Možnosti biologickej ochrany proti hube Sclerotinia sclerotiorum spôsobujúcej bielu hnilobu
Peter Bokor
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre
Huba Sclerotinia sclerotiorum patrí k najdôležitejším, najškodlivejším a kozmopolitne rozšíreným patogénom napádajúcim široké spektrum rastlín (má viac ako 400 hostiteľov). Tento patogén spôsobuje ochorenie rastlín – bielu hnilobu. V podmienkach Slovenska je biela hniloba považovaná za jednu z najvýznamnejších chorôb slnečnice ročnej a kapusty repkovej pravej, formy ozimnej.
Huba Sclerorinia sclerotiorum môže infikovať všetky časti rastliny slnečnice: korene, stonku, listy, puky a úbory. Veľká škodlivosť huby S. sclerotiorum je zvýraznená aj možnosťou spôsobiť trirôzne formy ochorenia slnečnice, ku ktorým patria hniloba spodnej časti stonky, hniloba strednej časti stonky a hniloba úborov. Patogén môže spôsobiť aj odumieranie klíčnych rastlín, vädnutie celej rastliny, prípadne časti rastliny a deštrukciu pukov slnečnice.
Často sa napadnutie slnečnice hubou S. sclerotiorum prejavuje vädnutím celej rastliny. Infikované rastliny odumierajú a väčšinou nevytvoria generatívne orgány. Ak sa na rastlinách vytvoria úbory, tieto bývajú menšie a obsahujú drobné nažky. Na stonke vädnúcich rastlín, tesne nad povrchom pôdy, je dobre viditeľná vodnatá, svetlohnedá škvrna, ostro ohraničená od okolitého pletiva, niekedy pokrytá bielym vatovitým povlakom mycélia patogéna. Huba spôsobuje úplné rozrušenie stoniek. Vo vnútri stoniek sa tvoria tvrdé, čierne, kamienkovité útvary – skleróciá.
Hniloba úborov sa objavuje až po kvitnutí slnečnice. Prvé symptómy mäkkej hniloby v podobe vodnatých, ostro ohraničených, hnedých škvŕn je možno pozorovať na spodnej strane úborov. Huba sa veľmi rýchlo šíri a mycélium prerastá do celého úboru, ktorý môže byť v krátkom čase zničený. V rozpadnutých úboroch sa tvoria skleróciá, ktoré sa niekedy zrastajú do väčších útvarov.
K najnápadnejším príznakom bielej hniloby na repke ozimnej patrí vädnutie a núdzové dozrievanie rastlín, dobre viditeľné až v čase dozrievania. Na stonkách sa tvoria hnedé škvrny, ktoré sa môžu rozširovať po obvode stonky, čo spôsobuje úplné odumieranie rastlín. Rastliny repky patogén infikuje askospórami v rastovej fáze kvitnutia. Askospóry sa tvoria v plodničkách – apotéciách, ktoré vyrastajú vo vhodných podmienkach na skleróciách, ak sa tieto nachádzajú v povrchových vrstvách pôdy. Askospóry uvoľnené z apotécií sú prenášané vetrom aj do vzdialenosti niekoľko km a môžu infikovať kvety alebo stonky. Vhodným substrátom pre vyklíčenie askospór je veľké množstvo opadnutých kvetných lupienkov zachytených na rastline. Škodlivosť ochorenia môže byť veľmi vysoká a zníženie úrod v rokoch epidemického výskytu môže dosiahnuť aj 50%.
Huba S. sclerotiorum prežíva v pôde vo forme sklerócií, ktoré sa tvoria vo vnútri alebo na povrchu napadnutých rastlinných pletív a zabezpečujú pretrvávanie patogéna v pôde veľmi dlhé obdobie. Skleróciá môžu v pôde prežívať aj sedem rokov.
K ochrane proti hube S. sclerotiorum je možne využiť preventívne, agrotechnické, chemické i biologické spôsoby.
Biologická ochrana
Významnú skupinu v biologickej ochrane proti hube S. sclerotiorum predstavujú prirodzení nepriatelia fytopatogénnych húb – mykoparazitické huby (mykoparaziti). K takýmto hubám patrí Coniothyrium minitans, ktorý je úzko špecializovaným mykoparazitom infikujúcim skleróciá húb z rodu Sclerotinia. C. minitans má schopnosť parazitovať a spôsobiť degradáciu sklerócií fytopatogénnych druhov Sclerotinia sclerotiorum, S. trifoliorum, S. minor a S. cepivorum.Mykoparazit C. minitans preniká preniká do sklerócií vytvárajúce huba S. sclerotiorum buď priamo cez vrstvu pigmentu alebo nepriamo cez mechanické poškodenia a postupne preniká aj do nepigmentovanej kôry a do drene sklerócia. Po kolonizácii kôry a drene sklerócií spôsobuje mykoparazit ich úplnú degradáciu. Najodolnejšia voči pôsobeniu C. minitans je najvrchnejšia pigmentová vrstva buniek sklerócia a preto si infikované a degradované skleróciá zachovávajú svoj tvar. Vo vnútri parazitovaných sklerócií sa nachádza masa pyknospór a na povrchu sa tvoria pyknidy. Z pykníd sa uvoľňuje veľké množstvo pyknospór v mucilagénnej hmote. Pyknospóry prežívajú na povrchu sklerócií 1 – 2 roky.
