Hrdza plevová na Slovensku

Prelom vo vnímaní hrdze plevovej a jej škodlivosti na Slovensku znamenal rok 2014. Po epidémii hrdze plevovej sa zmenili nielen poznatky o životnom cykle huby, ale aj jej zaradenie medzi významné choroby pšenice. Pripomeňme si situáciu v danom roku, ktorá bola z fytopatologického hľadiska výnimočná: Na začiatku roka 2014 panovalo na celom území Slovenska mimoriadne teplé počasie. Stav porastov ozimných obilnín zodpovedal priebehu počasia. Koncom marca až začiatkom apríla bolo možné na viacerých porastoch ozimnej pšenice pozorovať symptómy „neznámej“ choroby, v podobe oranžových až oranžovo-žltých kôpok. Kôpky sa rýchlo rozširovali, spájali sa do prúžkov. Nezriedka sa v tom čase dalo z praxe počuť, že listy napadla fuzarióza, čo evokovala najmä svetlo-oranžová farba napadnutých listov. Treba poznamenať, že fuzarióza sa síce na listoch obilnín môže vyskytnúť, ale symptomatický obraz je odlišný. Skúsenejší agronómovia okamžite identifikovali hrdzu plevovú. Problémy so správnou diagnózou boli spôsobené najmä tým, že s hrdzou plevovou sa časť pestovateľskej verejnosti doteraz reálne nestretla. Poľnohospodári z vyššie položených regiónov síce s hrdzou plevovou skúsenosti majú, no v takomto meradle nie. Epidémia podobného rozsahu sa totiž zvykne zopakovať v intervale 15–20 rokov.

Zjavná bola odrodová náchylnosť, resp. odolnosť, nakoľko často priamo susedili dva porasty pšenice, z ktorých jeden bol úplne zdecimovaný a druhý zostal chorobou nedotknutý. Problémom bolo veľmi rýchle a agresívne šírenie choroby. Pri náchylných odrodách agronómovia upozorňovali na neúčinnosť fungicídov. Údajne nepomáhali ani opakované aplikácie osvedčených prípravkov. Chýbali skúsenosti, ako daný problém účinne riešiť. Informácie o hrdzi plevovej neboli dostupné ani v domácich ani zahraničných prameňoch. V dostupných zdrojoch je účinnosť proti hrdziam deklarovaná iba všeobecne „účinnosť na hrdze“. Pritom bolo zjavné, že priebeh infekcie a rozvoj choroby je pri hrdzi plevovej iný ako pri ostatných známych druhoch s pravidelným výskytom, napríklad pri hrdzi pšenicovej. Tak sa nezriedka stalo, že porasty napriek fungicídnej ochrane už v období klasenia prišli o všetku asimilačnú plochu. Straty na úrode sa počítali v desiatkach percent. Situácia prekvapila aj šľachtiteľov, výskumníkov, zástupcov chemických firiem a iných odborných pracovníkov, pretože taký infekčný tlak hrdze plevovej bol naozaj výnimočný.

Cieľom tohto článku je sumarizácia dostupných poznatkov a hlbšia analýza problému, ktorá by mohla pestovateľom a odbornej verejnosti napomôcť pri jeho riešení v budúcnosti. Nie je totiž isté v akom časovom intervale sa epidémia zopakuje. Môže to byť o ďalších 15-20 rokov, ale aj na budúci rok.

Základné informácie o hrdzi plevovej

Pôvodcom hrdze plevovej je stopkatovýtrusná huba Puccinia striiformis (syn. Puccinia glumarum). Okruh hostiteľských rastlín patogéna je pomerne široký a okrem pšenice zahŕňa ostatné kultúrne obilniny (jačmeň, raž, tritikale) a divorastúce trávy. Choroba sa vyskytuje prakticky na celom svete, v poraste sa objavuje najmä v chladnejších oblastiach a v chladnejších rokoch. Spôsobuje poškodenie listov, listových pošiev a pliev. V skorých fázach rastu môže infekcia spôsobiť zaostávanie v raste, znižovanie počtu a hmotnosti zŕn v klase, ako aj zníženie počtu klasov. Na Slovensku sa hrdza plevová vo väčšine výrobných oblastí vyskytuje v pomerne nízkej frekvencii, väčšinou vo vyšších oblastiach. Výnimkou bol rok 2014, kedy sa v SR, ale aj v Európe vyskytla celoplošne.

