylium botryosum Teleomorfa: Pleospora tarda E. G. Simmons 1986 Anamorfa: Stemphylium botryosum Wallr Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Dothideomycetes podtřída: Pleosporomycetidae řád: Pleosporales čeleď: Pleosporaceae rod: Pleospora S. botryosum je původce šedé listové skvrnitosti lupiny; listové skvrnitosti sóji, salátu, jetele a vojtěšky (EPPO, 2013). 26

27 Acremonium sp. Taxonomické zařazení: říše: Fungi oddělení: Ascomycota podkmen: Pezizomycotina třída: Sordariomycetes podtřída: Hypocreomycetidae řád: Hypocreales (EPPO, 2013) Rod Acremonium v současné době zahrnuje asi sto druhů, z nichž většina je saprofytická. Vyskytuje se na odumírajícím rostlinném materiálu a půdě. Kolonie jsou obvykle pomalu rostoucí, kompaktní. Zbarvení bílé, šedé, růžové až oranžové. Konidie jsou jednobuněčné, hyalinní nebo pigmentované, kulovité až válcovité (KWON-CHUNG, BENNETT; 1992), (DOMSCH et al., 1980). 27

28 3.4 Ochrana proti houbovým chorobám Ochrana rostlin je považována za důležitou část pěstebních technologií sladovnického ječmene vzhledem k jejím zásadním dopadům na výnos, sladovnickou jakost, bezpečnost produkce (obsah mykotoxinů, rezidua pesticidů) a ekonomickou efektivnost pěstování. Z pohledu kvality zrna a jeho výnosu je potřebné zajištění dobrého zdravotního stavu rostlin v průběhu celé vegetace. Vliv chorob asimilačních orgánů na jakost je v podstatě nepřímý. Narušením metabolismu a snížením asimilační plochy je negativně ovlivněn transport asimilátů do zrna, tím se snižuje hmotnost tisíce zrn a výtěžnost předního zrna (ČERNÝ, 2007). Pěstování odolných odrůd je potencionálně nejúčinnější ochranou plodin před napadením patogeny. Jedná se o levný, účinný a zdravotně bezpečný způsob ochrany před nežádoucími dopady koexistence patogenů na kvantitu i kvalitu produkce, a tedy i na rentabilitu pěstovaných plodin (DREISEITL, 2010). Přímá eliminace fuzárií je velmi komplikovaná. Hlavní cestou je kvalitní likvidace posklizňových zbytků a dodržování osevního postupu. Při eliminace fungicidní clonou dosahujeme účinnosti %, preventivní aplikace mají účinnost pod 50 % (ČERNÝ, 2007). Prognóza výskytu a správná doba ochrany vychází z dat, jimiž jsou pro každý sledovaný den od poslední dekády května do konce června doba slunečního svitu v hodinách, srážky vyšší jak 0,1 mm, maximální a minimální teploty, relativní vzdušná vlhkost. Tyto hodnoty mají vliv na následné napadení klasů chorobou (ZIMOLKA, 2006). Hranice pozemků by měly být udržované, aby se tak snížilo riziko šíření patogenů a škůdců (GEORGE, 2011). 28

