Materiály k přednáškám Základy fytopatologie Verze LS 2011/12, předmět BOT/ZFP Katedra botaniky Přírodovědecká fakulta UP v Olomouci byly inovovány v rámci projektu: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/15.0316
7. PŘEDNÁŠKA OCHRANA ROSTLIN (fytopatologie v nejširším pojetí) fytopatologie a ochrana rostlin (včetně boje proti plevelům) rostlinolékařství nauka o chorobách a poškozeních rostlin a příčinách, které je způsobily a metodách ochrany proti nim Obecná fytopatologie (Kůdela et al., 1989)
Použitá literatura (v obecné části o ochraně rostlin): Táborský, V., Šedivý, J. (1997): Rostlinolékařství, učebnice pro SZeŠ
© 2012 A. Lebeda, B. Sedláková
Způsoby ochrany proti škodlivým organizmům
Preventivní způsoby ochrany vytvářejí podmínky, při nichž nedochází k výskytu nebo šíření škodlivých org. v porostech plodin a ve skladech rostlinných produktů a surovin karanténní opatření agrotechnické způsoby ochrany rostlin Přímé způsoby ochrany kurativní (léčebná) opatření, která jsou zaměřená na přímé hubení škodlivých organizmů fyzikální chemické nechemické
Preventivní způsoby ochrany Karanténní opatření Fytokaranténa •
souhrn ochranných zákonných a praktických opatření, která zabraňují zavlékání a rozšiřování zvláště nebezpečných karanténních škodlivých org. do nezamořených území
Seznam karanténních organizmů • •
jednotný pro země EU součást vyhlášky č. 83 o ochraně proti zavlékání škodlivých organizmů při dovozu a vývozu rostlin a rostl. produktů a proti jejich rozšiřování na území ČR a o soustavné rostlinolékař. kontrole
Vnější karanténa • • • •
uplatňuje se v mezinárodním styku zahrnuje fytosanitární (rostlinolékařskou) kontrolu rostlinného materiálu/potravinář. výrobků, který se dováží/vyváží do/z ČR na základě fytosanitár. kontrol se povoluje přesun rostlin. materiálu nebo se nařizují zvláštní asanační opatření, příp. způsoby likvidace materiálu charakteru mezinárodních dohod
Vnitřní karanténa • • • •
uplatňuje se ve vnitrostátním styku zahrnuje opatření k zabránění šíření zvláště nebezpečných karanténních org. ze zamořeného území státu do oblastí dosud nezamořených např. nařízení o způsobech zpracování napadeného materiálu, zákazu pěstování určených plodin v daném území atd. stanovuje ochranné zóny – tj. území, ve kterém se daný škodlivý org. nevyskytuje
Preventivní způsoby ochrany Agrotechnické způsoby ochrany rostlin
Volba stanoviště pro trvalé porosty Výběr lokalit pro jednoleté a víceleté plodiny Pěstební technologie Způsob založení porostu
Preventivní způsoby ochrany Agrotechnické způsoby ochrany rostlin
Volba stanoviště pro trvalé porosty významná pro kultury s životností 10 let a více, které na nevhod. stanovištích vyžadují doplňující pěstební opatření a intenzivní ochranu např. na těžkých vlhkých půdách – větší náchylnost jabloní k nektriové rakovině; vinná réva vyžaduje výslunná stanoviště, kde je méně napadána plísní šedou (Botrytis cinerea) a plísní vinné révy (Plasmopara viticola)
Výběr lokalit pro jednoleté a víceleté plodiny v režimu střídání (rotace) plodin by měly být zařazovány převážně plodiny, které mají stejné požadavky na typ půdy a rozdělení ročních srážek
Preventivní způsoby ochrany Agrotechnické způsoby ochrany rostlin (pokrač.) Pěstební technologie • střídání plodin (rotace) • včasná podmítka • hluboká orba • předseťové zpracování půdy • prostorová izolace • hubení výdrolu • výběr osiva a sádě Způsob založení porostu • doba setí • hloubka setí • hnojení • hubení plevelů • kultivace během vegetace • závlahy • řezem • doba sklizně
Preventivní způsoby ochrany Agrotechnické způsoby ochrany rostlin (pokrač.)
Pěstební technologie • střídání plodin (rotace) snížování výskytu škodlivých i někt. užitečných org. na orné půdě např. snížení výskytu fusarióz, stéblolamu, hlízenky obecné, fomového černání stonku řepky; je důležitou součástí integrované ochrany • včasná podmítka částečně odstraňuje zbytky plodin, které mohou být zdrojem infekce listových chorob ozimých obilnin; odstraňuje plevele vyklíčené po sklizni nepříznivý vliv – redukce četnosti dravých živočichů osídlujících povrchovou vrstvu půdy • hluboká orba např. zabraňuje infekcím ozimých plodin chorobami (stéblolamem /Pseudocercosporella herpotrichoides/, padlím travním /Blumeria graminis /)
Preventivní způsoby ochrany Agrotechnické způsoby ochrany rostlin Pěstební technologie (pokrač.) • předseťové zpracování půdy významné v redukci zaplevelení jednoletými plevely • prostorová izolace účinná proti škůdcům šířícím se přelézáním • hubení výdrolu u ozimých pšenic a ječmenů se výdrol podílí na infekcích nových výsevů padlím travním (Blumeria graminis) řepkový výdrol je zdrojem nákazy ozimé řepky listovými chorobami • výběr osiva a sádě raně kvetoucí hrachy (kvetou v období před letem ♀obaleče) a jsou tedy méně napadány
Preventivní způsoby ochrany Agrotechnické způsoby ochrany rostlin (pokrač.)