Nakoľko sa v poraste pšenice môže vyskytovať viacero hrdzí, ich symptómy sa môžu vzájomne zamieňať. Prvým príznakom hrdze plevovej je tvorba malých (0,5–1 mm), citrónovo žltých, predlžujúcich sa urédií na listoch. Urédiá postupne splývajú do radu a tvoria na listoch pozdĺžne „pásiky“. Hrdza plevová je typická ohniskovým výskytom, kedy sú miesta „zožltnutých“ rastlín viditeľné už z diaľky. Napadnutie celého porastu nastáva iba zriedka, pri náchylných odrodách a pri epidemickom výskyte choroby. Postupne, ako urédiá dozrievajú, dochádza k ich praskaniu a uvoľňovaniu žltých uredospór. Postupom času na napadnutých častiach rastlín tvoria aj malé, kryté čierne kôpky – teliá, obsahujúce téliospóry. Na citlivých alebo veľmi silno napadnutých rastlinách dochádza k hnednutiu a zasychaniu listov a takéto rastliny budia dojem poškodenia suchom. Symptómy a poškodenie starších, nižšie položených listov nie je pre úrodu nebezpečné. Najškodlivejšie je ak choroba napadne horné 3 listy a klas.

Huba prezimuje vo forme mycélia alebo spór na listoch pšenice alebo burinných hostiteľoch. Prvé symptómy sa môžu objaviť už na jeseň a na listoch ozimín huba úspešne aj prezimuje. Infekčný cyklus pokračuje skoro na jar, nakoľko hrdza plevová je prispôsobená nižším teplotám a rozširuje sa v jarných – chladnejších mesiacoch. Uredospóry sú citlivé na vysoké teploty. Pri teplotách nad 12 °C strácajú životaschopnosť. Najvyššiu klíčivosť majú pri teplotách 5–12 °C, s limitnými hodnotami 0 a 19 °C. Infekcia sa môže v porastoch vyskytovať aj počas zimy, mycélium je vitálne aj pri teplote -5 °C. K najrýchlejšiemu rozvoju choroby však dochádza v rozmedzí teplôt 10–13 °C pri daždivom počasí. Počas vegetácie sa v poraste vyskytuje viacero generácií patogéna, nakoľko obdobie medzi vznikom infekcie až po sporuláciu je pri vhodných podmienkach približne 8 dní. Latentná doba (od infekcie po prejavenie sa prvých príznakov) je 4 dni až 3 týždne, v závislosti od podmienok.

K veľmi efektívnym metódam ochrany pred patogénom patrí šľachtenie na rezistenciu. Rezistentné odrody sú dosiaľ najúčinnejšou prevenciou proti vzniku a výskytu choroby.

Chemická ochrana patrí k najfrekventovanejším ochranným opatreniam v praxi. Proti hrdzi plevovej pôsobia fungicídy s účinnosťou deklarovanou proti hrdzi pšenicovej. V prípadoch silnejšieho výskytu choroby a nižšej rezistencie odrôd sa odporúčajú zvýšené dávky fungicídov, v rámci registrovanej tolerancie. V niektorých prácach sú pri hrdzi plevovej uvedené aj prahy škodlivosti pre cielenú aplikáciu fungicídov: steblovanie – 5 % napadnutých odnoží, klasenie – 15 % napadnutých odnoží. V prípade objavenia sa ohnísk napadnutia počas steblovania (T1 termín) sa odporúča fungicídne ošetrenie bez ohľadu na počet napadnutých rastlín.

