Úvod / Informácie / Ochrana rastlín / Odborné články

Phoma terrestris – nová hrozba pre kukuricu

19-05-2016
doc. Ing. Kamil Hudec, PhD. | kamil.hudec@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, katedra ochrany rastlín

V roku 2015 sa vyskytla na južnom Slovensku nová choroba kukurice. Vo svete je miestami síce známa, ale na Slovensku nie. Je pravdepodobné že v minulosti sa v SR vyskytla a bola neidentifikovaná alebo prehliadnutá. Ale v takom škodlivom rozsahu a s takým rozsiahlym prejavom symptómov sa podľa znalostí autora článku na Slovensku vyskytla prvý krát. Išlo síce o lokálny problém, výrazne determinovaný špecifickým osevným postupom, ale nie je vylúčený následný výskyt choroby aj v ďalších lokalitách SR. Preto je užitočné podeliť sa o poznatky a základné informácie s poľnohospodárskou praxou, ktorej to môže uľahčiť správnu diagnózu a voľbu ochranných opatrení.

Najvhodnejší a najvýstižnejší názov choroby v slovenčine sa zdá byť priamy preklad anglického názvu – Červená hniloba koreňov kukurice (Red Root Rot) a Ružová hniloba koreňov cibule (Pink root rot). Kukuricu a cibuľu totiž pôvodca choroby napáda najčastejšie.

Výskyt a symptómy v SR v roku 2015 

Choroba sa vyskytla u pestovateľa, ktorý má v osevnom postupe vyšší podiel zeleniny. Ako výbornú medziplodinu v zeleninárskom osevnom postupe dosiaľ používal kukuricu bez väčších problémov, kým neprišiel rok 2015. Na niektorých parcelách kukurice sa objavilo jej predčasné dozrievanie, pričom vysoké teploty škodlivý prejav choroby ešte urýchlili. Koncom vegetácie napadnuté rastliny predčasne usychali až do takého rozsahu, že porast musel byť predčasne pozberaný kvôli lámaniu a políhaniu porastu. Podiel napadnutých rastlín bol vysoký, v určitých parcelách dosahoval viac ako 50%. Na rastlinách okrem predčasného usychania bola najnápadnejším symptómom strata mechanickej pevnosti stebla a jeho lámanie. Pri bližšej obhliadke bolo vidieť odumretý a uschnutý koreňový systém s karmínovo-červeným sfarbením.

Najmä správna diagnóza patogéna

Všetky vyššie popísané symptómy až neuveriteľne spĺňajú charakteristiku fuzariózy kukurice. Tá sa môže prejaviť všetkými uvedenými symptómami. Dokonca aj rôzne odtiene ružovej až červenej farby sú typické pre jednotlivých pôvodcov fuzariózy, v závislosti od intenzity pigmentácie ich mycélia. Z tohto dôvodu pri prvom pohľade na symptómy prvé čo napadlo aj samotného autora článku bol predpoklad, že sa jedná o fuzariózu. Nič nenasvedčovalo inému patogénovi okrem troch malých detailov.

Prvým podozrivým detailom bol neobvykle vysoký výskyt choroby a jej extrémna škodlivosť. Za celú svoju fytopatologickú kariéru sa totiž autor článku nestretol s takým extrémnym výskytom fuzariózy, ktorá by spôsobovala až také extrémne napadnutie a poškodenie kukurice.

Druhým detailom bol fakt, že napadnutie výrazne zvyšovala predplodina cibuľa. Fuzáriá sú síce polyfágne patogény, ale cibuľa zrovna nepatrí medzi obľúbené „chody“ ich jedálnička, najmä pre druhy ktoré sú súčasne patogénne aj pre kukuricu.

Tretím detailom boli drobné čierne škvrny na pigmentovaných napadnutých koreňoch. Fuzáriá síce vytvárajú útvary podobnej morfológie, ktorými môžu byť skleróciá alebo peritéciá, avšak tieto útvary boli mierne odlišnej morfológie.