29 4 MATERIÁL A METODIKA 4.1 Charakteristika odrůd ječmene jarního Aksamit polopozdní sladovnická odrůda s dobrými stabilními výnosy ve všech oblastech pěstování ječmene jarního pro sladovnické využití (PSOTA, 2011). Odrůda nemá žádné specifické požadavky na agrotechniku, ale pozitivně reaguje na fungicidní ošetření zvýšením výnosu, vhodné je použití morforegulátorů. Odrůda má plnou odolnost proti napadení padlím travním (Blumeria graminis) založenou na přítomnosti genu odolnosti mlo (STEMBERKOVÁ et al., 2011). Vykazuje velmi dobrou odolnost proti rhynchosporiové skvrnitosti (Rhynchosporium secalis), střední odolnost proti rzi ječné (Puccinia hordei) a střední až nižší odolnost proti komplexu listových skvrnitostí. Střední odolnost proti poléhání a lámání stébla (STEMBERKOVÁ, LANGER; 2007). Z hlediska výskytu mykotoxinů v zrnu a sladu je významná střední až středně dobrá odolnost proti napadení fuzariózou (KROUSKÝ, 2007). Bojos polopozdní sladovnická odrůda se stabilně vysokými výnosy zrna ve všech výrobních oblastech. Odrůda se vyznačuje odolností k padlí travnímu kontrolovaná genem mlo, střední odolností vůči hnědým skvrnitostem a rzi ječné. Menší odolnost proti napadení rhynchosporiovou skvrnitostí, dobrá odolnost k poléhání a lámání stébla. Agrotechnika vychází z obecných zásad výroby zrna pro sladovnické účely. V roce 2012 zaujímala 17,33 % množitelských ploch a stala se tak druhou nejpěstovanější odrůdou v České republice. Malz polopozdní sladovnická odrůda se stabilně vysokými výnosy. Odrůda se vyznačuje střední odolností vůči poléhání, dobrou odolností proti hnědé skvrnitosti a velmi dobrou odolností vůči rhynchosporiové skvrnitosti. Citlivější k padlí travnímu a rzi ječné. Agrotechnika vychází z obecných zásad výroby zrna pro sladovnické účely, doporučená je aplikace morforegulátorů proti poléhání. V roce 2012 se stala nejpěstovanější sladovnickou odrůdou v České republice. Zaujímala 22,11 % množitelských ploch (LIMAGRAIN CEC s. r. o., 2013). 29

30 4.2 Charakteristika variant V roce 2011 byly do pokusu zařazeny dvě varianty. Varianta 1 neošetřeno 2 ošetřeno V roce 2012 byly do pokusu zařazeny čtyři varianty. Varianta 1 kontrola 2 Hutton 39 Zantara 65 3 Hutton 39 Prosaro 65 4 Hutton 25 Prosaro 65 a. neošetřená varianta - mořidlo účinné proti sněti prašné ječné, pruhovitosti ječné, hnědé skvrnitosti ječmene (primární infekce) - základní dávka dusíku - bez ošetření fungicidem b. ošetřená varianta - mořidlo účinné proti sněti prašné ječné, pruhovitosti ječné, hnědé skvrnitosti ječmene (primární infekce) - základní dávka dusíku - fungicid proti chorobám pat stébel (dle potřeby) a proti listovým a klasovým chorobám, první ošetření do konce sloupkování, druhé ošetření v době metání až začátkem květu (PSOTA, 2011) 4.3 Popis chemických přípravků Hutton kombinovaný fungicid k ochraně proti listovým a klasovým chorobám obilnin. Obsahuje účinné látky spiroxamin, prothiokonazol a tebukonazol. Spiroxamin je určen proti padlí travnímu, významnou vedlejší účinnost má na rzi, tlumí hnědou a rhynchosporiovou skvrnitost. Prothiokonazol působí proti širokému spektru houbových chorob stébel, listů a klasů. Tebukonazol působí proti spektru listových a klasových houbových chorob. Přípravek se vyznačuje preventivním, kurativním a eradikativním účinkem a dlouhým reziduálním působením. 30

31 Prosaro 250 EC fungicidní přípravek k ochraně obilnin proti houbovým chorobám. Obsahuje účinné látky prothiokonazol a tebukonazol. Vyznačuje se preventivní a kurativní účinností proti širokému spektru houbových chorob a dlouhou dobou trvání účinku. Zantara fungicidní přípravek k ochraně obilnin proti listovým a klasovým chorobám. Obsahuje účinné látky bixafen a tebukonazol. Bixafen má lokálně systémové působení s preventivním a kurativním účinkem, působí proti širokému spektru houbových chorob (SRS, 2013). 4.4 Popis lokalit Lokalita Kroměříž se nachází v řepařské výrobní oblasti v nadmořské výšce m n. m. Roční úhrn srážek dosahuje 570 mm (průměr let ). Průměrná roční teplota je 9,1 C. Půdy středně těžké. Půdní typ černozem luvická (VUKROM s. r. o., 2013). Lokalita Žabčice se nachází v kukuřičné výrobní oblasti v průměrné nadmořské výšce 185 m n. m. Průměrný roční úhrn srážek činí 483 mm (průměr let ). Průměrná roční teplota je 9,3 C. Půdy středně těžké až těžké. Půda je klasifikována jako fluvizem glejová (ŠZP ŽABČICE, 2013). V suchém období svrchní půdní horizonty vysychají a vznikají v nich trhliny (CERKAL et al., 2012). 31

