Pěstování nových výkonnějších odrůd obilnin s odolností vůči biotickým stresům a vhodně zvolená ochrana porostů

Transkript

1 Pěstování nových výkonnějších odrůd obilnin s odolností vůči biotickým stresům a vhodně zvolená ochrana porostů Tým Genetika a šlechtitelské metody Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. Jana Chrpová a kol.

2 Odrůdová odolnost Vzhledem k nepravidelnému výskytu jednotlivých chorob je výhodnější odrůda alespoň se střední odolností k většině chorob než odrůda s vysokou odolností jen k jednotlivým chorobám (kombinace různých typů rezistence nižší pravděpodobnost rychlého překonání rezistence) Při využívání odrůdové odolnosti je třeba vycházet z místních zkušeností s výskytem chorob Ke stupni odolnosti je vhodné přihlížet i při rozhodování o aplikaci fungicidů.

3 Orientace při výběru odrůd pro pěstování 1. Odrůdy registrované v ČR zařazené do Seznamu doporučených odrůd uvedené údaje jsou výsledkem objektivních šetření podložených výsledky velkého množství polních pokusů navazujících na registrační řízení a vycházejících z podmínek ČR. Na hodnocení odrůd procházejících registračním řízením a na pokusech pro Seznam doporučených odrůd se podílejí i pracovníci VÚRV, v.v.i. Jedná se konkrétně o testy zimovzdornosti, hodnocení odolnosti ke rzem a odolnosti k fuzarióze klasu 2. Odrůdy registrované v ČR nezařazené do Seznamu doporučených odrůd k dispozici jsou pouze výsledky získané v rámci registračního řízení 3. Odrůdy registrované v jiném státě EU Odrůdy jsou zapsány ve Společném katalogu odrůd Osivo a sadbu lze uvádět do oběhu v celém Společenství (sestavován v souladu se zásadami směrnice Rady 2002/53/ES)

4 Na poškození rostlin a redukci výnosu se podílejí především: Virové choroby (WDV, BYDV, WSMV) Listové choroby (listové skvrnitosti, rzi, padlí) Choroby kořenů a pat stébel (pravý stéblolam, Sněti Fuzariózy klasu

5 Virové choroby obilnin V našich podmínkách jsou nejvýznamnější dva původci virus zakrslosti pšenice (wheat dwarf virus - WDV) virus žluté zakrslosti ječmene (barley yellow dwarf virus - BYDV) Infekce BYDV i WDV se často vyskytují jako směsné se střídavou intenzitou Přítomnost virů v rostlině nelze s jistotou určit jen na základě přítomnosti symptomů. Vždy je nutné potvrzení laboratorní analýzou (ELISA) odebraného vzorku rostlinné tkáně Více ohrožené jsou teplé a sušší oblasti V poslední době byl zaznamenán výskyt virových chorob i ve vyšších polohách (Vysočina) Napadení BYDV - přenašeči jsou mšice Napadení WDV přenašečem je křísek polní

6 Poškození porostů a možnosti ochrany U rostlin dochází k ucpávání cévních svazků a omezení celkového růstu. Menší kořenový systém a problémy s asimilačním tokem v rostlinách mohou být zaměněny za symptomy nedostatečné výživy K velkému poškození porostů dochází při epidemickém výskytu především u ozimého ječmene Rostliny napadené BYDV jsou oslabené, špatně přezimují a jsou náchylné i k napadení dalšími chorobami

7 Likvidace zdrojů infekce Ochranná opatření Likvidace výdrolu obilovin před vzcházením ozimů Přerušení tzv. zeleného pásu Volba odrůd s vyšším stupněm odolnosti (v případě BYDV) Volba termínu setí je doporučován pozdější termín setí, kdy přenašečů virových chorob ubývá. Aplikace insekticidů proti vektorům během podzimního a jarního období

8 Rezistence k BYDV - ječmen U ječmene má pro rezistenci největší význam gen Yd2 V současné době jsou mezi registrovanými 2 odrůdy s genem Yd2 Travira a Novira Porovnání náchylné a mírně rezistentní kontroly s genem Yd2

9 Rezistence k BYDV - pšenice U pšenice ozimé nejsou mezi komerčně využívanými odrůdami velké rozdíly v úrovni rezistence, poškození není tak velké jako u ječmene. Náchylná kontrola Vanessa Výnosová tolerance: pšenice ozimá- Elan, Matylda, Brokat, Fakir, Fabius, Athlon pšenice jarní - Alondra Neinfikovaná kontrola

