Proč je fusariová plíseň nebezpečná u pšenice?

Pšenice je jednou z důležitých zemědělských plodin. Zdravá a bohatá úroda je důležitá nejen pro farmu, ale tvoří také nedílnou součást potravinové bezpečnosti země. Stejně jako mnoho jiných plodin však i pšenice může trpět chorobami. Fusarium patří mezi nebezpečné nemoci.

druhy

Všechny plodiny obilovin jsou náchylné na fusária. Choroba vede k výrazným ztrátám na úrodě a snížení její kvality. Je známou skutečností, že v 80. letech minulého století byl v mnoha regionech Ruska, zejména na jihu, nedostatek komerčního obilí v řádu 20-50 % kvůli fuzarióze. Kromě toho konzumace postiženého obilí a výrobků z něj způsobuje těžké otravy u lidí a zvířat a může vést ke smrti.

Původcem onemocnění je celá třída hub, které patří do rodu Fusarium. Mohou ovlivnit různé části rostliny: kořeny a základy stonků, listy, klasy a zrna. Častým typem choroby ozimé i jarní pšenice je fuzarióza.

Aktivně se vyvíjí při teplotách nad +12°C a vysoké vzdušné vlhkosti. Prognóza vývoje onemocnění bude obzvláště nepříznivá, pokud se takové povětrnostní podmínky shodují s fází květu.

Přítomnost problému může být určena vnějšími znaky. Typický popis je následující.

• Nejprve se na uchu objeví zbarvené šupiny, které jsou jasně viditelné, když je pozadí ještě zdravá zelená tkáň.
• Poté se objeví mycelium, které vypadá jako růžovo-oranžový nebo červeno-cihlový povlak v závislosti na druhu houby. Spory plísní jsou snadno přenášeny větrem.

Náchylnost plodiny k patogennímu poškození zůstává vysoká od začátku kvetení až do sklizně zrna. Čím dříve dojde k infekci, tím vyšší je agresivita patogenu. V klasu dochází k vývoji deformovaných a lehkých zrn. Pokud postižená zrna vyklíčí, jsou oslabená a náchylná k hnilobě.

Některé druhy hub nevytvářejí barevný povlak mycelia, místo toho lze na šupinách klásku vidět nekrotické ztmavnutí, pruhy a oční skvrny. Stává se také, že u fusária nejsou žádné viditelné známky. Kontaminaci obilí a přítomnost toxinů odhalí až laboratorní rozbor.

Existují raná a pozdní fuzária. Pokud je brzy, zrno se nemusí tvořit, vyrostlá zrna jsou malá a slabá. Časné onemocnění vede ke ztrátám na výnosu. Při zpracování plodiny budou eliminována nedostatečně vyvinutá zrna. Nejedí se a nejsou vhodné pro budoucí plodiny.

Pozdní fuzária ovlivní kvalitu úrody. Vzhledem k tomu, že onemocnění začalo, když již byla zrna vytvořena, nemusí se navenek projevit. Krásná velká zrna se ukáží jako toxická.

Dalším typem onemocnění je fusariová hniloba kořenů. K infekci dochází nejčastěji přes půdu. Patogeny mohou zůstat po dlouhou dobu jak v půdě samotné, tak na částech rostlin, které zůstávají v zemi. Příčinou hniloby kořenů Fusarium jsou nejčastěji špatné zemědělské postupy, nepříznivé klimatické a povětrnostní podmínky (například sucho, tvorba krust na půdě). Nemocné rostliny produkují málo zrn a jsou malé velikosti. Zrna se nemusí tvořit vůbec.

Léčba

Fusarium je velmi obtížné léčit. Je třeba okamžitě začít bojovat, jakmile se objeví první příznaky onemocnění. Je velmi důležité kontrolovat fázi květu. Dnes existují poměrně silné léky proti fusariu a kontrola v časných stádiích onemocnění může být úspěšná. Tyto léky jsou fungicidy. Například, Použití tebukonazolu bude účinné.

Existují metody boje proti pozdnímu fusáriu. Jednou z hlavních technik je použití dalších fungicidních ošetření. Prvním je zpracování semenných plodin. Bude však vyžadováno několik dalších postupů. V tomto případě musí být fungicidy systémové. Jsou to léky, které se šíří cévním systémem rostliny a potlačují růst patogenu.

Fungicidy lze použít různými způsoby.

• Aplikujte na půdu. Přípravek lze přidat do půdy před výsadbou nebo rozpustit ve vodě před zálivkou.
• Postříkejte nebo opylujte sušinou. Pokud je nutné aplikovat fungicid na velké plochy v krátké době, použijte leteckou metodu.
• Semena ošetřete. Používají se prášky i roztoky.