Čo sa stalo v roku 2014?

Vyššie sú uvedené základné informácie, ktoré sú dostupné v odbornej literatúre. V roku 2014 hrdza plevová z neznámeho dôvodu vybočila z normálu a vymkla sa spod kontroly. Na zdôvodnenie tohto javu je potrebná hlbšia analýza.

V roku 2014 sa nielen na Slovensku, ale aj v iných štátoch Európy vyskytla plošná epidémia hrdze plevovej. Predpokladá sa zásadná zmena patogéna vo vzťahu k teplote prostredia. V literatúre sa totiž „traduje“, že Puccinia striiformis je chladnomilná huba, rozširuje sa najmä na jar a pri teplotách nad 20 °C sa jej rozvoj spomaľuje. Vysoké teploty by mali jej šírenie dokonca zastaviť. V roku 2014 sa tieto skutočnosti nepotvrdili. Choroba sa šírila veľmi rýchlo, agresívne, prekonávala v minulosti účinné gény rezistencie a pri rozvinutých infekciách ju údajne nezastavili ani fungicídy.

Nová rasa Warrior – nový problém

V Európe vo viacerých krajinách pozorovali vznik a rozširovanie nových virulentných fyziologických rás hrdze plevovej už niekoľko rokov. Už v ročníku 2011/2012 bol zachytený neobvyklý jav, keď sa do Európy dostala dosiaľ neznáma fyziologická rasa patogéna, neznámeho pôvodu. Vykazovala rýchle šírenie a agresivitu. Postupne dochádzalo k prelamovaniu doteraz spoľahlivých génov rezistencie a z mnohých dosiaľ odolných odrôd pšenice sa stali náchylné. Na Slovensku sa táto rasa dosiaľ nevyskytovala. Podľa monitoringu Eurowheat (http://wheatrust.org) prevládla

v roku 2014 v Európe (vrátane Slovenska) nová agresívna rasa patogéna – Warrior. V Anglicku a Nemecku jej výskyt zachytili už v roku 2010. V rokoch 2011 až 2013 sa rozšírila po Európe. Na Slovensku sa v masívnom meradle vyskytla v roku 2014. Vzhľadom na to, že nová rasa Warrior bola v Európe prvýkrát detegovaná v roku 2010, jej celoplošná prevalencia v priebehu 3 rokov svedčí o mimoriadne vysokej agresivite a virulencii.

Z viacerých aktuálnych vedeckých prác a štúdií vyplýva, že dôvodom narastajúcej agresivity hrdzí je klimatická zmena. V posledných rokoch sa totiž v Afrike, Blízkom východe a v Ázii objavili správy o náraste škodlivosti hrdzí a výskyte nových agresívnych kmeňov resp. rás (najmä hrdze plevovej a trávovej), ktoré spôsobili až 40% straty na úrode. Odtiaľ sa na územie Európy dostávajú vzdušnými prúdmi nové genotypy patogéna, ktoré takto postupne osídľujú nové teritóriá na starom kontinente. V Európe vo viacerých prímorských krajinách v tejto súvislosti už na jar v roku 2014 pozorovali, že vďaka teplej zime dochádza k skorému výskytu hrdze plevovej.

Nová rasa hrdze plevovej, Warrior, objavená v roku 2010, je virulentná voči širokému spektru génov rezistencie. Štruktúra jej genómu poukazuje na výrazné zmeny oproti doterajším európskym rasám, čo naznačuje, že do Európy mohla byť zavlečená z iných kontinentov. Dôvodom rýchleho importu novej rasy je okrem šírenia vzdušnými prúdmi aj intenzívny cestovný ruch a globalizácia obchodu s rastlinami. Pri hlbšej analýze genómu sa zistilo, že genetická podobnosť s lokálnymi ázijskými rasami poukazuje na jej pôvod z Ázie, z regiónu Himalájí. Ázijské rasy sa vyznačujú veľkou diverzitou a frekvenciou pohlavného rozmnožovania a teda rekombináciou génov, čo predpokladá rýchly vznik nových rás patogéna.