Způsob založení porostu • doba setí ovlivňuje napadení obilnin někt. škůdci • hloubka setí např.hluboko setá cukrová řepa náchylnější k spále řepy (komplex půdních patogenů (Pythium spp., Aphanomyces spp., Phoma betae, Rhizoctonia solani, Fusarium spp.) je-li v době vzcházení chladno a deštivo • hnojení organická hnojiva nepřímé působení (nárůst saprofágních mikroorg. a antagonistů patogenů v půdě a tím podíl na redukci výskytu patogenů), největší vliv na fytofágní škůdce (např. chrousty, larvy kovaříkovitých) nárůst výskytu molic, mšic, svilušek na zelenině ovocných stromech fosforečná a draselná hnojiva omezení rozvoje škůdců v důsledku zpevňování pletiv rostlin, zkracování délky vegetačního období a urychlení zrání
Preventivní způsoby ochrany Agrotechnické způsoby ochrany rostlin (pokrač.) Způsob založení porostu (pokrač.) hubení plevelů účinné pouze ničíme-li hostitelské rostliny háďátek, hmyzu a roztočů kultivace během vegetace používá se hlavně u širokořádkových plodin (např. chmel) jako plevelohubné opatření závlahy např. závlaha brambor v době nasazování hlíz potlačuje výskyt obecné strupovitosti brambor (Streptomyces scabies) řezem u ovocných dřevin odstranění zdroje infekce např. napadené letorosty padlím jabloňovým (Podosphaera leucotricha) doba sklizně např. u sadbových brambor – vysušení a předčasná sklizeň – zabránění translokace virových částic z listů do hlíz
Přímé způsoby ochrany Fyzikální způsoby ochrany rostlin Mechanické způsoby ochrany Tepelná asanace půdy a osiv Elektrický proud UV záření Elektromagnety Světelné lapáky Vizuální lapáky Ošetření ionizací
Přímé způsoby ochrany Fyzikální způsoby ochrany rostlin Mechanické způsoby ochrany ve velkovýrobě nákladné, zprav. méně účinné, použív. se jako náhradní opatření v malovýrobě používání v ovocnářství, zelinářství (např.aplikace lapacích papírových pásů) včasné odstranění rostlin napadených hlízenkou obecnou (Sclerotinia sclerotiorum) ve skleníku zastaví růst mycelia a tvorbu sklerocií v zasychajících rostlinách, při odstranění přeschlých rostlin vypadávání sklerocií do půdy
Tepelná asanace půdy a osiv dříve: zahřívání a propařování půdy v pařeništích a sklenících (100°C) v současnosti: časté používání solarizace (překrytí půdy černou fólií, která se přímým slunečním zářením zahřeje na > 45°C, hubení semen plevelů, patogenů a škůdců v povrch. vrstvě půdy (již. Evropa, použív. k snížení výskytu Plasmopara brassicae)
Přímé způsoby ochrany Fyzikální způsoby ochrany rostlin (pokrač.)
Elektrický proud V praktické ochraně se nepoužívá (nákladovost, náročná bezpečnostní opatření) UV záření Použití v lokálně uzavř. prostorech k hubení ♂ škodlivých motýlů Elektromagnety Použití při odstraňování některých semen plevelů (např. kokotice z osiva vojtěšky) Světelné lapáky Použití k lákání škodlivého hmyzu jako signalizace k chemic. ošetření Vizuální lapáky Použití např. pro pilatky Ošetření ionizací Ke sterilizaci obalů, dekontaminaci potravin a koření před technologic. zpracováním
Přímé způsoby ochrany Chemické způsoby ochrany rostlin
Pesticid chemická látka nebo přípravek k hubení nebo přerušení vývoje škodlivých organizmů v zemědělské produkci, komunální hygieně i ve volné přírodě Rozdělení pesticidů podle biologické účinnosti Baktericidy Fungicidy Zoocidy Herbicidy Růstové látky Desikační látky a látky ke snížení výdrolu
Přímé způsoby ochrany Chemické způsoby ochrany rostlin
Baktericidy • • • • •
přípravky používané proti šíření bakteriálních chorob působí baktericidně (ničí bakterie) bakteriostaticky (zastavují aktivitu bakterií) dříve: často používaný formalin (vodní roztok formaldehydu) dobré baktericidní účinky mají fungicidy na bázi mědi, cínu a dialkyldithiokarbamidany)
• příklad použití: v ochraně vůči bakteriální spále jabloňovitých (Erwinia amylovora) a bakteriální skvrnitost okurek (Pseudomonas syringae pv. lachrymans (syn. P. lachrymans) se používá přípravek Champion 50 WP (účinná látka: hydroxid měďnatý)
Přímé způsoby ochrany Chemické způsoby ochrany rostlin Fungicidy rozdělení • kontaktní (,,dotykové,,) působí v místě aplikace, ničí mycelium nebo inhibují klíčení spor na povrchu rostliny • systémové – pronikají do rostliny přes klíčící semena, kořeny nebo přes listy a dále jsou vodivými cestami rozváděny transpirač. proudem směrem k vegetačnímu vrcholu (akropetálně xylemem) – nejčastější způsob, nebo spolu s asimiláty směrem dolů (bazipetálně floemem) nebo oběma směry způsob průniku fungicidních látek: • pouze přes kutikulu (př. dikarboximidy) a epidermální vrstvou do mezofylu • translaminárně (cymoxanil) transport v rostlině • lokálně omezený, ale velmi rovnoměrný (např. prochloraz) • translokován na dlouhé vzdálenosti (systémově působící např. triazolové fungicidy) působení • kurativní (léčebné) • eradikativní (aspoň lokální vyhubení patogena)