Zpravidla se používají různé prostředky, které se střídají, aby se nesnížila účinnost. Faktem je, že houby si mohou vyvinout závislost na složkách produktu.

Aby se zabránilo rozsáhlému šíření pozdní fuzariózy, používá se jiná metoda – desikace. Jedná se o způsob urychlení sklizně. Spočívá v tom, že cca 10 dní před sklizní je pšenice ošetřena speciální chemií. Plodina je uměle sušena do stavu vhodného pro strojový sběr.

Snížením množství vlhkosti v zrnech, a tím zvýšením jejich zralosti, postup pomáhá snížit ztráty na úrodě a prodloužit jejich skladovatelnost. Pšenice je na poli méně vystavena větru a dešti. Role desikace je zvláště vysoká při nepříznivém vlhkém počasí. Měli byste si však uvědomit, že negativním důsledkem může být ztráta procenta klíčivosti semenné pšenice. Také určité množství chemikálií může zůstat v zrnech určených pro potravinářské účely.

Preventivní opatření

Jako u každé nemoci je lepší pokusit se předcházet fusáriu, než pak používat drahé (a ne vždy následně užitečné pro spotřebitele) metody k boji proti ní. K ochraně před nákazou existuje řada nezbytných agrotechnických opatření.

• Je nutné dodržovat pravidla střídání plodin. Nejnevhodnějšími prekurzory jsou pšenice, ostatní obiloviny a kukuřice. Jejich zbytky se dobře hromadí a chrání před infekcí. Pole je proto nutné důkladně vyčistit od zbývajících částí rostlin.
• Je nutné provádět hluboké zpracování půdy.
• Pečlivě vybírejte kvalitní osivo a nakupujte jej od spolehlivých dodavatelů. Je také nutné provést předseťovou přípravu semen pomocí moření.
• Dodržujte optimální termíny setí a sklízejte plodiny včas.
• Včas aplikujte vyvážené komplexy hnojiv obsahujících mikroprvky potřebné pro plodinu. Několikrát za sezónu proveďte preventivní ošetření fungicidy.
• Vyvarujte se zahušťování plodin.
• Vyhněte se odrůdám s dlouhou vegetační dobou. Používejte moderní odrůdy, které jsou co nejvíce odolné vůči fuzáriím.

Udržitelné odrůdy

Šlechtitelé neustále pracují na vývoji odrůd pšenice odolných vůči fusáriům. Tento proces však není rychlý a fusariové houby jsou poměrně agresivní. Proto se dodnes nepodařilo vytvořit odrůdy, které by byly vůči chorobě absolutně imunní. Je známou skutečností, že odrůdy měkké pšenice lépe odolávají fuzáriím a zimní odrůdy jsou odolnější než jarní odrůdy. Křížením mrazuvzdorných druhů se vědcům podařilo získat odrůdy vcelku přijatelné z hlediska odolnosti vůči infekci.

Mají i další prospěšné vlastnosti.

• “Hrom”. K jejímu získání byla přijata běžná ozimá pšenice, mrazuvzdorné odrůdy. Ve srovnání s jinými zimními odrůdami ji lze vysévat o týden později. Nedostatek sklonu k poléhání umožňuje sklízet s minimálními ztrátami.
• “Staničnaja”. Odrůda s dobrými výnosy a odolností vůči mrazu i suchu. Má vysoké pečicí vlastnosti. Jedná se o zástupce odrůd vyznačujících se technologiemi šetřícími zdroje. Jeho pěstování nevyžaduje pesticidy.
• “Esaule.” Patří k produkčním raným odrůdám s vynikajícími pečícími vlastnostmi. Dobře snáší mráz i sucho a nedrolí se. Nepoléhá, ​​kromě fusárií, odrůda je odolná i vůči jiným chorobám (rez žlutavá a stébelná, padlí, sněť).

Pšenice, celosvětově nejrozšířenější plodina, je stále častěji napadána škodlivými toxiny. V celé Evropě je téměř polovina plodin pšenice postižena plísní Fusarium, houbovou infekcí, která způsobuje produkci těchto toxinů. K těmto závěrům došli angličtí vědci z University of Bath a University of Exeter.

Konzumace potravin kontaminovaných mykotoxiny způsobuje onemocnění lidí a hospodářských zvířat, jako je zvracení a další gastrointestinální poruchy. Mykotoxiny jsou také špatnou zprávou pro zemědělce a ekonomiku, protože snižují cenu obilí. Prevence kontaminace toxiny je proto důležitá jak pro udržení stabilní ceny pšenice, tak pro ochranu naší potravinové bezpečnosti a zajištění globální stability.

