Černání kořenů obilnin je způsobeno 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.
Jde o jednu z nejškodlivějších chorob, které mají zdroj infekce v půdě, a je jednou z příčin, proč druhá a následná ozimá pšenice v osevním sledu po pšenici dávají menší výnos než první pšenice po předplodině - jiné obilnině. Choroba v současné době nabývá na významu, protože zemědělská politika mnoha zemí redukuje profitabilitu plodin, které přerušují pěstování obilnin. Při silném napadení činí pokles výnosů v průměru 25 %. Výši ztráty mohou ovlivnit povětrnostní podmínky a také konkrétní skladba osevního postupu na pozemku.
Je to choroba, u níž je za určitých podmínek ochrana velmi obtížná. Riziko napadení je dáno především zastoupením obilnin v osevním sledu, zejména pak pšenice, ječmene a tritikale. Středně vysoké riziko představuje v osevním sledu žito, dále úhorové hospodářství a zatravnění. Žito snáší napadení touto chorobou lépe než ozimá pšenice nebo ječmen, je však na druhé straně jedním z jejích největších přenašečů.
Důležitou preventivní metodou ochrany je pravidelné zařazování ozdravně působících plodin do osevního sledu. Tak působí cukrovka, kukuřice, řepka, brambory, luskoviny a oves. Zařazení těchto plodin riziko snižuje, ale nejde o přímou ochranu proti houbě, neboť i po těchto předplodinách může dojít k napadení kořenů, které by vyžadovalo přímou ochranu.
Projevy napadení
Gaeumannomyces graminis var. tritici způsobuje zastavení růstu, redukuje tvorbu odnoží, je příčinou předčasného zbělení klasů a zaschnutí napadených rostlin ozimé pšenice. Napadá kořeny, čímž dochází ke ztrátě jejich funkce a k jejich poškození, a poškozená je i bazální část stébla. Rostlina reaguje na napadení zvýšeným ukládáním ligninu do stěn kořenů, může však průnik houby jen zpomalit, nikoliv zastavit. Chorobu lze jednoznačně rozeznat podle černého zabarvení kořenů a mikroskopicky také podle charakteristických hnědých hyf na povrchu kořenů. Stupeň napadení je možné vyhodnotit až po omytí kořenů a posouzení jejich zabarvení na bílém pozadí. Naproti tomu běloklasost je jen druhořadým příznakem, který se neobjeví vždy a kromě toho může být způsoben i jinými houbovými chorobami, jež se nacházejí na bázi stébla (stéblolam, fuzária).
Šíření a důsledky napadení
K šíření choroby dochází z primárních a sekundárních zdrojů. Primární infekce pochází z inokula, které je na infikovaných zbytcích organické hmoty z předcházející obilniny (strniště, kořeny). K sekundární infekci dochází kontaktem (mycelliem houby) mezi infikovanými a zdravými, ale náchylnými kořeny. Houbová vlákna z půdního prostředí rostou směrem k bázi stébla hostitelské rostliny. Tam se vyvinou infekční hyfy, které po vytvoření záchytných orgánů (hyphopodie) a pomocí enzymů rozpouštějících buněčné stěny pronikají do tkání a vodivých drah kořenů. Odnímáním vody a výživy hostitelská rostlina strádá, zakrňuje, hmotnost zrna je nižší a jako sekundární jev se objevuje předčasné zbělení klasů. To se objeví zejména v horkých a suchých letních měsících, kdy je nedostatek vláhy navíc zhoršený sníženou schopností napadených kořenů přijímat vodu. Nejdůležitějším diagnostickým znakem však zůstává zčernání kořenového systému.
Heterotrofně žijící houby, k nimž Gaeumannomyces graminis patří, získávají svou potravu paraziticky z jiných organismů. Jejich přežívání a šíření je určeno souhrnem podpůrných a antagonistických vztahů, půdními vlastnostmi, vláhovými poměry v půdě a průběhem teploty. Tyto faktory ovlivňují potenciální infekční tlak houby vůči hostitelské plodině. Jednotlivé izoláty houby se od sebe liší rychlostí růstu, patogenitou i agresivitou. Je možné, že agresivita je v souladu se schopností houby tvořit enzymy rozkládající celulózu. Rovněž tak výskyt částic podobných virům (VAP) v houbovém myceliu stupňuje patogenitu Gaeumannomyces graminis, Agrobacterium spp. a Pseudomonas putida, které jsou přítomné v rhizosféře pšenice, podporují přežívání Gaeumannomyces graminis vitaminovými produkty nutnými pro růst mycelia houby. Antagonisty uvedených bakterií jsou fluoreskující pseudomonáty.