http://www.frac.info/frac/publication/anhang/FRAC%20MoA%20Poster%202011_final_HR.pdf
Rezistence škodlivých organizmů k pesticidům V současnosti neexistuje 100%ně účinný přípravek Principy rezistence biochemické a genetické Definice snížené působení účinné látky přípravku k danému organizmu
Rezistence k fungicidům •
stálá, dědičně fixovaná (vázaná) schopnost přežití vlivu fungicidu, ke kterému byl dříve patogen normálně citlivý
•
vztahuje se k rasám hub citlivých druhů, které obvykle vznikly mutací a jsou významně méně citlivé k fungicidu
Rezistence k fungicidům Zavedení systémových fungicidů rezistence relativně krátká doba potřebná pro vznik rezistence (2 roky od komerčního používání nového přípravku) Výjimka: účinné látky z těchto skupin, které rezistencí nebyly zasaženy vůbec nebo jejich výskyt nevýznamný: aminy, morfoliny, anilinopyrimidiny, z novějších: benzamidy, amidy kyseliny karboxylové Stabilní úroveň účinnosti i přes velmi časté používání: některé přípravky na bázi starých účinných látek: mědi, síry, dithiokarbamátů: mancozeb, ftalimidů: captan, chlorathalonil
Historický přehled výskytu rezistence v celosvětovém měřítku Prokop (2010 /ČJ/); Brent a Hollomon (2007/AJ/)
Přehled mechanizmů rezistence u nejdůležitějších skupin fungicidních látek Prokop (2010 /ČJ/); Brent a Hollomon (2007/AJ/)
FRAC (Fungicide Resistance Action Committee)
http://www.frac.info/frac/index.htm
Typy rezistence Kvalitativní rezistence ('discrete', 'major gene‚) výsledkem modifikace jediného hlavního genu vede k úplné ztrátě kontroly nad chorobou (nelze zamezit ani vyšší dávkou nebo častější aplikací) rezistence k benzimidazolům (benomylu, thiophanate-methylu), strobilurinům (azoxystrobinu, trifloxystrobinu), fenylamidům, dicarboximidům
Kvantitativní rezistence (‚multi-step resistance‚) výsledkem modifikace několika interagujících genů patogeny v závislosti na počtu genových změn (mutací) projevují různou citlivost k fungicidům variabilita uvnitř populace je kontinuální nebo unimodální a selekce se objevuje v určitém směru narušuje možnost chemické kontroly nad chorobou (lze zamezit vyšší dávkou nebo častější aplikací) rezistence k multi-site inhibitorůmm, DMI fungicidům
Křížová rezistence pokud se vyvine rezistence vůči jednomu fungicidu, ostatní přípravky téže skupiny se pravděpodobně stanou méně účinné nebo zcela neúčinné
Frequency in population
red colour – resistant population blue colour – original sensitive population low
low
Resistance DISCRETE RESISTANCE
Resistance MULTI-STEP RESISTANCE
high
high
Brent (1995)
Příklady rezistence k fungicidům u biotrofních patogenů plíseň tykvovitých (Pseudoperonospora cubensis) padlí tykvovitých (Golovinomyces cichoracearum, Podosphaera xanthii)
Problematikou rezistence k fungicidům v populacích plísně a padlí tykvovitých v ČR se věnuje od roku 2001 tým prof. Lebedy na oddělení fytopatologie Katedry botaniky PřF UP v Olomouci (Aleš Lebeda, Jana Pavelková, Božena Sedláková, Jiří Urban) a také byla/je součástí bakalářských a diplomových prací několika našich studentů a doktorské práce Markéty Vajdové (2011-2015)
Detail symptomů (příznaků) napadení plísní tykvovitých starší název choroby: nověji:
plíseň okurková plíseň tykvovitých
Sporulace P. cubensis na spodní straně listu okurky seté (Cucumis (Cucumis sativus), sativus), náchylné odrůdy Marketer 430
Sporangiofory a sporangia P. cubensis
Rezistence k fungicidům v populaci plísně tykvovitých • •
•
V současnosti představuje používání fungicidů důležitou součást integrované ochrany porostů tykvovité zeleniny Fungicidy • Nesystemické (kontaktní, zvláště vícesložkové "multisite") • systemické Systemické fungicidy • zcela nebo částečně systemické • např. fosetyl-Al (1977), phenylamidy (1977-1983), propamocarb (1978), dimethomorph (1988), cyazofamid (2001) • zvláště single-site inhibitory • vysoce rizikové na vznik rezistence
Seznam chemických látek účinných vůči Pseudoperonospora cubensis (Urban a Lebeda, 2006)
Stupeň systemicity Zcela systemické
Křížová rezistence (Cross-resistance) fungicidní skupina** Phenylamides
Název účinné látky
Způsob ůčinku/translokace v rámci rostlin
Biochemický způsob účinku
Metalaxyl Metalaxyl-M
Inhibit of rRNA synthesis
Amino acid amide carbamates
Iprovalicarb
Phosphonates
Phosetyl-Al
Carbamates
Propamocarb Prothiocarb
Preventative (?), curative, eradicative/apoplastic, symplastic Preventative, curative, eradicative/apoplastic, symplastic Preventative, curative/ apoplastic, symplastic Preventative/apoplastic
Cyano-acetamide oximes
Cymoxanil
Preventative, curative/ apoplastic, symplastic, translaminar
(?)