32 4.5 Metoda hodnocení mikroflóry zrn ječmene jarního Výskyt houbových patogenů byl sledován na sladovnických odrůdách ječmene jarního (Aksamit, Bojos, Malz) na lokalitách Žabčice a Kroměříž, u variant fungicidy neošetřených a variant fungicidy ošetřených proti houbovým chorobám. K vyhodnocení mikroflóry zrn ječmene jarního bylo z 250 g sklizňových vzorků odebráno 1 50 zrn (varianta se zrny povrchově dezinfikovanými). K dezinfekci zrn se používal 5% roztok chlornanu sodného, v němž se zrna 3 minuty dezinfikovala a následně opláchla destilovanou vodou. Do Petriho misek s bramboro-dextrózovým agarem (PDA) bylo umístěno deset zrn v pěti opakováních. Petriho misky byly umístěny v laboratoři při teplotě C. Identifikace patogenů probíhala čtvrtý a sedmý den dle klíčů WATANABE (2002), LESLIE & SUMMERELL (2006), SIMMONS (2007). 4.6 Metoda hodnocení napadení ječmene houbami rodu Fusarium K vyhodnocení napadení zrn ječmene jarního byly zvoleny varianty chemicky neošetřeného ječmene a chemicky ošetřeného (Hutton, Prosaro 250 EC, Zantara) ječmene proti houbovým chorobám. Pro zjištění napadení zrn houbami rodu Fusarium byla použita metoda rolád. Z 250 g sklizených vzorků každé odrůdy ječmene bylo odebráno zrn vzorku. Zrna byla povrchově dezinfikována 5% roztokem chlornanu sodného a to opakovaně (3 180 s), následně opláchnuta destilovanou vodou a osušena mezi dvěma vrstvami sterilního filtračního papíru. Zrna byla fixována škrobovým přírodním vodním lepidlem na pás filtračního papíru (600 mm mm). Nalepená zrna byla překryta pásem filtračního papíru (20 mm). Filtrační papír byl podložen fólií z PVC a smotán do rolády a vertikálně vložen do nádoby s vodním roztokem 50 ppm iprodione tak, aby docházelo k plynulému vzlínání roztoku ke klíčícím zrnům. Po šesti dnech inkubace v laboratorních podmínkách (21 23 C) byly rolády vyjmuty, rozbaleny a byl hodnocen počet kolonií fuzárií prorůstajících ze zrn. Infikovaná zrna byla červeně zbarvená, porostlá myceliem. 32

33 Zrna napadená fuzárii byla přenesena do Petriho misky s bramboro-dextrózovým agarem a kultivována při laboratorní teplotě. Fuzária byla izolována z kolonií a byla provedena determinace a identifikace jednotlivých druhů rodu Fusarium. 4.7 Analýza roku 2011 a 2012 V roce 2011 byly odebrány vzorky odrůd ječmene jarního Aksamit, Bojos a Malz z lokality Kroměříž a Žabčice. Z lokalit pocházely dvě varianty. Varianta 1 neošetřeno 2 ošetřeno Zrna byla povrchově dezinfikována. V roce 2012 byly odebrány vzorky ječmene jarního Aksamit, Bojos a Malz z lokality Kroměříž a Žabčice. Z lokalit pocházely čtyři varianty ošetření. Varianta 1 kontrola 2 Hutton 39 Zantara 65 3 Hutton 39 Prosaro 65 4 Hutton 25 Prosaro 65 Přípravek Hutton byl aplikován v růstové fázi 25 (pátá odnož viditelná) a 39 (jazýček praporcového listu již viditelný, praporcový list plně rozvinutý) proti listovým a klasovým chorobám. Přípravky Prosaro 250 EC a Zantara byly aplikovány v růstové fázi 65 (polovina prašníků zralých) proti fuzariózám klasu. Zrna byla povrchově dezinfikována. 33