Pri európskych rasách nebol až doteraz známy medzihostiteľ. Predpokladalo sa, že hrdza plevová je na rozdiel od ostatných hrdzí monoaecická – monocyklická huba, t.j. teleutospórové a aéciové štádium sa tvorí na tom istom hostiteľovi. V roku 2010 bolo práve pri ázijských rasách zistené, že hrdza plevová je heteroaecická, makrocyklická huba, ktorej vývojový cyklus prebieha na primárnych hostiteľoch (pšenica, trávy) a na medzihostiteľoch (Berberis a Mahonia). Na týchto hostiteľoch prebieha pri aéciovom a spermogóniovom štádiu výmnena genetickej informácie, čo umožňuje vznik nových rás so zmenenou virulenciou a agresivitou.

Niektoré práce poukazujú aj na veľké riziko afrických pšeníc, na ktorých dochádza k neobmedzenému vývoju a mutácii hrdzí a iných patogénov, ktoré po rozšírení môžu predstavovať veľké riziko pre Európske odrody. Príkladom môže byť vlaňajší prípad z Nemecka, kedy sa v krajine vyskytlo väčšie rozšírenie hrdze trávovej (Puccinia graminis), ktorá bola pozorovaná prvý krát po 50 rokoch od jej „vymiznutia“. Identická bola epidémia hrdze v Etiópii vlani v septembri, kde spôsobila straty na úrode na úrovni 50–70 %.

Šľachtitelia sa zameriavajú na šľachtenie proti aktuálnym európskym rasám. Nová agresívna rasa prekonáva gény rezistencie pri mnohých doteraz odolných odrodách. Pozitívne je, že pri širšom spektre odrôd, ktoré sa v praxi pestujú, i pri niektorých novo šľachteniach, sú k dispozícii genotypy s dobrou odolnosťou proti tejto rase.

Nová rasa hrdze plevovej – Warrior sa vyznačuje nasledovnými vlastnosťami:

• je virulentnejšia (prekonáva oveľa viac génov rezistencie ako doterajšie rasy hrdze plevovej
• je agresívnejšia
• má kratší generačný cyklus, z čoho vyplýva, že môže byť ťažšie kontrolovateľná fungicídmi
• dokáže produkovať až 2× viac spór ako predchádzajúce rasy
• je tolerantnejšia k vyšším teplotám,
• vo vysokej miere napáda okrem pšenice aj tritikale

Napadnutie tritikale

Hrdza plevová napadla v roku 2014 na Slovensku vo veľkej miere aj porasty tritikale. Ide o prvú správu, nakoľko tento druh obilniny na Slovensku nebol podľa dostupných informácií doteraz nikdy hrdzou plevovou napádaný! Napadnutie tritikale bolo hlásené aj z iných štátov Európy, kde sa vzostup hrdze plevovej na tomto hostiteľovi pozoruje už niekoľko rokov. Na Slovensku bolo v roku 2014 pri mnohých odrodách tritikale napadnutie rastlín silnejšie ako pri pšenici, pretože okrem listového aparátu došlo aj k silnému napadnutiu pliev. Pri väčšine náchylných odrôd pšenice nebolo zistené žiadne alebo len minimálne napadnutie pliev.

Ochrana proti hrdzi plevovej

Základom účinnej ochrany proti hrdzi plevovej je pestovanie odolných – rezistentných odrôd. Ak pestovateľ nepestuje odolnú odrodu, je namieste pravidelná prehliadka porastov (min. 1× týždenne), ktorá umožní zachytiť prvé prejavy choroby v poraste. Pravidelné prehliadky porastov sú základom ochrany nielen proti hrdzi plevovej, ale aj proti iným patogénom a škodcom. Na všeobecnú signalizáciu výskytu choroby sa nemožno úplne spoľahnúť, nakoľko podmienky v rôznych pestovateľských oblastiach sú veľmi rozdielne. Je chybou ukončiť prehliadky porastov po aplikácii fungicídu, pretože fungicídnym ošetrením sa problémy v poraste nemusia skončiť.