Affect amino acid metabolism (?) (?), * Affect membrane permeability
**křížová rezistence Pokud se vyvine rezistence vůči jednomu fungicidu, ostatní přípravky téže skupiny se pravděpodobně stanou méně účinné nebo zcela neúčinné
Tabulka (pokračování) Částečně systemické
Ne-systemické
Cinnamic acids
Dimethomorph
Preventative, curative, eradicative/mainly translaminar Preventative/translaminar apoplastic (azoxystr., fenamid.), redistribution at the plant surface (trifloxystr.)
Inhibit cell wall synthesis
Complex III respiration inhibit. (QoI)
Azoxystrobin Fenamidone Trifloxystrobin Kresoxim-methyl Pyraclostrobin
Complex III respiration inhibit. (QiI) Dinitroanilines Miscellaneous Multisites
Cyazofamid
Preventative, curative, eradicative/translaminar
Fluazinam Zoxamide Inorganic copper fungicides Organic dithiocarbamate fungicides (e.g. mancozeb) Chlorothalonil Folpet
Preventative/Preventative/Preventative/-
Inhibit mitochondrial respiration at the enzyme III (Qi site) Inhibit ATP production (?) Multisite
Preventative/-
Multisite
Preventative/Preventative/-
Multisite Multisite
Inhibit mitochondrial respiration at the enzyme III (Qo site)
(?) nesprávně nebo nepřesně určeno, * kombinace protihoubového účinku a spuštění obranných mechanizmů hostitelské rostliny
Seznam fungicidů, u kterých byla ve světě v populacích P. cubensis zaznamenána tolerance/rezistence Chemická skupina/ chemická třída Phenylamides
Účinná látka
Země výskytu
Literatura (rok)
Metalaxyl
Israel
Reuveni et al. (1980), Samoucha and Cohen (1985) Georgopoulos and Grigoriu (1981) D’Ercole and Nipoti (1985) Moss (1987) Grin’ko (1992) O’Brien and Weinert (1995) Ackermann (1990), Urban and Lebeda (2004a,b) Takeda et al. (1999), Heaney et al. (2000), Ishii (2001), Ishii et al. (2002) Ishii (2001) Cohen and Samoucha (1984) Urban and Lebeda (2004a,b) Cohen and Samoucha (1984) Cohen and Samoucha (1984) Samoucha and Cohen (1984)
Greece Italy USA Russia Australia Czech Republic Strobilurins
Azoxystrobin, Kresoxim-methyl
Phosphonates
Phosetyl-Al
Carbamates Phthalimides Dithiocarbamates
Propamocarb Folpet Mancozeb
Japan Taiwan Israel Czech Republic Israel Israel Israel
MATERIÁL A METODY Uchovávání a množení izolátů plísně tykvovitých •
Původ izolátů: vzorky listů pro izolaci patogenu byly odebrány z infikovaných rostlin tykvovitých porostů (převážně okurky seté, méně často z porostů jiných tykvovitých zelenin) v letech 2001-2009
•
Uchovávání patogenu: - 20°C
•
množení patogenu: na listech okurky seté (Cucumis sativus), náchylné odrůdy Marketer 430
Množení izolátů P. cubensis ve fytotronu
Koncentrace testovaných fungicidů Účinná látka Fungicid
Metalaxyl Ridomil Plus 48 WP*
Metalaxyl-M Ridomil Gold MZ 68 WP
Propamocarb Previcur 607 SL*
Fosetyl-Al Aliette 80 WP*
Cymoxanil Curzate K
Dimethomorph Acrobat MZ
Koncentrace účinné látky (μg ú.l./ml)/koncentrace fungicidu (%) 1
2
3**
4
5
50/0.063
100/0.125
200/0.25
400/0.5
800/1.0
25/0.063
50/0.125
100/0.25
200/0.5
400/1.0
607/0.1
1214/0.2
2428/0.4
4856/0.8
9712/1.6
400/0.05
800/0.1
1600/0.2
3200/0.4
6400/0.8
30/0.075
60/0.150
120/0.300
240/0.600
480/1.200
112.5/0.125
225.0/0.250
450.0/0.500
900/1.000
1800/2.000
* Fungicidy testované od roku 2001; – ostatní fungicidy testovány od roku 2005 ** Koncentrace doporučená výrobcem (Kužma, 2005; Minář, 2006 a 2007)
Příklad testovací metody: Metoda plovoucích terčíků (Corningovy testovací destičky) (metalaxyl: 0 – 800 µg účinné látky (ú.l.)/ml) 800