34 5 VÝSLEDKY A DISKUSE Graf 1 Klimadiagram Žabčice 2011 Graf 2 Klimadiagram Žabčice

35 Graf 3 Výsledky rolád 2012, lokalita Kroměříž Graf 4 Výsledky rolád 2012, lokalita Žabčice 35

36 Tab. 2 Analýza roku 2011, lokalita Kroměříž Analýza roku 2011 lokalita Kroměříž Dezinfikováno Odrůdy Patogen Aksamit Bojos Malz Varianty Neoš. Oš. Neoš. Oš. Neoš. Oš. Acremonium sp Alternaria alternata Alternaria tenuissima Aspergillus niger Bipolaris sorokiniana Botrytis cinerea Cladosporium herbarum Cochliobolus sativus Drechslera teres Epicoccum nigrum Fusarium avenaceum Fusarium culmorum Fusarium graminearum Fusarium poae Gonatobotryum fuscum kvasinky Penicillium modré Penicillium sp pyknidy Rhizopus stolonifer Stemphylium botryosum Celkem

37 Tab. 3 Analýza roku 2011, lokalita Žabčice Analýza roku 2011 lokalita Žabčice Dezinfikováno Odrůdy Patogen Aksamit Bojos Malz Varianty Neoš. Oš. Neoš. Oš. Neoš. Oš. Acremonium sp Alternaria alternata Alternaria tenuissima Aspergillus niger Bipolaris sorokiniana Botrytis cinerea Cladosporium herbarum Cochliobolus sativus Drechslera teres Epicoccum nigrum Fusarium avenaceum Fusarium culmorum Fusarium graminearum Fusarium poae Gonatobotryum fuscum kvasinky Penicillium modré Penicillium sp pyknidy Rhizopus stolonifer Stemphylium botryosum Celkem

38 Tab. 4 Analýza roku 2012, lokalita Kroměříž Analýza roku 2012 lokalita Kroměříž Dezinfikováno Odrůdy Patogen Aksamit Bojos Malz Varianty Acremonium sp Alternaria alternata Alternaria tenuissima Aspergillus niger Bipolaris sorokiniana Botrytis cinerea Cladosporium herbarum Cochliobolus sativus Drechslera teres Epicoccum nigrum Fusarium avenaceum Fusarium culmorum Fusarium graminearum Fusarium poae Gonatobotryum fuscum kvasinky Penicillium modré Penicillium sp pyknidy Rhizopus stolonifer Stemphylium botryosum Celkem

39 Tab. 5 Analýza roku 2012, lokalita Žabčice Analýza roku 2012 lokalita Žabčice Dezinfikováno Odrůdy Patogen Aksamit Bojos Malz Varianty Acremonium sp Alternaria alternata Alternaria tenuissima Aspergillus niger Bipolaris sorokiniana Botrytis cinerea Cladosporium herbarum Cochliobolus sativus Drechslera teres Epicoccum nigrum Fusarium avenaceum Fusarium culmorum Fusarium graminearum Fusarium poae Gonatobotryum fuscum kvasinky Penicillium modré Penicillium sp pyknidy Rhizopus stolonifer Stemphylium botryosum Celkem