10 Virová čárkovitá mozaika pšenice (WSMV) Pro expanzi této choroby nebezpečná dlouhá období teplého léta s teplotami kolem 25 C WSMV přenášejí roztoči Aceria tosichella V důsledku chlorotických skvrn dochází k následnému snížení kapacity fotosyntézy rostlin Při masivní infekci vznikají velké chlorotické plochy, které nakonec způsobují nekrózy tkání a úhyn celé rostliny

11 Listové skvrnitosti na pšenici Braničnatka pšeničná septoriová skvrnitost pšenice (Mycosphaerella graminicola, anam. Zymoseptoria tritici, dříve Septoria tritici) Braničnatka plevová feosferiová skvrnitost pšenice (Phaeosphaeria nodorum, anam. Parastagonospora nodorum, dříve Septoria nodorum) DTR - pyrenoforová skvrnitost pšenice (Pyrenophora tritici-repentis, anam. Drechslera tritici-repentis - DTR)

12 Životní cyklus polycyklický - u všech 3 původců šíření pyknospor dotykem a deštěm primární infekce askosporami podzim, jaro pseudothecia a pyknidy vznikající na listech askospory pohlavní pseudothecia x nepohlavní pyknidy přežívá formou mycelia, pyknid a pseudothecií na posklizňových zbytcích, ozimech a planých druzích

13 Braničnatka pšeničná Mycosphaerella graminicola napadá pšenici, žito, trávy přežívá na rostlinných zbytcích nejhojnější z původců listových skvrnitostí v ČR v posledních 20 letech

14 Braničnatka plevová Phaeosphaeria nodorum napadá pšenici, ječmen, žito, oves, trávy přežívá v půdě, přenos osivem hnědé pyknidy (růžová masa pyknospor) na listech i v klasech nejhojnější v ČR v letech 20. stol.

15 Pyrenophora tritici-repentis PTR, DTR tan spot, yellow spot světle hnědá skvrnitost pšenice konidie se tvoří volně na listech, nejsou uzavřeny v pyknidách jako u braničnatek, šíření větrem široký hostitelský okruh včetně planých druhů intenzivnější studium v ČR od r. 1997

16 Monitoring vzorků ročně z ČR, metoda kultivační a mikroskopická

17 Listové skvrnitosti pšenice - ochrana zapravení posklizňových zbytků osevní postup volba odolnějších odrůd fungicidní postřik ve stádiu sloupkování až metání povolené azoly restrikce 2017 strobiluriny - rezistence!!! SDHI fungicidy epoxykonazol, fluxapyroxad, pyraklostrobin, spiroxamin, prothiokonazol, bixafen, fenpropimorf, fluoxastrobin, tebukonazol

18 Rzi na obilninách Pšenice setá, jednozrnka, špalda, dvouzrnka - rez travní, rez plevová, rez pšeničná Tritikale - rez travní, plevová, pšeničná Žito - rez travní, rez žitná Oves - rez travní, rez ovesná Ječmen - rez travní, plevová, rez ječná

19 Rez travní Rez plevová Rez pšeničná

20 Proč jsou rzi na pšenici stále aktuální? Vznikají nové patotypy s novou virulencí Důsledek variability rzí ztráta rezistence odrůd Se vznikem nových ras - příchod rozsáhlých epidemií vysoké ztráty - Rez travní 80 % ztrát - Rez pšeničná 40 % ztrát - Rez plevová 60 % ztrát Proč se rezistencí ke rzem zabýváme? - Snižování pěstitelských nákladů (redukce pesticidních zákroků) - Zajištění kvalitních potravin bez rizika reziduí pesticidů - Redukce dalšího šíření rzi

21 Co podmiňuje výskyt rzí v ČR? včasná přítomnost spór virulence inokula, tedy ras rzi, které se vyskytnou rezistence (nebo náchylnost) pěstovaných odrůd průběh počasí

22 Výskyt rzí u nás a ve světě Rzi šíření na velké vzdálenosti Epidemiologická situace v Evropě ovlivňuje rozšíření rzí u nás Šíření souvisí s novými rasami (příklad rozšíření rzi plevové ve světě)