50.4
200 400
0
100
Detailní pohled na listové disky s různým stupněm napadení (DI) devátý den po inokulaci izolátem P. cubensis Pětibodová stupnice hodnocení (0(0-4) (Lebeda, 1991 1991)) DI O
DI 1
DI 3
DI 2
DI 4
VÝSLEDKY (2001-2008) Rezistence k fungicidům v české populaci P. cubensis •
Vysoká účinnost k ú.l.: fosetyl-Al (Aliette 80 WP ) a propamocarb (Previcur 607 SL), během sledovaného období zaznamenán výskyt kmenů s tolerancí/rezistencí k nižším testovaným koncentracím riziko vzniku rezistence stále existuje
•
Neúčinnost k ú.l.: metalaxyl, metalaxyl-M a cymoxanil (Ridomil Plus 48 WP, Ridomil Gold MZ 68 WP, Curzate K), v české populaci P. cubensis dlouhodobě pozorována zvyšující se rezistence k přípravkům na bázi metalaxylu a cymoxanilu – překvapivě, v roce 2008 zaznamenán nárůst variability v reakcích izolátů k těmto účinným látkám
•
Neúčinnost k ú.l.: dimethomorph (Acrobat MZ), behěm 8-letého pozorování v populaci P. cubensis zaznamenán posun od rezistence k toleranci
Reakce izolátů P. cubensis k různým koncentracím ú.l.: ú.l.: fosetylfosetyl-Al 2001
2003
2002 100
100
80
80
80
60
60
60
40
40
40
20
20
20
% izolátů
100
0
0 400
800
1600*
3200
6400
(Aliette 80 WP)
0 400
800
1600*
3200
6400
400
800
1600*
3200
6400
800
1600*
3200
6400
koncentrace ú.l. (µg/ml) 2006
2005
2004 100
100
100
80
80
80
60
60
60
40
40
40
20
20
20
0
0 400
800
1600*
3200
6400
0 400
800
1600*
3200
6400
* Koncentrace doporučená výrobcem (Kužma, 2005; Minář, 2006 a 2007)
2008
2007 100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
Ssp- = senzitivní – bez sporulace Ssp+ = sensitivní – s omezenou sporulací T = tolerantní R
= rezistentní
0 400
800
1600*
3200
6400
400
400
800
1600*
3200
6400
100
metalaxyl (RIDOMIL PLUS 48 WP) Total no. of isolates (%)
80
60
40
20
0 2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Year
I
II
III
IV
V
VI 0,063
VII
VIII
IX
X
koncentrace: μg ú.l./ ml (p.p.m.) 0,125 0,25*
XI
XI
XII
XIII
0,5
1
I
-
-
-
-
-
II
(-)
-
-
-
-
III
(-)
(-)
-
-
-
IV
(-)
(-)
(-)
-
-
V VI
+ +
(-)
-
-
-
VII
+
(-)
(-)
-
-
VIII
+ +
+ +
-
IX
(-)
-
-
X
+
+
(-)
(-)
-
XI
+
+
+
-
-
XI
+
+
+
(-)
-
XII
+
+
+
(-)
(-)
XIII
+
+
+
+
-
XIV
+
+
+
+
(-)
XV
+
+
+
+
+
XIV
XV
Symptomy (příznaky) napadení padlím tykvovitých na druzích rodu tykev (Cucurbita spp.) v polních podmínkách
slabá infekce
silná infekce
Původci padlí tykvovitých ve střední Evropě Golovinomyces cichoracearum s.l. (Gc Gc)) (syn. Erysiphe cichoracearum s.l. s.l.)) konidie liší se – ekologickými nároky, patogenitou, reakcí k fungicidům
Podosphaera xanthii (Px Px)) (syn. Sphaerotheca fuliginea) fuliginea) konidie
PADLÍ TYKVOVITÝCH • Problematika rezistence k fungicidům v populacích padlí tykvovitých je celosvětově považována za velmi závažnou (Hollomon a Wheeler, 2002) • Ze světa je opakovaně uváděna rezistence padlí tykvovtiých k osmi skupinám fungicidů (Epinat et al., 1993; McGrath, 2001) • Od roku 2001 je tato problematika studována také v České republice (tým prof. Lebedy a Dr. Sedlákové)
Seznam fungicidů registrovaných k ošetření vůči padlí tykvovitých ve vybraných částech světa (upraveno podle McGrath, 2001) Chemická skupina Chemická třída
Počet fungicidů
Země
Fungicidy se specifickým způsobem účinku s vyšším rizikem vytvoření rezistence 3
Australia, Brazil, Canada, Czech Republic, Taiwan, USA
Imidazole
3
Israel, Japan, Spain, Taiwan
Piperazine
1
Brazil, Israel, Spain
Pyrimidine
2
