Rod Fusarium je celosvětově rozšířen ve všech klimatických pásmech a úspěšně obsazuje rozmanité ekologické niky. Hlavním prostředím pro druhy tohoto rodu jsou půda s rostlinnými zbytky a živé rostliny.
Fuzária mohou být primárními patogeny rostlin nebo mohou negativně působit v rostlinných pletivech společně s jinými patogeny. Patří také mezi běžné sekundární patogeny rostlinných hostitelů, kteří již byli oslabeni různými biotickými či abiotickými faktory.
Rodu Fusarium byla vždy věnována větší pozornost různých badatelů v porovnání s jinými skupinami patogenních hub. Již od počátku 19. století je tento rod studován v souvislosti s chorobami celé řady ekonomicky důležitých plodin. Fuzária mohou vyvolávat hniloby semen, nekrózy kořenů a hlíz, nekrotické odumírání nadzemních častí rostlin, cévní vadnutí a některé druhy se mohou podílet na nekrózách borky dřevin. Tyto symptomy onemocnění se většinou prolínají a jsou výsledkem působení více druhů fuzárií, různého ontogenetického vývoje hostitele a agroekologických faktorů v dané oblasti. V posledních 25 letech je intenzivně sledována schopnost některých fuzárií produkovat kancerogenní mykotoxiny. Tyto toxické látky mohou být následně součástí potravin a krmiv, a tak vážně ohrozit zdraví lidí i zvířat.
Hrách a ostatní luskoviny jsou důležitými kulturními plodinami, neboť obsahují rostlinné proteiny s vysokou nutriční hodnotou a bývají také využívány v osevních postupech pro svůj příznivý vliv na půdní strukturu. Rostliny hrachu dobře prokořeňují půdu a fixují vzdušný dusík druhově specifickými hlízkovými bakteriemi rodu Rhizobium. Následné kultuře tak zanechávají značné množství dusíku. Bylo však zjištěno, že příliš časté zastoupení leguminóz v osevním postupu způsobuje akumulaci patogenních hub vyvolávajících hnilobu semen, krčkové a kořenové hniloby, což má za následek snížení výnosů.
K nejfrekventovanějším patogenům hrachu setého jsou řazeny zejména druhy Fusarium oxysporum a Fusarium solani, které bývají z napadených rostlin hrachu často izolovány společně.
Fusarium solani je jedním z nejvážnějších původců krčkové a kořenové spály (“foot and dry root rot“) hrachu, způsobující postupné černání kořene a báze stonku s následným odumíráním celé rostliny. Jako primární patogen vyvolává rovněž hnilobu semen.
Fusarium oxysporum způsobuje cévní vadnutí (“vascular wilt“) rostlin hrachu a je velmi dobře známo ze všech zemí, kde hrách pěstují komerčně. Toto onemocnění poprvé popsali a odlišili od kořenové spály hrachu Jones a Linford v roce 1925. Listy napadené rostliny jsou svinuté a chlorotické. Může dojít až k úplnému uvadnutí; rostlina se zbarvuje žlutohnědě a cévní svazky mají oranžovou barvu. Patogenní izoláty druhu F. oxysporum vykazují hostitelskou specifičnost a u F. oxysporum f. sp. pisi jsou doposud známy čtyři hlavní rasy této patogenní houby. V současnosti je význam choroby v evropských podmínkách menší. Většina komerčních evropských odrůd je vůči nejvíce zastoupené rase 1 rezistentní. U druhu F. oxysporum byla rovněž zjištěna schopnost vytvářet toxické metabolity, včetně zearalenonu, moniliforminu, wortmanninu a sambutoxinu.
Dalším patogenním druhem, který bývá izolován ze semen a rostlin hrachu, je Fusarium avenaceum. Tento druh je znám jako primární patogen nebo může negativně působit na hostitele společně s jinými mikroorganismy.
Za dalšího patogena hrachu šířícího se především osivem je označován druh Fusarium pallidoroseum (syn. Fusarium semitectum). Tento druh je běžnější v tropických a subtropických oblastech na rostlinných zbytcích, ale v našich podmínkách byl také izolován.
Fusarium culmorum je dalším avšak méně častějším druhem izolovaným z rostlin hrachu. Velký význam je přikládán jeho produkci toxinů, zejména trichothecenů a zearalenonu.