Fungicídne ošetrenie porastu proti hrdzi plevovej sa odporúča pri prvom výskyte ohnísk v období steblovania, teda zhruba v termíne T1 aplikácií. Tento termín mnohí pestovatelia v roku 2014 aj vystihli, ale fungicídy podľa ich slov hrdzu plevovú nezastavili. Preto aj pre opakované T2, prípadne T3 aplikácie je nemenej dôležitá otázka výberu účinných fungicídov. V predchádzajúcom období bola účinnosť proti hrdziam posudzovaná komplexne len ako účinnosť na „hrdze“. V súčasnosti sa už v zoznamoch autorizovaných POR nachádzajú informácie o konkrétnej účinnosti fungicídov na hrdzu plevovú, preto s výberom účinných fungicídov už nie sú také problémy ako v minulosti.

Poučenie z roku 2014

Na základe skúseností z roku 2014 si treba uvedomiť najmä nasledovné:

• Hrdza plevová prestala byť druhoradým patogénom, treba ju zaradiť medzi najvýznamnejšie choroby
• Straty na úrodách môžu byť veľmi vysoké (aj viac ako 50 %)
• Nie je isté, v akom časovom horizonte sa epidémia zopakuje. Slovensko zamorila nová rasa patogéna (ázijského pôvodu), ktorá sa môže správať nepredvídateľne
• V budúcich rokoch je vhodné uprednostniť odrody, ktoré sa osvedčili ako odolné
• Hrdzi plevovej treba venovať veľkú pozornosť hneď od jari, aby sa prípadná epidémia mohla včas zastaviť fungicídmi (T1 aplikácie). Potrebné sú pravidelné (týždenné) prehliadky porastov; rozvinutú infekciu už nezastaví nič
• Ukázalo sa, že stratégiu fungicídneho ošetrenia je potrebné prispôsobiť rozvoju choroby. Pri výskyte choroby v skorých rastových fázach, BBCH 29-32 je potrebné vykonať prvý ochranný zásah na tlmenie rozvoja choroby. Ak to rýchlosť rozvoja choroby dovolí, druhé ošetrenie treba smerovať do fázy BBCH 59 -61 s cieľom ochrániť posledný list a klas
• Úloha pre šľachtiteľov je zameranie pozornosti a šľachtiteľskej práce na novú rasu patogéna, ktorá z našich polí zrejme tak rýchlo nevymizne

Prípad epidémie hrdze plevovej okrem praktických problémov poukazuje aj na iný problém poľnohospodárstva na Slovensku, nedostatočnú podporu slovenského poľnohospodárskeho výskumu zo strany štátu. Existenčné problémy slovenských výskumných ústavov, personálna kríza, nedostatočný počet slabo platených vedeckých pracovníkov, ich nízka výskumná a publikačná aktivita, to sú všetko faktory ktoré spôsobujú, že v krízových situáciách sa k pestovateľom nedostanú potrebné a objektívne informácie. Informačné medzery z veľkej miery saturujú pracovníci „chemických“ firiem, ktorí však nezávislé poradenstvo a výskum nemôžu plnohodnotne nahradiť. Slovenský pestovateľ je tak často odkázaný na informácie zo zahraničia, pričom v mnohých prípadoch sú práve výsledky a skúsenosti zo slovenských podmienok neoceniteľné.

Súčasná situácia

Je treba poznamenať že po roku 2014 sa problémy s výskytom hrdze plevovej takmer vytratili. Zo sortimentu pestovaných odrôd vypadli náchylné odrody a prirodzený výskyt hrdze je odvtedy na prijateľnej úrovni. Výskyt hrdze plevovej býva v porastoch síce vyšší ako pred rokom 2014, ale epidémia podobného rozsahu sa už viacej nezopakovala.

Foto: K. Hudec