40 Dle metody hodnocení napadení ječmene houbami rodu Fusarium, bylo zjištěno procentuální napadení u vybraných sladovnických odrůd. Na lokalitě Kroměříž v roce 2012 byla nejvíce napadena odrůda Bojos (5,8 %), poté Malz (2,3 %) a Aksamit (1 %). Na lokalitě Žabčice v roce 2012 byla nejvíce napadena odrůda Aksamit (2,5 %), poté Bojos a Malz (2 %). Z klimadiagramu z lokality Žabčice pro rok 2011 lze zjistit, že nejvíce bohaté období na srážky byl měsíc červenec. Srážky spolu s vysokými teplotami přispěly k rozvoji houbových patogenů, především rodu Alternaria, Fusarium a Pyrenophora. Z klimadiagramu z lokality Žabčice pro rok 2012 lze zjistit, že nejvíce bohaté období na srážky byl měsíc červen. Srážky spolu s vysokými teplotami přispěly k rozvoji patogenů rodu Alternaria, Fusarium a Cladosporium. V roce 2011 bylo z lokality Kroměříž získáno 326 izolátů. Nejvíce byly zastoupeny druhy rodu Alternaria, Fusarium, Pyrenophora, Cochliobolus a Cladosporium. Zastoupení rodu Alternaria bylo 57, 4 %, rodu Fusarium 16 %, rodu Pyrenophora 9,2 %, rodu Cochliobolus 6,4 % a rodu Cladosporium 3,7 %. V roce 2011 bylo z lokality Žabčice získáno 320 izolátů. Nejvíce byly zastoupeny druhy rodu Alternaria, Fusarium, Cladosporium, Pyrenophora a Cochliobolus. Zastoupení rodu Alternaria bylo 76,3 %, rodu Fusarium 8,3 %, rodu Cladosporium 7,8 %, rodu Pyrenophora 3,8 % a rodu Cochliobolus 1,3 %. V roce 2012 bylo z lokality Kroměříž získáno 718 izolátů. Nejvíce byly zastoupeny druhy rodu Alternaria, Fusarium, Cladosporium, Pyrenophora, Penicillium a Aspergillus. Zastoupení rodu Alternaria bylo 55,3 %, rodu Fusarium 29 %, rodu Cladosporium 10,7 %, rodu Pyrenophora 2,1 %, rodu Penicillium 1,5 % a rodu Aspergillus 1,3 %. V roce 2012 bylo z lokality Žabčice získáno 783 izolátů. Nejvíce byly zastoupeny druhy rodu Alternaria, Fusarium, Cladosporium, Aspergillus, Pyrenophora a Penicillium. Zastoupení rodu Alternaria bylo 60 %, rodu Fusarium 14 %, rodu Cladosporium 12,3 %, rodu Aspergillus 6,6 %, rodu Pyrenophora 6,1 % a rodu Penicillium 1,3 %. Druhové spektrum houbových patogenů bylo v období dvou let na obou lokalitách poměrně stejné. Rozdíly byly zaznamenány pouze v kvantitativním zastoupení patogenů. Z výsledků vyplývá, že nejvíce byly zastoupeny saprofytické druhy. Lze tedy říct, že nejvíce byly zastoupeny druhy rodu Alternaria a Fusarium. 40

41 Rod Alternaria produkuje toxické látky, které mohou inhibovat růst klíčních rostlin. Rod Fusarium patří mezi rozšířené houbové patogeny způsobující fuzariózy a také produkuje mykotoxiny. Důležitými faktory proti šíření houbových patogenů je vhodně zvolená chemická ochrana, správný výběr odrůdy a agrotechnika. Jedním z nejdůležitějších faktorů v ochraně rostlin je znalost genetické struktury patogenních populací. Tyto informace mohou být následně využity při volbě ochranných opatření. Na druhou stranu se patogenní populace neustále vyvíjí, protože se musí přizpůsobovat změnám životního prostředí (osevní postup, pěstování tolerantních odrůd, aplikace fungicidů). Poté při volbě ochranných opatření bychom se měli zaměřit na výskyt populací ve zvláštních podmínkách. V souvislosti se změnou klimatu by šlechtění na rezistenci vůči houbovým patogenům nemělo stagnovat, z důvodu zlepšení rezistence vůči abiotickým faktorům, protože abiotické stresové faktory by mohly zvýšit rozvoj onemocnění. Rostoucí teploty, kolísání srážek a další abiotické faktory ovlivňují diverzitu a citlivost škůdců a chorob. 41