Kvôli istote a objektivite bola teda potrebná laboratórna kultivácia na živných médiách, ktorá priniesla prekvapivé výskedky. Podiel izolovaných fuzárií bol na úrovni 10-20%, na základe čoho aj laické oko usúdi, že hlavným pôvodcom týchto symptómov fuzáriá neboli. No takmer z každého napadnutého fragmentu pletív vyrastali drobné subkultúry nenápadného mycélia, ktoré po mikroskopickej analýze preukázali tvorbu typických pyknospór húb z rodu Phoma. Po bližšom skúmaní a porovnaní morfológie izolátov, sporulácie, symptómov a iných charakteristík z vedeckej a odbornej literatúry bolo jasné, že pôvodcom choroby je huba Phoma terrestris.

Čo je známe o hube Phoma terrestris?

Phoma terrestris (E.M.Hans.) sa niekedy uvádza aj pod synonymickým označením Pyrenochaeta terrestris (E. M. Hans.) Gorrenz, J. C. Walker, & R. H. Larson). Málo používané a odporúčané súčasné meno tejto huby je Setophoma terrestris (H.N. Hansen) Gruyter, Aveskamp & Verkley. Ako to v praxi však často býva, najčastejšie používané býva prvé, zažité, aj keď už nie najmodernejšie pôvodné meno – Phoma terrestris. Pohlavné štádium huby zatiaľ nebolo popísané.

Vo svete je huba známa ako pôvodca ružovej hniloby cibule alebo červenej hniloby kukurice. Ide o patogéna, ktorý je súčasťou pôdnej mikroflóry a teda aj infekcie vznikajú z pôdy. Huba je považovaná za široko rozšíreného pôdneho saprofyta a  slabého parazita mnohých hostiteľských rastlín. V prípade vyššej škodlivosti na rastlinách škodí spolu s komplexom húb z rodov Fusarium, Pythium, Rhizoctonia a Helminthosporium. Huba je veľmi prispôsobivá a vyskytuje sa v rôznych podnebných pásmach a typoch pôd. Napáda najmä rastliny stresované suchom, chladom, škodcami, alebo inými chorobami, nedostatkom živín, príp. inými biotickými alebo abiotickými stresormi.

Historicky je patogén vo svete známy najmä vysokou škodlivosťou na cibuli, no v posledných desaťročiach stúpa jeho výskyt aj na kukurici. V niektorých krajinách sa choroba na kukurici objavila až v ostatných 10 rokoch, v mnohých krajinách je pre prax ešte stále neznáma. Škodlivosť choroby na kukurici sa napr. v USA pohybuje obvykle na úrovni 15-20%.

Okruh hostiteľských rastlín zahŕňa desiatky rodov, vrátane obilnín, zeleniny, strukovín, kukurice, tráv ai..

Symptómy choroby

Medzi najtypickejšie symptómy patrí pigmentácia napadnutého pletiva, ktoré má podobnú až rovnakú farbu ako pri napadnutí fuzáriami. Dôvodom je pigment phomazarin, ktorého škála varíruje od ružovej až po tmavo purpurovú farbu.