Princíp pôsobenia biologických preparátov obsahujúcich spóry huby Coniothyrium minitans spočíva v ich aplikácii do pôdy kde infikujú a parazitujú v pôde prítomné skleróciá huby S. sclerotiorum, degradujú ich a v priebehu niekoľkých mesiacov ich úplne zničia. K rozvoju spór mykoparazita dochádza najmä v prevzdušnenej povrchovej vrstve pôdy do hĺbky asi 10 cm, pri teplotách nad 1°C. Pri teplote 5°C C. minitans infikuje skleróciá počas 110 dní od ošetrenia. Ak teplota poklesne pod 0°C (pri zamrznutí pôdy) huba C. minitans zastavuje svoj vývoj. Po zvýšení teploty pôdy začína mykoparazitická huba znovu parazitovať ďalšie skleróciá. Pri teplotách nad 27°C mykoparazit zastavuje svoju činnosť, prečká v pôde až znovu nastanú priaznivé podmienky pre ďalší rozvoj.
Účinnosť odstránenia zdrojov infekcie z povrchovej vrstvy pôdy sa pohybuje od 95 do 100%. Bol zistený priaznivý vplyv C. minitans na výšku úrody a hmotnosť tisícich nažiek. Prínosom ochrannej stratégie s použitím biologickej ochrany je aj ozdravenie pôdy, postupné zničenie zdroja inokula patogéna S. sclerotiorum v pôde a prerušenie jeho vývojového cyklu.
Aplikácia spór mykoparazita sa môže vykonať priamo na strnisko silne napadnutého porastu repky ozimnej, resp. slnečnice kde môže dôjsť k priamej kontaminácii novo vytvorených sklerócií huby S. sclerotiorum na povrchu pozemku. Rovnako je možná aplikácia a plytké zapravenie do pôdy pred sejbou repky či slnečnice, prípadne pred sejbou predplodiny.
Druhy z rodu Trichoderma patria medzi aktívne mykoparazitické huby parazitujúce rôzne ekonomicky významné pôdne patogénne organizmy. Bežne sa vyskytujú v pôdnych ekosystémoch nielen ako parazity iných húb, ale môžu prežívať aj v avirulentnej symbióze s rastlinami. Niektoré kmene z rodu Trichoderma spp. vytvárajú mohutnú a dlhotrvajúcu kolonizáciu povrchu koreňov, prenikajú do epidermálnych buniek koreňov a dokonca aj niekoľko buniek pod ich úroveň. Tiež produkujú látky indukujúce lokalizované alebo systemické rezistentné reakcie, čo vysvetľuje ich malú patogenitu voči rastlinám. Toto spojenie rastlín s koreňovými mikroorganizmami vyvoláva podstatné zmeny v metabolizme rastlín, ktoré sú takýmto spôsobom chránené pred celým radom patogénov. Kolonizácia koreňov druhmi z rodu Trichoderma tiež často zvyšuje rast a rozvoj koreňovej sústavy, produkciu rastlín, rezistenciu voči abiotickým stresom a príjem a využiteľnosť živín.
Úspešnosť húb z rodu Trichoderma spp. využívaných ako bioagens podporuje aj ich vysoká reprodukčná schopnosť, schopnosť prežívať nepriaznivé podmienky, efektívny príjem živín, schopnosť prispôsobovať si rizosféru a tiež vysoká agresivita proti fytopatogénnym hubám a efektívne zvýšenie rastu rastlín vrátane ich obranných mechanizmov.
Veľké množstvo mykoparazitických húb bolo sledovaných pre využitie v biologickej ochrane proti hube S. sclerotiorum, vrátane viacerých druhov z rodu Trichoderma: T. harzianum, T. virens, T. viridae, T. asperllum a T. gamsii. Mechanizmy pre potlačenie patogénov hubami z rodu Trichoderma spp. zahŕňajú mykoparazitizmus, kompetícia o priestor a zdroje výživy a antibióza. Tieto huby sú schopné produkovať extracelulárne, hydrolytické enzýmy, vrátane peptidáz. Tiež chitinázy produkované hubou T. harzianum vykazujú atifugálne aktivity a sú schopné zastaviť rast mycélia a produkciu sklerócií.
Trichoderma harzianum je anamorfná pôdna huba rozšírená po celom svete. Je to fakultatívny parazit širokého spektra húb,ale môže žiť aj saprofyticky. Rôzne kmene huby potláčajú výskyt niektorých druhov fuzárií (Fusarium culmorum, Fusarium oxysporum), húb z rodu Botrytis, druhov Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii.
Trichoderma virens je mykoparazitická huba s prirodzeným výskytom vo všetkých typoch pôd, ktorá je schopná potláčať rozvoj rôznych pôvodcov chorôb rastlín vrátane rodov Pythium, Rhizoctonia a Sclerotium. T. virens sa rozmnožuje nepohlavne a vytvára vláknité mycélium s rozvetvenými háfami. Na mycéliu sa tvoria konídionosiče a na ich konci sa tvoria masy hyalínnych alebo svetlo sfarbených jednobunkových guľatých konídií.
Trichoderma viride sa využíva ako bio-fungicíd v biologickej ochrane proti rôznym hubovým patogénnom, vrátane S. sclerotiorum. T. viridae sa rozmnožuje nepohlavne konídiami a mycélium môže produkovať rôzne enzýmy, ktoré sú schopné degradácie celulózy a chitínu. Tiež produkuje antibiotiká. Hubu je možné identifikovať aj podľa typickej kokosovej vône. Je schopná parazitovať mycéliá a plodničky rôznych patogénov.
Obrázok: silne napadnutý porast slnečnice bielou hnilobou