42 6 ZÁVĚR Diplomová práce byla zaměřena na stanovení mikroflóry obilek sladovnických odrůd ječmene jarního a vliv abiotických faktorů na rozvoj houbových patogenů. V období dvou let byla sledována mikroflóra tří odrůd sladovnického ječmene, které byly pěstovány na lokalitě Kroměříž a Žabčice. Byly pozorovány odrůdy Aksamit, Bojos a Malz. Na základě mikroskopického pozorování bylo určeno téměř dvacet houbových patogenů. Nejčastěji byly zastoupeny druhy rodu Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Cochliobolus, Penicillium, Pyrenophora a Fusarium. Nejvíce napadenou odrůdou houbami rodu Fusarium byl Bojos pěstovaný na lokalitě Kroměříž. Druhové spektrum rodu Fusarium bylo zastoupeno druhy F. avenaceum, F. culmorum, F. graminearum a F. poae. V roce 2012 bylo napadení houbami rodu Fusarium vyšší než v předešlém roku a to jak na lokalitě Kroměříž, tak i na lokalitě Žabčice. 42

43 7 SEZNAM CITOVANÉ LITERATURY ACHARYA A., DUTTA A. K., PRADHAN P., 2011: Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker, The most destructive wheat fungal pathogen in the warmer areas. Australian Journal of Crop Science, Vol. 5, No. 9: ARNST E. J., SHERIDAN J. E., BRBAVAC N., 1978: Two important fungal seedborne diseases of barley in New Zealand: net blotch caused by Drechslera teres (Sacc.) Shoemaker and leaf stripe caused by Drechslera graminea (Rabenh. ex Schlecht.) Shoemaker. New Zealand Journal of Agricultural Research 21: BARBU V., BAHRIM G., SOPTICA F., SOCACIU C., 2006: Modification of pigment composition in Epicoccum nigrum by chemical mutagenesis. Scientific study and Research: Vol. VII. (3). BENADA J., 2001: Metodika pěstování jarních obilnin: ječmen jarní, oves, pšenice jarní. Kroměříž: Zemědělský výzkumný ústav, 143 s. CALDERONE R. A., BARNETT H. L., 1972: Axenic Growth and Nutrition of Gonatobotryum fuscum. Mycologia, Vol. 64, No. 1: CARMONA M., BARRETO D., MOSCHINI R., REIS E., 2008: Epidemiology and control of seed-borne Drechslera teres on barley. Cereal Research Communications. roč. 36, č. 4, s CERKAL R., SMUTNÁ P., EGERT P., TVARŮŽEK L., JANEČKOVÁ L., 2012: Lokalita jako významný produkční faktor u ječmene jarního. Sborník příspěvků Výzkum, vývoj a aplikace nových postupů zaměřených na kontrolu a minimalizaci vlivu činitelů s negativním dopadem na zdravotní bezpečnost zemědělských surovin, produktů a potravin. 43

44 ČERNÝ L., 2007: Jarní sladovnický ječmen: pěstitelský rádce. Vyd. 1. Praha: Pro katedru rostlinné výroby, FAPPZ, ČZU v Praze, Kurent, 39 s. DE HOOG G. S., GUARRO J., 1995: Atlas of clinical fungi. Centraalbureau voor Schimmelcultures, Baarn and Delft, The Netherlands. DOMSCH K., GAMS W., ANDERSON T. H., 1980: Compendium of soil fungi. London: Academic Press 1st ed. DREISEITL A., 2010: Odolnost odrůd a její využití k snížení škodlivosti padlí ječmene. Vyd. 1. Kroměříž: Agrotest fyto, 23 s. EUROPEAN AND MEDITERRANEAN PLANT PROTECTION ORGANIZATION, 2013: EPPO Plant Protection Thesaurus. Databáze online [cit ]. Dostupná na: FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF UNITED NATIONS, 2013: Databáze online [cit ]. Dostupná na: GANNIBAL P. B., KLEMSDAL S. S., M. M. LEVITIN, 2007: AFLP analysis of Russian Alternaria tenuissima populations from wheat kernels and other hosts. European Journal of Plant Pathology: roč. 119, č. 2, s GEORGE R. A. T., 2011: Agricultural seed production. Ed. 1st. Cambridge, CABI. JOŠIĆ D., PROTOLIPAC K., STAROVIĆ M., STOJANOVIĆ S., PAVLOVIĆ S., MILADINOVIĆ M., RADOVIĆ S., 2012: Phenazines producing pseudomonas isolates decrease Alternaria tenuissima growth, pathogenicity and disease incidence on cardoon. Archives of Biological Sciences: roč. 64, č. 4, s