Fusarium sporotrichioides se vyskytuje hlavně v oblastech s chladnějším klimatem v půdě na rostlinných zbytcích a v asociacích s kořeny rostlin. Tento druh je znám jako slabý patogen, avšak příležitostně může být příčinou onemocnění rostlin hrachu. Některé izoláty produkují vysoké množství trichothecenů.
Fusarium tricinctum je také druhem frekventovanějším v chladnějších oblastech. Patří mezi slabé rostlinné patogeny, ale je běžnou součástí mykoflóry osiva různých plodin, včetně hrachu.
V inokulačních testech způsobují fuzária hniloby semen a padání rostlin. V polních podmínkách se fuzariózy projevují za vysoké půdní teploty, zvýšené vlhkosti a utuženosti půdy. Vyskytují se především směsné infekce různých patogenů. Kořenové hniloby společně s vadnutím hrachu jsou široce rozšířeny zejména v oblastech s intenzivní produkcí hrachu. Škody mohou být lokálně tak velké, že další produkce této plodiny pozbývá smyslu. Časné napadení redukuje nodulaci, způsobuje růstovou depresi a opad květů. Napadení rostlin po odkvětu má za následek zakrslost lusků, redukci počtu semen v lusku a sníženou kvalitu osiva.
Někteří autoři rozlišují dva typy kořenové hniloby. První, tzv. suchá kořenová hniloba, resp. kořenová spála, je nejčastěji vyvolávána „klasickým“ komplexem tvořeným druhem Phoma medicaginis v. pinodella a druhem Fusarium solani. Původci suché kořenové hniloby způsobují oslabení rostlin a jejich předčasné odumírání vlivem pomalé destrukce kořenů. Tento proces je skrytý a v porostech těžko rozpoznatelný.
Druhy rodu Fusarium přežívají v půdě ve formě spor a dlouhodobě ve formě tlustostěnných chlamydospor jako saprofyti nebo slabí paraziti na kořenech rostlin, aniž by způsobili nějaké poškození. Vyskytují se na kořenech všech luskovin a do agresivní fáze přecházejí až vlivem určitého stresového faktoru.
Zvyšující se výskyt fuzárií v půdě a v rostlinných hostitelích souvisí s redukcí výnosů, včetně poklesu kvality zemědělských produktů. Tato skutečnost vede k nutnosti hledat způsoby ochrany užitkových rostlin proti chorobám způsobeným touto skupinou hub. Chemická ochrana proti fuzáriím je v mnoha případech málo efektivní nebo zcela neúčinná. Společně s pěstitelskými náklady je zvyšována hladina pesticidní zátěže životního prostředí a opakované používání chemické ochrany vede ke vzniku nových kmenů patogenů se zvýšenou odolností proti chemickým přípravkům.
Vhodně zvolené zastoupení a střídání plodin je jednou z možností jak zmírňovat nepříznivé důsledky monokultur při pěstování jednoletých plodin. Osevní postupy tak zaujímají velmi významné místo v komplexu integrované ochrany rostlin.
V našich pokusech jsme zjistili, že opakovaný výsev hrachu v monokultuře se podílel na významném nárůstu počtu propagul druhů Fusarium, a to v půdě i v kořenech hrachu setého. Dva nejfrekventovanější druhy F. oxysporum a F. solani postupně potlačily rozvoj populací ostatních fuzárií v kořenech hrachu. Nárůst populací těchto dvou druhů byl zřetelný i v půdních vzorcích monokultury hrachu, a to již ve druhém roce.
Tato skutečnost se projevila na zdravotním stavu náchylné odrůdy hrachu. Naopak bylo prokázáno, že střídání plodin v polních podmínkách neovlivnilo významně kvantitativní a kvalitativní zastoupení rodu Fusarium v půdě a kořenech hrachu setého.
Poznatky získané při studiu uvedené problematiky potvrdily pozitivní vliv střídání plodin na stabilitu půdní mykoflory a prokázaly škodlivost opakovaného pěstování stejné plodiny, jež vede k akumulaci patogenních organismů – v tomto případě mikroskopických hub rodu Fusarium.
RNDr. Michaela Zemánková, PhD.,
Výzkumný ústav rostlinné výroby,
Praha – Ruzyně