Australia, Brazil, Czech Republic, Israel, Spain, Taiwan
Triazole
12
Australia, Brazil, Canada, Germany, Israel, Japan, Spain, Taiwan, USA
1
Australia, Thaiwan
Pyrimidinol
3
Australia, Spain, Taiwan
Anilinopyrimidine
1
Taiwan
1
Australia, Brazil, Israel, Spain, Taiwan
Benzimidazole DMI (demethylation inhibitor)
Morpholine Hydroxypyrimidine
Phosphorothiolate Organophosphorous
Tabulka (pokračování) Chemická skupina Chemická třída
Počet fungicidů
Země
QoI (inhibitors of cytochromebc1 complex) Strobilurin Methoxyacrylate
1
Australia, Japan, USA
Oximinoacetate
2
Brazil, Israel, Spain, Taiwan, USA
Quinoline
1
Israel
Miscellaneous
1
Taiwan
Fungicidy s multi-site způsobem účinku s nižším rizikem vytvoření rezistence Chloronitrile
1
Australia, Brazil, Canada, Japan, USA
Inorganics
2
Brazil, Canada, Czech Republic, Germany, Israel, Japan, Spain, Taiwan, USA
Quinoxaline
1
Brazil, Israel, Japan, Spain
Sulphamide
1
Germany
Miscellaneous
3
Czech Republic, Israel, Spain, Taiwan, USA
Fungicidy, vůči kterým byl v populaci padlí tykvovitých zaznamenán výskyt tolerantních/rezistentních kmenů (upraveno podle McGrath, 2001; Lebeda a Sedláková, 2004) Chemická skupina/třída
Účinná látka
Země
Benzimidazole
Benomyl
Netherlands, Japan, Australia, USA, Czech Republic
Carbendazim
Netherlands
Imazalil
Netherlands, Greece, Spain
Triflumizole
Japan, Australia
Piperazine
Triforine
Netherlands, Greece, Spain
Pyrimidine
Fenarimol
Greece, Spain, Izrael, Netherlands, Japan, Australia
Nuarimol
Spain
Triadimefon
Greece, Spain, Izrael, Japan, USA
Bitertanol
Crete, Netherlands
Myclobutanil
USA
Penconazole
Australia
Propiconazole
Greece
DMI (demethylation inhibitor) Imidazole
Triazole
*výsledky zpracované v této tabulce se vztahují především k druhu Podosphaera xanthii (o rezistenci k fungicidům u druhu Golovinomyces cichoraceaum existuje v literatuře velmi málo informací)
Tabulka (pokračování) Morpholine
Fenpropimorph, Tridemorph
Australia
Bupirimate
Spain, Greece, Australia
Dimethirimol
Australia, Netherlands
Hydroxypyrimidine Pyrimidinol
Ethirimol Phosphorothiolate Organophosphorous
Pyrazophos
Spain, Australia
Azoxystrobin, Kresoxim-methyl
Japan, Taiwan, south Spain, south France
Quinoxaline
Quinomethionate (syn. Chinomethionate)
Japan, Australia
Miscellaneous
Dinocap
south Spain, Japan, Thaiwan
Afugan, Ditalimfos
Greece, Thaiwan
QoI (inhibitors of cytochrome-bc1 complex) Strobilurin
*výsledky zpracované v této tabulce se vztahují především k druhu Podosphaera xanthii (o rezistenci k fungicidům u druhu Golovinomyces cichoraceaum existuje v literatuře velmi málo informací)
Uchovávání izolátů padlí tykvovitých
Semenáčky okurky seté (Cucumis sativus), náchylné odrůdy Stela F1, na kterých se udržují a přemnožují izoláty padlí tykvovitých
Sporulace padlí tykvovitých "bílý" poprašek na děložních lístcích semenáčků okurek
Testované koncentrace fungicidů **koncentrace doporučená výrobcem Účinná látka*
Koncentrace účinné látky (µg ú.l./ml)/Koncentrace fungicidu (%) 1 2 4 5 3 9.6/0.008 18/0.015 36/0.03 72/0.06 144/0.12 28/0.008 52.5/0.015 105/0.03 210/0.06 420/0.12 62.5/0.0125 125/0.025 250/0.05 500/0.1 1000/0.2 131.25/0.018 262.5/0.037 525/0.075 1050/0.15 2100/0.3 125/0.05 250/0.1 500/0.2 1000/0.4 2000/0.8
**
Fenarimol Dinocap Benomyl Thiophanate-methyl Azoxystrobin
*
fenarimol – fungicid Rubigan 12EC dinocap – fungicid Karathane LC benomyl – fungicid Fundazol 50WP thiophanate-methyl – fungicid Topsin M 70WP azoxystrobin – fungicid Ortiva