23 Nové rasy rzí.. Napadají odrůdy, které byly dříve odolné Rychleji vyvolávají větší škody než běžné rasy Větší léze, kde patogen sporuluje Kratší inkubační (latentní) dobu Vyšší produkce urediospor Vyšší procento klíčivosti urediospor Množení a šíření v širším rozpětí teplot Delší doba kdy škodí v porostu Rozšíření do dříve nezasažených oblastí

24 Změny v úrovni rezistence Srovnání rozdílů v napadení rzí plevovou mezi roky 2014, před epidemií a během epidemie Změny odrůdové odolnosti ke rzi pšeničné v důsledku změn v rasovém spektru

25 Vzdálená hybridizace Zdroje odolnosti ke rzím Translokace z Aegilops ventricosa (Lr37, Sr38, Yr17) u nás částečně účinná (Rheia, Apache, Bill, Caphorn, Clarus, Clever, Corsaire, Rapsodia Bakfis, Barryton, Biscay, Kodex, Mulan, Orlando, Sultan) Žitná translokace (Lr26, Sr31, Yr9, Pm8) u nás účinný gen Sr31 (Athlet, Clarus, Etela, Karolinum, Lívia, Mona, Rapsodia, Rialto, Sida, Solara, Windsor) Translokace z pýru Agropyron elongatum (Lr19, Lr24) přenos do odr. Simona, Lívia - Slovensko

26 Ochrana - Včasný monitoring výskytu rzi významný zejména v letech následných po epidemii - Stupeň odolnosti pěstovaných odrůd rozhodující při rozhodování o aplikaci fungicidů Náchylná odrůda + infekční tlak opakované ošetření Fungicidy Difenylconazol, Propiconazol, Cyproconazol, Epoxiconazol Kombinace Azol + Strobilurin aj. např. Tango Super, Fandango 200EC, Hutton, Amistar Časná aplikace při prvních výskytech zabrání dalšímu šíření Ošetření listu BBCH pozdější kurativní aplikace jsou účinné, ale nezabrání již vniklým škodám

27 Choroby pat stébel Stéblolam (Oculimacula yallundae, O. acuformis, dříve Pseudocercosporella herpotrichoides) Černání kořenů a báze stébel obilnin (Gaeumannomyces graminis) Lemovaná stébelná skvrnitost pšenice - kořenomorka (Rhizoctonia cerealis) Sněžná plísňovitost obilnin - plíseň sněžná (Microdochium nivale) Paluška travní (Typhula incarnata) Obecná krčková a kořenová hniloba pšenice (Fusarium spp., Bipolaris sorokiniana)

28 Choroby pat stébel stéblolam kořenomorka fuzariózy plíseň sněžná Gaeumannomyces graminis

29 Stéblolam předčasné dozrávání běloklasost

30 Stéblolam životní cyklus Monocyklický nešíří se v porostu v průběhu vegetace pomocí konidií z rostliny na rostlinu vývoj léze a pronikání do vrstev listové pochvy MAT1-1 + MAT1-2 apothecia a askospory tvořící se na infikovaných posklizňových zbytcích (Lucas et al. 2000) konidie tvořící se na infikovaných posklizňových zbytcích přežívá na pozemku více než 3 roky 2 párovací typy klíčící spora šíření askospor větrem koleoptile infekce klíčních rostlin šíření spor deštěm apothecia

31 Stéblolam 2 původci Dříve: Cercosporella herpotrichoides (1912) Pseudocercosporella herpotrichoides pšeničný W-typ žitný R-typ Od r : Oculimacula yallundae (OY) napadá pšenici, ječmen Oculimacula acuformis (OA) napadá pšenici, ječmen, žito rozdílná morfologie, rychlost růstu, citlivost k účinným látkám fungicidů

32 Stéblolam geny rezistence Pch1 z Aegilops ventricosa nejúčinnější vyšší účinnost k OY Pch2 z Capelle Desprez vyšší účinnost k OA Pch3 z Dasypyrum villosum Pch = Pseudocercosporella herpotrichoides

33 Stéblolam symptomy po inokulaci Annie JB Asano Turandot Pch1

34 Stéblolam - ochrana výběr odolnějších odrůd (Hermann, Annie, Manager, Princeps, Rebell) vhodný osevní postup (předplodina řepka, okopaniny, bob, oves) pozdější termín setí snižuje podzimní infekci chemická ochrana: včasná diagnostika 1. ošetření (počátek sloupkování) nad 15 % napadených odnoží 2. ošetření (konec metání) - při srážkách nad 30 mm během 2 dnů rezistence k prochlorazu byla prokázána i v ČR