Obr. 1: Odumreté a nápadne pigmentované korene kukurice

Obr. 1: Odumreté a nápadne pigmentované korene kukurice
foto: autor článku

Obr. 2: Detail na typické červeno-fialové sfarbenie koreňov

Obr. 2: Detail na typické červeno-fialové sfarbenie koreňov
foto: autor článku

Symptómy na kukurici bývajú pozorované väčšinou až v pokročilom štádiu choroby, v druhej polovici vegetácie, najčastejšie v období tvorby zrna. Napadnuté rastliny začnú vädnúť a veľmi rýchlo usychajú. Dochádza k lámavosti stebla a rastlina sa dá ľahko nielen zlomiť, ale aj vytrhnúť z pôdy spolu s časťou uschnutého koreňového systému. Najtypickejšia je nápadná pigmentácia napadnutých koreňov. Môžu byť ružové až hlboko karmínovo červené, v závlisosti od hostiteľa, podmienok a kmeňa patogéna. Na začiatku rozvoja infekcie obvykle prevládajú ružové odtiene farieb a s postupom choroby pletivá tmavnú. Napadnutie z podzemných častí postupuje aj na nižšie položené internódiá (najmä prvé tri) a postupne dochádza k nekróze pletív, k redukcii tvorby a biomasy koreňov a tým aj k redukcii rastu celých rastlín a samotnej úrody. Na napadnutých pigmentovaných častiach rastlín, najmä na koreňoch, sa časom tvoria malé tmavé až čierne útvary – pyknidy patogéna. Foliárne symptómy na kukurici zahŕňajú sivo-zelené dekolorácie internódií stebla, listy rýchlo vädnú a usychajú. Po objavení vädnutia listov dochádza k totálnemu odumretiu celej rastliny veľmi rýchlo, do 5-7 dní. Červená hniloba koreňov kukurice je „neskorou“ chorobou druhej polovice sezóny, preto spôsobuje predčasné a núdzové dozrievanie porastu. Vplyvom straty mechanickej pevnosti sú rastliny vysoko náchylné na lámanie stebla a poliehanie porastu, ktoré je veľmi frekventované. Koreňový systém napadnutých rastlín je slabo vyvinutý a predčasne usychá. Škody spôsobené chorobu stúpajú najmä v suchých rokoch, kedy napadnutý koreňový systém nestíha rastlinu dostatočne zásobovať vodou, v dôsledku čoho odumiera rýchlejšie ako v rokoch bez vlahového stresu.

Obr. 3: Detail tvorby pykníd patogéna na napadnutých pletivách

Obr. 3: Detail tvorby pykníd patogéna na napadnutých pletivách
foto: autor článku

Obr. 4: Tvorba mikrosklerócií a pykníd pri kultivácii

Obr. 4: Tvorba mikrosklerócií a pykníd pri kultivácii
foto: autor článku

Obr. 5: Pyknospóry patogéna sú veľmi malé a na hranici vizualizácie svetelného mikroskopu

Obr. 5: Pyknospóry patogéna sú veľmi malé a na hranici vizualizácie svetelného mikroskopu
foto: autor článku

Okrem kukurice Phoma terrestris významne poškodzuje cibuľu. Ružová hniloba cibule spôsobuje vädnutie listov, avšak k odumieraniu cibúľ dochádza iba zriedkavo. Skôr spôsobuje nevyzretie cibule, ktorá je aj v období zberu mäkká, nevysusšená a rýchlo stráca svoju kvalitu. Napadnuté cibule sú nápadne menšie a zakrpatené. Symptómy na nadzečmných častiach pripomínajú poškodenie suchom alebo nedostatkom živín. Na koreňovom systéme sú symptómy najnápadnejšie a okrem jeho redukcie je najcharakteristickejším znakom ich ružové sfarbenie. Napadnuté korene sa časom sfarbia do tmavo červenej až purpurovej farby a odumierajú. Huba postupne napáda aj novo-tvoriace sa korene, čím sa cibuľa vyčerpáva, zakrpatieva a nedorastá do komerčnej veľkosti.

Mycélium patogéna je hyalínne, septované a vyskytujú sa na ňom anastomózy. Pyknidy sú tmavohnedé až čierne, s ostiolom a vyskytujú sa jednotlivo. Konídie sú podlhovasté až oválne, nahromadené v pyknidách. Patogén prezimuje vo forme mikrosklerócií, ktoré sú tmavé, hrubostenné a tvoria sa na napadnutých koreňoch hostiteľských rastlín.