Modifikovaná terčíková metoda pro hodnocení tolerance/rezistence k fungicidům v populaci padlí tykvovitých Fundazol 50 WP (účinná látka – ú.l.: benomyl 0 – 1000 µg ú.l./ml)
Před inokulací (naočkováním) V každé koncentraci fungicidu 5 disků ve třech opakováních
C*
125
62,5
250
500 * Kontrola (neošetřená fungicidem)
1000
Sporulace (hodnoceno 14. den od inokulace) na listových discích náchylné odrůdy okurky seté Stela F1 ošetřené přípravkem Fundazol 50WP Concentrace: 1000 µg ú.l./ml (2x vyšší než optimální)
Kontrola* (neošetřeno fungicidem)
Rezistentní isolát Hodnocení inten intenzity zity sporulace (pětibodová stupnice, hodnotí se každý disk, kolik % plochy listového disku je pokryto sporulujícím myceliem; stupně napadení (SN 00-4)
SN 0
SN 1(>0≤25%)
SN 2 (>25≤50%)
SN 3 (>50≤75%)
SN 4 (>75%)
Vypočítává se celkový stupeň infekce pro každý izolát v % podle Towsenda & Heubergera (1943)
0 - 10% senzitivní reakce -
10,1 - 34,9% tolerantní reakce (-)
≥ 35% rezistentní reakce +
DŘÍVĚJŠÍ STUDIE (2001-2004) Rezistence k fungicidům v populacích padlí tykvovitých v ČR •
Potvrdily výskyt kmenů (obou druhů) s tolerací nebo dokonce i s rezistencí k některým fungicidům se specifickým způsobem účinku (fenarimol, benomyl) a kontaktním (dinocap) často používaným k ochraně porostů tykvovitých zelenin vůči padlí v ČR
(Lebeda a Sedláková, 2008; Sedláková a Lebeda, 2004, 2006; 2008)
VÝSLEDKY (2005-2007) Rezistence k fungicidům v populacích padlí tykvovitých v ČR •
U obou druhů padlí tykvovitých byl zjištěn výskyt rezistentních nebo tolerantních izolátů obou druhů padlí tykvovitých k různým koncentracím testovaných přípravků. Tyto izoláty byly získány ze vzorků listů s příznaky napadení padlí tykvovitých, které pocházely z různých lokalit ČR
•
V roce 2005 vykazovaly fungicidy Rubigan 12 EC (fenarimol) a Karathane LC (dinocap) sníženou účinnost, na rozdíl od let 20062007, kdy byly tyto přípravky vysoce efektivní Fungicidy Fundazol 50WP (benomyl) a Topsin M 70WP (thiophanate-methyl) byly zcela neúčinné
•
•
Fungicid Ortiva (azoxystrobin) vykazoval sníženou účinnost
Golovinomyces cichoracearum
25
Fenarimol (Rubigan 12 EC)
20 15 2005
Účinnost fungicidu (účinné látky /ú.l./), conc. µg ú.i./ml
Typ reakce
10
2006 2007
5
Fenarimol 0
C
9.6
18
36*
72
144
+
-
-
-
-
-
1
+
(-)
-
-
-
-
2
+
(-)
(-)
-
-
-
3
+
(-)
(-)
(-)
-
-
4
+
+
(-)
-
-
-
5
+
+
(-)
(-)
-
-
6
10
+
+
+
(-)
-
-
7
8
+
+
+
(-)
(-)
-
8
6
1
2
3
4
5
6
7
8
Type of reaction
Podosphaera xanthii
14 12
2005 2006
4
- senzitivní reakce (-) tolerantní reakce + rezistentní reakce
2007
2 0 1
2
3
4
5
6
Type of reaction
7
8
Golovinomyces cichoracearum 18
Thiophanate-methyl (Topsin M 70WP)
16 14 12 10
2005
8 6
2007
4 2 0
Účinnost fungicidu (účinné látky /ú.l./), conc. µg ú.i./ml
C
131.25
262.5
525*
1050
2100
Typ reakce
+
(-)
(-)
(-)
(-)
(-)
1
+
+
+
(-)
(-)
-
2
+
+
+
+
-
-
3
Thiophanate-methyl
2006
+
+
+
+
(-)
-
4
+
+
+
+
(-)
(-)
5
1
2
3
4
5
6
7
Type of reaction
Podosphaera xanthii 12 10 8
+
+
+
+
+
(-)
6
6
2005
+
+
+
+
+
+
7
4
2006 2007
2 0
- senzitivní reakce (-) tolerantní reakce + rezistentní reakce
1
2
3
4
5
Type of reaction
6
7
Přímé způsoby ochrany Chemické způsoby ochrany rostlin (pokrač.)
Zoocidy akaricidy (hubení roztočů) insekticidy (h. hmyzu) moluskocidy (h. měkýšů) nematocidy (h. háďátek a hlístic) rodenticidy (h. hlodavců) Herbicidy selektivní (listová aplikace, půdní a.) neselektivní (listová aplikace, půdní a.)