35 Sněti

36 Sněti

37 Sněti, moření osiva

38 Sněti, odrůdová odolnost pšenice k Tilletia caries Odrůda Tilletia caries (% klasů) Odrůda Tilletia caries (% klasů) Angelus 35,1 (2018) Gordian 24,4 (2016); 41,0 (2015); 23,8 (2014) Annie 28,3 (2016); 34,8 (2015); 53,6 (2014) Julie 51,6 (2016); 45,7 (2015); 59,3 (2014) Arkeos 10,7 (2018) KWS Santiago 42,8 (2018) Arktis 3,5 (2018) Lavantus 24,6 (2016); 42,6 (2015); 65,0 (2014) Artist 24,6 (2016); 37,4 (2015); 65,2 (2014) Lear 8,6 (2018) Avenue 8,6 (2016); 37,5 (2015); 60,9 (2014) Matchball 2,2 (2016); 29,2 (2015); 55,8 (2014) Balitus 48,8 (2018); 19,7 (2016) Nelson 0,4 (2018) Banderola 8,8 (2018); 5,2 (2016) Nordika 2,6 (2016); 9,1 (2015); 39,9 (2014) Baracuda 22,8 (2018) Pankratz 45,6 (2018); 9,3 (2016) Batis 15,2 (2016); 43,5 (2015); 74,5 (2014) Papageno 18,5 (2018) Bernstein 26,9 (2018); 30,3 (2016) Patras 2,8 (2016); 33,6 (2015); 39,0 (2014) Bonanza 3,6 (2018); 0,3 (2016) Penalta 20,1 (2018) Brokat 5,3 (2016); 24,8 (2015); 56,6 (2014) Penelope 29,5 (2018) Butterfly 27,9 (2018) Rebell 3,4 (2018) Carmina 33,4 (2018) RGT Reform 26,8 (2018) Etana 4,4 (2016); 10,9 (2015); 14,3 (2014) RGT Sacramento 15,9 (2018) Fabius 14,7 (2016); 26,0 (2015); 44,8 (2014) Rumor 9,0 (2016); 33,7 (2015); 57,9 (2014) Fakir 8,7 (2016); 30,1 (2015); 56,2 (2014) Tilman 12,1 (2016); 9,2 (2015); 20,6 (2014) Florus 14,9 (2016); 36,5 (2015); 42,6 (2014) Tobak 24,0 (2016); 47,5 (2015); 42,5 (2014) Frisky 19,7 (2018); 5,1 (2016) Tosca 23,4 (2016); 41,9 (2015); 70,6 (2014) Futurum 15,0 (2018) Vanessa 14,0 (2016); 33,8 (2015); 62,4 (2014) Gaudio 12,3 (2018) Viki 28,3 (2018) Genius 0,2 (2016); 0,0 (2015); 2,7 (2014) Zeppelin 0,3 (2016); 27,7 (2015); 51,4 (2014)

39 Sněti, odrůdová odolnost pšenice k Tilletia controversa (sněť zakrslá)

40 Sněti, odrůdová odolnost ovsa k Ustilago avenae (prašná snětivost ovsa)

41 Fuzariózy klasu závažná houbová choroba s dopadem na výnos, technologickou i hygienickou kvalitu význam se zvyšuje v závislosti na změnách v zemědělské výrobě (osevní postupy, bezorebné systémy) významnou roli hrají povětrnostní podmínky ročníku

42 Mykotoxiny Patogeny z rodu Fusarium je produkována řada mykotoxinů: deoxynivalenol (DON), nivalenol, zearalenonon (ZEA), T2 toxin, HT2 toxin, eniatiny, beauvericin, aj. Mykotoxiny jsou sekundární metabolity plísní se škodlivým účinkem na organismus člověka nebo zvířete, podle nových poznatků hrají úlohu i při kolonizaci pletiv. Limitní hodnoty stanovené legislativou pro nezpracované obiloviny kromě pšenice tvrdé, ovsa a kukuřice je limit - pro deoxynivalenol (DON) 1,25 mg.kg-1 (1250 μg/kg) - pro zearalenon 0,1 mg.kg-1. Další fuzáriové mykotoxiny - fumonisiny jsou limitovány pouze v kukuřici, a to sumou fumonisinů B1 a B2 (limit - 4 mg/kg). Již delší dobu se diskutuje zavedení souhrnného limitu pro T-2 a HT-2 toxiny, zatím však není konkrétní hodnota v legislativě uvedena.