Následkem napadení je předčasné dozrávání s typickým zbělením klasů nikoliv na celém honu, ale jen na určitých místech. Pokud jsou patrné takové symptomy, může být ztráta na výnosu až kolem 50 %. Nicméně může mít choroba silný vliv na výnos i tehdy, když viditelné symptomy na nadzemní části obilniny nejsou v tak vyhraněné podobě. Ztráty na výnosu jsou velmi rozdílné jak v jednotlivých letech, tak na jednotlivých honech. Až doposud nebylo běžné, že by pěstitelé nebo poradci sledovali zdravotní stav kořenů, a tak je choroba zaznamenána až tehdy, když se razantně projeví místa se zakrslými rostlinami nebo s běloklasostí v době mléčně voskové zralosti. Ekonomické ztráty umocňuje i skutečnost, že porost hůře využívá hnojení i fungicidů a nevyužitá hnojiva mohou být navíc proplavena do spodních vod.
Vliv odrůdy na napadení je nepatrný, i když jsou mezi odrůdami rozdíly v toleranci a kompenzaci napadení. Důležitější roli však hraje vhodnost odrůdy pro konkrétní situaci pěstování. Účinná rezistence nebyla zatím nalezena. Kromě kukuřice mohou být napadány všechny druhy obilnin. Ozimy jsou citlivější než jařiny, za velmi citlivé jsou považovány nejen ozimá pšenice, ale i ozimý ječmen. K náchylným obilninám patří tedy ozimá pšenice, ozimý ječmen, jarní ječmen, jarní pšenice,žito i tritikale.
Předplodina, termín setí a povětrnostní podmínky nejvíce ovlivňují následný stupeň napadení. Termín setí a průběh počasí v zimě ovlivňují první fáze napadení. Teplá mírná zima vede k časné infekci porostu a k rychlému vzestupu podílu časného napadení. Nižší výskyt choroby je viditelný při pozdních termínech setí, s čímž je ale spojena následná nižší výnosová úroveň a další rizika pro zdravotní stav porostu. Tuhá zima rovněž výrazně redukuje růst mycelia houby.
Pro snížení stupně napadení je doporučováno použití amoniakálních forem dusíku. Tlumící účinek má i dlouholeté pěstování pšenice v monokultuře, kdy po několika letech, v nichž choroba v porostu narůstá, dochází následně k jejímu útlumu (tzv. take-all decline). Vliv půdy je menší, než se všeobecně předpokládá. Obecně však lze konstatovat, že vlhké půdy jsou více ohroženy než suché, lehčí více než těžké a teplé půdy více než studené. Podle našich dosavadních zkušeností a pozorování se Gaeumannomyces graminis vyskytuje více na ulehlé, vlhké půdě, například tam, kde je půda utužena koly traktorů, na souvratích, po intenzivních srážkách, kdy vznikají v půdě anaerobní podmínky. Je otázkou, zda tyto podmínky více vyhovují Gaeumannomyces graminis nebo potlačují jeho antagonisty.
Vysoký výskyt byl zjištěn na kořenech výdrolu ozimé pšenice. To je důležité především při použití úsporných technologií zpracování půdy, kdy je nutné výdrol včas likvidovat.
V České republice se v posledních letech výrazně zvýšila výměra ozimé pšenice a ozimého ječmene, stejně tak jako technologie mělkého zpracování půdy (kolem 30 %). Bylo by proto vhodné zavést u nás systém sledování zdravotního stavu kořenů stejně, jako tomu je a bylo v minulých letech v západoevropských zemích. Takový monitoring probíhá od roku 1996 například v Německu, ve Francii a v Anglii.
Riziko výskytu
Riziko výskytu na ozimé pšenici bylo definováno použitím tří kategorií podle předplodin: nulové riziko, nízké riziko, střední a vysoké riziko. Riziko výskytu Gaeumannomyces graminis na pšenici, založené na dvou předcházejících plodinách (předplodina – „předpředplodina“) v osevním sledu bylo definováno takto:
- nulové riziko je po sledech předplodin C – C a C – B,
- nízké riziko je po sledech C – A a B – C,
- střední riziko je po sledech B – B, B – A, A – C,
- vysoké riziko je po sledech A – A, A – B.