45 KAKVAN N., ZAMANIZADEH H., MORID B., TAHERI H., HAJMANSOR S., 2012: Study on pathogenic and genetic diversity of Alternaria alternata isolated from citrus hybrids of Iran, based on RAPD-PCR technique. European Journal of Experimental Biology, 2 (3): KAROV I., MITREV S., KOSTADINOVSKA E., 2009: Bipolaris sorokiniana (teleomorph Cochliobolus Sativus), causer of barley leaf lesions and root rot in Macedonia. Zbornik Matice srpske za prirodne nauke. č. 116, s KÖNIG H., UNDEN G., FRÖHLICH J., 2009: Biology of microorganisms on grapes, in must and in wine. Berlin: Springer, 522 p. KORTEKAMP A., 1997: Epicoccum nigrum Link: A biological control agent of Plasmopara viticola (Berk. et Curt.): Vitis 36 (4), KROUSKÝ J., 2009: Jakostní sladovnické ječmeny společnosti Selgen, a.s. Sborník z konference Sladovnický ječmen regulace tvorby výnosu a kvality. KŮDELA V., VEVERKA K., 2005: Poruchy, poškození a poranění rostlin abiotického původu: (rostlinná abionozologie). 1. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 118 s. KUMAR J., SCHÄFER P., HÜCKELHOVEN R., LANGEN G., BALTRUSCHAT H., STEIN E., NAGARAJAN S., KOGEL K.-H., 2002: Bipolaris sorokiniana, a cereal pathogen of global concern: cytological and molecular approaches towards better control. Molecular Plant Pathology, 3: KWON-CHUNG K. J., BENNETT J. E., 1992: Medical Mycology. Lea and Febiger, Philadelphia and London. LEIŠOVÁ L., 2007: Detekce a stanovení Pyrenophora teres v listových pletivech ječmene. Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby, 17 l. 45

46 LESLIE J. F., SUMMERELL B. A., 2006: The Fusarium laboratory manual. 1st ed. Ames, Iowa: Blackwell Pub., 388 p. LIMAGRAIN CENTRAL EUROPE CEREALS, s. r. o., 2013: Katalog odrůd Jaro Databáze online [cit ]. Dostupné na: < MAŠKOVÁ Z., TANČINOVÁ D., BARBORÁKOVÁ Z., FELŠÖCIOVÁ S., CÍSAROVÁ M., 2012: Comparison of occurrence and toxinogenity of Alternaria spp., isolated from samples of conventional and new crossbred wheat of Slovak origin. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Science: 1 (4) MUKERJI K. G., MANOHARACHARY C., 2006: Current concepts in botany. New Delhi: I.K. International Pub. House. PACKA D., 2005: Fitotoksyczna aktywność patogenów nekrotroficznych z rodzaju Fusarium. Olsztyn: Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego. PITT J. I., HOCKING A.D., 2009: Fungi and food spoilage. 3rd ed. New York: Springer, 519 p. PSOTA V., 2011: Ječmenářská ročenka 2011: Barley year book. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, 237 s. REDDY K., HODGES H., 2000: Climate change and global crop productivity. New York, NY: CABI Pub., 472 p. REYNOLDS M., 2010: Climate change and crop production. Cambridge, MA: CABI, 292 p. SAMSON R. A., HOEKSTRA E. S., C. A. N. VAN OORSCHOT, 1984: Introduction to food-borne fungi. Centraalbureau voor Schimmelcultures, Baarn, The Netherlands. 46