Poškození zdraví

Výzkumný tým zkoumal největší datové soubory dostupné vládám a zemědělským podnikům, které sledují fusariové mykotoxiny v pšeničných zrnech vstupujících do dodavatelského řetězce potravin a krmiv. S využitím dat z celé Evropy (včetně Spojeného království) za posledních 10 let vytvořil tým nejkomplexnější obrázek o hrozbě mykotoxinů a jejích změnách.

Fusarium mykotoxiny byly zjištěny ve všech evropských zemích. Polovina pšenice určené k lidské spotřebě v Evropě obsahuje mykotoxin Fusarium „DON“ (běžně nazývaný vomitoxin) a ve Spojeném království jím bylo kontaminováno 70 % pšenice. Vlády stanovily zákonné limity úrovně kontaminace DON v pšenici určené k lidské spotřebě. Tyto normy poskytují účinnou ochranu, protože 95 % pšenice určené na stůl splňuje bezpečnostní limity DON. Zjištění, že mykotoxiny jsou všudypřítomné, je však znepokojivé, protože není známo, jaké důsledky bude mít chronické vystavení mykotoxinům ve stravě na lidi po celý život. Existují skutečné obavy, že chronická dietní expozice těmto mykotoxinům ovlivňuje lidské zdraví.

Ekonomické ztráty

Když mykotoxiny dosáhnou určité úrovně, kontaminované obilí se přenese z lidské potravy do krmiva pro zvířata. To je nákladné pro pěstitele plodin, má dopad na tržní ceny obilí a přenáší zdravotní problém na naše hospodářská zvířata.

V důsledku výzkumu vědci objevili v krmné pšenici alarmující vysoké hladiny mykotoxinu DON.

Tato skutečnost vyvolává obavy o zdraví zvířat, ale také vykresluje obrázek toho, jaké by mohly být hladiny mykotoxinů v potravinářské pšenici bez platných předpisů.

Poprvé tým z University of Bath stanovil náklady na vystavení mykotoxinům Fusarium Head Blight odhadem hodnoty ztracené v důsledku přílišné kontaminace pšenice DON pro lidskou spotřebu.

V Evropě vědci odhadují, že v letech 75 až 5 překročilo limit pro lidskou spotřebu 2010 milionů tun pšenice (2019 % potravinářské pšenice). Pokud tuto pšenici převedeme do krmiva pro zvířata, ztráty za posledních deset let budou činit asi 3 miliardy eur.

Synergie toxinů

Alarmující je také fakt, že 25 % mleté ​​pšenice obsahující mykotoxin DON obsahovalo i další fusariové toxiny. A to je pravděpodobně podcenění, protože ne všechna pšenice je pravidelně testována na jiné toxiny. To znamená, že další potenciálně nebezpečné toxiny pravděpodobně unikají pozornosti. Je možné, že tyto toxiny interagují synergicky s DONem, aby produkovaly nepříznivé zdravotní účinky větší než samotné toxiny.

Vědci dosud nechápou zdravotní důsledky současné expozice více toxinům, zvláště pokud je expozice chronická. Mají obavy ze zvyšující se úrovně ko-kontaminace a možné synergie mezi toxiny.

Rostoucí hrozba

Autoři této studie zjistili, že v oblasti Středomoří se hladiny mykotoxinů v letech vysokého výskytu od roku 2010 zhoršily. Zde byly hladiny mykotoxinů hlášené během ohnisek v letech 2018 a 2019 vyšší než kdykoli jindy v tomto desetiletí.

Není známo, co je příčinou nárůstu mykotoxinů Fusarium, takže vědci potřebují další výzkum, ale mají podezření na změny v zemědělství (jako jsou konzervační postupy v půdě, kde se vyskytuje houba Fusarium) a změny klimatu (jako je teplejší a vlhké počasí, které podporuje houba Fusarium).

Tým doufá, že odhalením rozsahu problému s mykotoxiny Fusarium jejich výzkum zvýrazní důležitost kontroly mykotoxinů a podnítí další výzkum.

Profesorka Sarah Gurr, vedoucí oddělení bezpečnosti potravin na univerzitě v Exeteru, řekla: „Při testování obilí na mykotoxiny musíme být ostražití. Každý z nás ročně spotřebuje kolem 66 kg pšeničné mouky – například v těstovinách a chlebu – a je důležité, aby byla pšenice chráněna před infekcí Fusarium, aby se toto riziko snížilo.“

Dr. Brown z University of Bath řekl, že vývoj lepších způsobů ochrany plodin před houbovými patogeny „je jediný způsob, jak úspěšně snížit ekonomické a zdravotní dopady mykotoxinů“. Řekl: “Protože se epidemie mykotoxinů v budoucnu kvůli změně klimatu stanou závažnějšími, tento problém se bude jen zhoršovat.”