43 Šíření a rozvoj choroby Pro vznik choroby jsou rozhodující dva zdroje inokula: infikované obilky kontaminovaná půda se zbytky napadených rostlin z předcházející sklizně Vývoj patogena podporuje vlhké jaro (duben, květen) Pro dosažení vysokého stupně nákazy a kontaminace zrna mykotoxinem DON byl rozhodující vysoký úhrn srážek v období 10, popř. 20 dnů před kvetením a dále i období bezprostředně po infekci Pro rozvoj choroby a akumulaci mykotoxinů má velký význam vzdušná vlhkost (mlhy, rosa)

44 Fusarium životní cyklus

45 Výskyt klasových fuzarióz na území ČR Nadlimitní obsah DON (>1,25 mg/kg) v náhodně odebraných Klasových vzorcích pšenice ozimé v období Monitoring byl proveden ve spolupráci VÚRV, v.v.i. a ÚKZÚZ (dříve SRS) Pro rozvoj choroby a akumulaci mykotoxinů má velký význam vzdušná vlhkost (mlhy, rosa). Nadllimitní hodnoty mykotoxinu DON byly často zjištěny v blízkosti řek a vodních ploch.

46 Fuzariózy klasu - ochranná opatření Jako účinný se jeví komplexní přístup ke kontrole této choroby. Agrotechnická opatření - kvalitní zapracování posklizňových zbytků do půdy - rozšíření osevních postupů úzce orientovaných na obiloviny včetně kukuřice o další plodiny nejúčinnější: Použití fungicidů dodržovat dobu aplikace a dávku BBCH Volba vhodných odrůd je nutné mít dostatek informací o rezistenci, ÚKZÚZ věnuje problematice fuzarióz velkou pozornost

47 Geneticky podmíněná odolnost k fuzarióze klasu Rezistence obilovin ke klasovým fuzariózám je polygenně založená a má různé komponenty k invazi patogena k šíření infekce v klasu k akumulaci mykotoxinů v zrnu Šlechtění na odolnost je složité, rezistentní odrůdy dosud nebyly vyšlechtěny Při pěstování současných komerčně využívaných odrůd je třeba vždy počítat s určitou mírou rizika spojenou s výskytem klasových fuzarióz

48 DON (mg/kg) Bakfis - mírně rezistentní kontrola Pšenice ozimá- napadení fuzariózou klasu po umělé infekci F. culmorum - výsledky symptomatické hodnocení (SH) - akumulace DON v zrnu Dagmar Cimrmanova raná Samanta Genius Steffi Bernstein Gaudio Hyfi Turandot LG Imposanto Elly Bonanza Balitus Matylda Bohemia Julie Fakir Faunus RGT Sacramento Gordian Frisky Pankratz Patras Fabius Etana Sheriff Vanessa Futurum Artist Rivero Proteus Annie Tobak Biscay - náchylná kontrola Baracuda SH 9-1 (9 nenapadeno) 7,0 6, ,0 80 4,0 60 3, ,0 1,0 DON SH 0 0,0

49 DON (mg/kg) Pšenice jarní - napadení fuzariózou klasu po umělé infekci F. culmorum - výsledky symptomatické hodnocení (SH) - akumulace DON v zrnu 70 - SH 9-1 (9 nenapadeno) 7,0 60 6,0 50 5,0 40 4,0 30 3,0 DON SH 20 2,0 10 1,0 0 Pexeso Alicia Toccata Anabel KWS Sharki Quintus Tercie Registana Astrid Odeta Libertina KWS Mairra Kabot Kitri 0,0

50 Kontakty na specialisty: Ing. Jana Chrpová, CSc. Houbové choroby obilnin fuzariózy klasu, výběr odrůd tel Mgr. Alena Hanzalová, Ph.D. Listové choroby (houbové) obilnin tel Ing. Jiban Kumar, Ph.D. Virové choroby obilnin tel , Ing. Jana Jarošová, Ph.D. Žlutá zakrslost ječmene tel Ing. Jan Ripl, Ph.D. Zakrslost pšenice tel Mgr. Jana Palicová, Ph.D. Houbové choroby obilnin tel RNDr. Veronika Dumalasová, Ph.D. Sněti obilnin tel

51 Výsledky byly získány za podpory projektu NAZV QJ a institucionálního příspěvku MZe RO0418