Biologické a biotechnologické způsoby ochrany rostlin
Biologické způsoby ochrany rostlin (bioagens, biopreparát) Biotechnologické způsoby ochrany rostlin Šlechtění na rezistenci proti škodlivým organizmům (rezistentní odrůdy)
Biologické způsoby ochrany rostlin Bioagens organizmus nebo jeho produkt, který se používá v biologické ochraně Biopreparát • prostředek na ochranu rostlin, jehož účinnou látkou je bioagens • použití: kurativní prostředek v době výskytu prvních škůdců nebo ohnisek silnějšího výskytu • jejich účinnost není okamžitá, ale postupná • získávají se pěstováním a množením bioagens v provozních výrobních zařízeních • jsou dostupné jako komerční prostředky ochrany rostlin Bioagens • entomopatogenní mikroorganizmy • predátoři • parazitoidy • v zahraničí: přípravky na bázi hub (r. Ashersonia, Beauveria, Hirsutella, Metarhizium, Paecilopsis aj.) Introdukce • dovážení přirozených nepřátel škůdců z jejich přirozeného areálu rozšíření do nově zamořených regionů škůdcem • např. introdukce dravého roztoče Typhlodromus, nejčastěji T. pyri v ovocných sadech a vinicích (účinná regulace výskytu svilušek a roztočů způs. kadeřavost a plstnatost vinné révy)
Příklad biopreparátu POLYVERSUM® (biopreparát na bázi Pythium oligandrum) Ekologie Pythium oligandrum (Oomycetes) •
Proniká svými vlákny do buněk hostitele (kvasinky, houby) a čerpá z něho pro svoji výživu potřebné látky. Na podkladě výživové a prostorové kompetice tak potlačuje fytopatogenní houby
•
původně je izolovaný z volné půdy
Mechanizmy účinku Pythium oligandrum •
Mykoparazitismus houbových patogenů a oomycet přímé napadení patogena a jeho enzymatický rozklad
•
Indukovaná rezistence k listovým a jiným chorobám rostlin (oligandrin) inhibice růstu a vývoje patogenních mikroorganismů, stimulací mechanismu tvorby morfologických a biochemických bariér v rostlinných pletivech
•
Stimulace růstu (tryptamin) indukce v rostlině produkce růstově stimulujících látek a nepřímo tak zvyšování příjmu fosforu a mikroprvků rostlinou http://www.biopreparaty.eu/ucinna-latka/ucinna-latka
Biologické a biotechnologické způsoby ochrany rostlin
Biotechnologické způsoby ochrany rostlin •
• • • • •
jedná se o prostředky, které pocházejí z technologií, které využívají organizmy k výrobě pesticidů nebo šlechtění mikroorganizmů a kulturních rostlin pro specifické využití založeny na toxinech nebo metabolitech mikroorganizmů a na výsledcích genetického inženýrství např. validamycin (nesystémový, fungistatický přípravek) kasugamycin (fungicid a baktericid s preventivním i kurativním účinkem na houbové strupovitosti a bakteriální hniloby) bialaphos (neselektivní herbicid získávaný fermentací z kmene bakterie Streptomyces hygroscopicus) genetické inženýrství se v ochraně rostlin uplatňuje v genové manipulaci entomopatogenů a ve šlechtění transgenních odrůd
Biologické a biotechnologické způsoby ochrany rostlin Šlechtění na rezistenci proti škodlivým organizmům Rezistence rostlin vůči chorobám • velmi rozšířená metoda ochrany proti patogenům rostlin • zařazování odolných rostlin do systémů ochrany tvoří určitý základ principů integrované ochrany • princip rezistence rostlin • založen na vyhledávání genů rezistence proti jednotlivým chorobám • např. šlechtění salátu vůči Bremia lactucae Rezistence rostlin ke škůdcům rezistence x náchylnost rezistence (odolnost) – schopnost rostliny snížit nebo zabránit poškození fytofágním živočichem náchylnost (citlivost) – neschopnost rostliny zabránit poškození nebo nepříznivým následkům základem rezistence jsou biochemické pochody (hlavně funkce sekundárních metabolitů produkovaných rostlinami) mechanizmy rezistence rostliny – založeny na nevhodnosti rostliny být hostitelem nebo na schopnosti rostliny nepříznivě ovlivňovat způsob života škůdce a zvyšovat jeho mortalitu morfologické adaptace rostlin – působí jako fyzikální mechanizmy ochrany tolerance – schopnost rostliny snášet nebo vyrovnat poškození hypersenzitivita (přecitlivělost) – projevuje se lokálním odumřením pletiv
Systémy ochrany rostlin
Systém náhodné ochrany Systém jednostranné chemické ochrany Systém usměrněné chemické ochrany Systém integrované ochrany
Systémy ochrany rostlin Systém náhodné ochrany • zaměřen na eradikaci škodlivých organizmů především mechanickými a fyzikálními způsoby nebo jedovatými a rizikovými přípravky např.: DDT /1,1,1-trichlor-2,2-bis(4-chlorfenyl) ethan, organochlorid/; HCH /hexachlorocyklohexan/ Systém jednostranné chemické ochrany • vznikl v období mohutného rozvoje pesticidů a jejich snadné dostupnosti • použití chemické ochrany rutinně podle kalendářních termínů bez zjišťování stupně výskytu škodlivých mikroorganizmů • malé využívání pěstování odolných odrůd a biologických způsobů ochrany • častá chemická preventivní půdní opatření Systém usměrněné chemické ochrany • založen na regulaci používání pesticidů s cílem snížit výskyty škodlivých organizmů pod hranici hospodářských ztrát • používání cílené chemické ochrany • uplatnění prognózy výskytu a prahů škodlivosti v ochranných opatřeních • zvyšující se snaha využití rezistentních odrůd • snižování půdní chemické prevence (pouze používání mořidel a ochrana x karanténním org.) • částečné uplatňování biologických způsobů ochrany Systém integrované ochrany
Systémy ochrany rostlin Systém integrované ochrany soubor všech účinných biologických, pěstebních, ekologických, ekonomických, toxikologických a chemických ochranných opatření, kdy se pesticidy používají až po vyčerpání všech možností nechemické ochrany