Infekčný cyklus

Patogén prezimuje vo forme mikrosklerócií v pôde, kde môže prežívať aj niekoľko rokov. Infekčnými štruktúrami sú skleróciá a pyknospóry. Na hyfálnu infekciu pletív hostiteľa huba vyžaduje pomerne vysoké teploty (optimum leží v rozmedzí 25-28°C), kvôli čomu škodí najmä v letných mesiacoch. Napadnutie pletív je podporované súčasnými infekciami inými hubami, najmä z rodu Fusarium a Pythium. Pýtiá obvykle korene napadnú ako prvé, spôsobia ich oslabenie a následne pokračuje agresívnejšia invázia pletív hýfami Phoma terrestris.

Na cibuli je huba agresívnejšia a virulentnejšia, pre napadnutie nepotrebuje žiadneho „partnera“. Symptómy sa na rastlinách prejavujú 7-21 dní od vzniku infekcie. Okrem P. terrestris cibuľu frekventovanie napádajú aj fuzáriá (najmä F. oxysporum), ktoré na rozdiel od P. terrestris spôsobujú hnilobu koreňového krčka resp. celej cibule. Na rozdiel od P. terrestris fuzáriá na cibuli nie sú typické takou výraznou pigmentáciou. Ďalším sekundárnym patogénom na napadnutých a oslabených cibuliach je Alternaria porri, ktorá kolonizuje listy napadnutých cibúľ a dokončuje tak dielo skazy.

Napadnutie priamo podporuje časté pestovanie cibule  a kukurice. Huba sa roširuje aj závlahovou vodou.

Možnosti ochrany

Z hľadiska všeobecnej prevencie je dôležitý osevný postup, najmä treba obmedziť vzájomné striedanie cibule a kukurice, pretože tieto dve plodiny si veľmi účinne množia infekčný potenciál jedna pre druhú. Ideálne je min. 5 ročný odstup týchto plodín, čo už zabezpečuje významné zníženie hladiny infekcií. Niektoré práce uvádzajú ako nevhodné medziplodiny  aj obilniny, ktoré infekčný potenciál môžu zvyšovať. Veľmi vhodnou medziplodinou je podľa viacerých zdrojov sója.

Ďalej je dôležitá harmonická výživa a správna agrotechnika, ktorá však dokáže infekcie iba čiastočne obmedziť. Ak je to v silách pestovateľa (napr. závlahy), treba predchádzať stresu rastlín zo sucha a iných faktorov a poškodení, ktoré podporujú infekcie (nielen) červenej hniloby.

Bolo dokázané, že prehustený porast, veľmi intenzívna výživa s intenzívnymi závlahami podstatne zvyšujú napadnutie rastlín a škodlivosť choroby, preto na rizikových plochách môže byť prílišná intenzifikácia skôr kontraproduktívna.

Existujú práce poukazujúce na dobrú účinnosť pôdnych fumigantov metam-sodium alebo chloropicrin, avšak ide o veľmi nákladné riešenia a v SR na tento účel nie sú registrované žiadne prípravky.

V podmienkach malopestovateľov alebo záhradkárov sa v prípade cibule osvedčila ručná prebierka – odstraňovanie napadnutých rastlín. Vo veľkovýrobe alebo pri pestovaní kukurice však takáto ochrana neprichádza do úvahy.

Najúčinnejšou ochranou v súčasnosti je pestovanie odolných odrôd kukurice a cibule. No údaje o rezistencii odrôd voči červenej hnilobe sú veľmi limitujúce až žiadne. Navyše, ak sú nejaké údaje k dispozícii, nemusia platiť v daných podmienkach, nakoľko aj genotypy patogéna sú vo svojich vlastnostiach veľmi variabilné. Preto pestovateľovi ostáva okrem popísanej všeobecnej prevencie jediné najschodnejšie riešenie - urobiť si vlastný odrodový pokus v daných podmienkach a sám si vytypovať najodolnejšiu odrodu resp. hybrid.