47 SCOTTISH AGRICULTURAL SCIENCE AGENCY, 2001: Scientific Review 1997/2000. SHARMA I., 2012: Disease resistance in wheat. Cambridge, MA: CABI. SHIGO A. L., 1960: Parasitism of Gonatobotryum fuscum on species Ceratocystis. Mycologia, Vol. 52, No. 4: SCHUSTER E., DUNN-COLEMAN N., FRISVAD J., P. VAN DIJCK, 2002: On the safety of Aspergillus niger - a review. Applied Microbiology and Biotechnology. roč. 59, 4-5, s SIMMONS E. G., 2007: Alternaria: an identification manual: fully illustrated and with catalogue Raisonné st ed. Utrecht: CBS Fungal Biodiversity Centre, 775 s. CBS Biodiversity series, no. 6. SLAVOV S., MAYAMA S., ATANASSOV A., 2004: Some aspects of epidemiology of Alternaria alternata tobacco pathotype. Biotechnol. & Biotechnol. Eq. 18/3, SLAVOV S., MAYAMA S., ATANASSOV A., 2004: Toxin production of Alternaria alternata tobacco pathotype. Biotechnol. & Biotechnol. Eq. 18/3, STÁTNÍ ROSTLINOLÉKAŘSKÁ PÉČE ČR, 2013: Registr přípravků na ochranu rostlin. Databáze online [cit ]. Dostupné na: < p= > STEMBERKOVÁ L., LANGER I., 2007: Czech J. Genet. Plant Breed, Vol. 43, No. 4: STEMBERKOVÁ L., LANGER I., HANUSOVÁ M., STÁREK L., 2011: Odrůdy ječmene jarního ze Stupic. Zemědělec, č. 4:

48 ŠKOLNÍ ZEMĚDĚLSKÝ PODNIK ŽABČICE, 2013: Lokalizace a přírodní výrobní podmínky podniku. Databáze online [cit ]. Dostupné na: < TARALOVA E. H., SCHLECHT J., BARNARD K., PRYOR B. M., 2011: Modelling and visualizing morphology in the fungus Alternaria. Fungal Biology. roč. 115, č. 11, s VAN KAM J. A. L., 2005: Infection strategies of Botrytis cinerea. Acta Hort. (ISHS) 669: VOLLMER J. H., 2005: Interactions between fungal plant pathogens on leaves: especially simultaneous development of Rhynchosporium secalis and Drechslera teres on barley. Copenhagen: The Royal Veterinary and Agricultural University, Department of Plant Biology. WATANABE T., 2002: Pictorial atlas of soil and seed fungi: morphologies of cultured fungi and key to species. 2. Vyd. CRC Press, Boca Raton, 486 s. ZEMĚDĚLSKÝ VÝZKUMNÝ ÚSTAV KROMĚŘÍŽ, s. r. o., 2013: Půdní a klimatické podmínky. Databáze online [cit ]. Dostupné na: < ZIMOLKA J., 2006: Ječmen - formy a užitkové směry v České republice. 1. vyd. Praha: Profi Press, 200 s. 48

49 8 SEZNAM TABULEK Tab. 1 Přehled mykotoxinů produkovaných vybranými druhy rodu Fusarium Tab. 2 Analýza roku 2011, lokalita Kroměříž Tab. 3 Analýza roku 2011, lokalita Žabčice Tab. 4 Analýza roku 2012, lokalita Kroměříž Tab. 5 Analýza roku 2012, lokalita Žabčice 49

50 9 SEZNAM GRAFŮ Graf 1 Klimadiagram Žabčice 2011 Graf 2 Klimadiagram Žabčice 2012 Graf 3 Výsledky rolád 2012, lokalita Kroměříž Graf 4 Výsledky rolád 2012, lokalita Žabčice 50

51 10 SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1 Fusarium avenaceum mikrofotografie Příloha 2 Fusarium poae mikrofotografie Příloha 3 Alternaria alternata mikrofotografie Příloha 4 Aspergillus niger mikrofotografie Příloha 5 Cladosporium herbarum mikrofotografie Příloha 6 Drechslera teres mikrofotografie Příloha 7 Penicillium sp. mikrofotografie 51

52 Příloha 1 Fusarium avenaceum mikrofotografie Příloha 2 Fusarium poae mikrofotografie

53 Příloha 3 Alternaria alternata - mikrofotografie Příloha 4 Aspergillus niger mikrofotografie

54 Příloha 5 Cladosporium herbarum mikrofotografie Příloha 6 Drechslera teres mikrofotografie

55 Příloha 7 Penicillium sp. mikrofotografie