Jako předplodiny jsou uvažovány: A - pšenice, ječmen, B - žito, kukuřice, tráva, půda v klidu, tritikale, C- řepka, cukrovka, brambory, hrách, bob, oves a ostatní plodiny.
Sledování napadení v Evropě
Výzkum prováděný v Anglii ukázal, že: 9 % porostů ozimé pšenice bylo v kategorii s nulovým rizikem, 34 % porostů v kategorii s nízkým rizikem, 33 % v kategorii se středním rizikem a 24 % porostů ozimé pšenice bylo v kategorii s vysokým rizikem výskytu Gaeumannomyces graminis.
Napadení bylo hodnoceno průběžně na stu rostlinách odebraných i s kořeny v období od kvetení až do sklizně. Půda byla z kořenů velmi jemně setřesena. Hodnocení bylo prováděno vizuálně. Každá kořenová soustava byla zařazena do některé z následujících kategorií: 0 = zdravé kořeny, 1 = 1 - 10 % plochy kořenů bylo infikováno, 2 = 11- 30 % plochy kořenů bylo infikováno, 3 = 31 - 60 % plochy kořenů bylo infikováno a 4 = 61 - 100 % plochy kořenů bylo infikováno.
Ze získaných údajů pak byl stanoven index napadení I = (0a + 10b + 30c + 60d + 100e) : t,
kde a, b, c, d, e jsou počty rostlin v jednotlivých kategoriích a t je celkový počet sledovaných rostlin.
V Německu byl index napadení v roce 1996 -14 a v roce 1997 - 20. Nižší napadení v roce 1996 bylo přičítáno suchému jaru. Ve Francii bylo zjištěno menší napadení, ale naopak v Anglii bylo v roce 1997 napadení nejvyšší (I = 26). Největší vliv na celkový index napadení měla první předplodina.
Způsob ochrany
Hlavními způsoby ochrany jsou 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 (například triadimenol) měly v krátkodobých intervalech částečný efekt.
Specifickou účinnost vykazuje nový fungicid ze skupiny silyl-amidů zkoušený od roku 1989 jako MON 65500. Po počátečních testech v USA byl v polních pokusech hodnocen v letech 1994 - 1997 i ve Francii, Belgii, Anglii a Německu a od roku 1998 také v České republice. Přípravek byl testován při aplikaci postřikem, půdním roztokem nebo jako mořidlo na vysévaném zrnu. Poslední formulace byla nakonec vybrána jako nejvhodnější komerční podoba aplikace. Účinná látka se jmenuje silthiotam a MON 65500 jí obsahuje 125 g.l-1 ve FS formulaci.
V laboratorních testech na živných půdách prokázal přípravek vysokou specifitu a velkou rychlost účinku. Látka je v půdě minimálně mobilní, což vyhovuje skutečnosti, že hyfy Gaeumannomyces graminis rostou směrem k bázi stébla a odtud dochází k průniku do rostliny. Přípravek je rostlinami obilnin velmi dobře snášen a neovlivňuje antagonisty Gaeumannomyces graminis v půdním prostředí.
Způsob účinku je stále ještě předmětem výzkumu, i když dosavadní výsledky ukazují, že účinná látka ovlivňuje energetický systém v buňkách, avšak odlišným způsobem než strobiluriny nebo triazoly. Rychlost účinku je značná (15 - 90 minut). Přípravek vykazuje i slabou účinnost na Microdochium nivale a Tilletia caries. Je vysoce tolerantní k ostatním houbám v půdní rhizosféře.
Ošetření tímto přípravkem proti Gaeumannomyces graminis přineslo v porovnání a v kombinaci s triazolovými mořidly napadení na kořenech a bazálních částech stébla na úrovni 41 % a na bazálních částech rostlin 59 %.
V České republice je přípravek zkoušen pro aplikaci v podobě mořidla u ozimé pšenice s velmi dobrými výsledky, a tak lze očekávat, že jeho povolení a následné používání sníží negativní dopad vysokého podílu obilnin v osevním sledu.
Ing. Marie Váňová, CSc.,
Zemědělský výzkumný ústav Kroměříž, s.r.o.
