Napadnutie obilnín hrdzami spôsobuje pri pestovaní náchylných odrôd vysoké úrodové straty. V dôsledku napadnutia rastliny dochádza k redukcii asimilačnej plochy a úrodotvorných prvkov. Zrno napadnutých rastlín je drobné, zvráskavené, klesá hmotnosť tisíc semien a zhoršuje sa aj jeho kvalita. Zároveň sa znižuje aj počet obiliek v klase, oneskoruje sa následné klíčenie semien z napadnutých rastlín a klesá počet vzídených rastlín. U silne napadnutých odrôd dochádza aj k skracovaniu koreňov.
Na pšenici sa vyskytuje hrdza trávna, hrdza plevová a hrdza pšeničná. Pre hrdze na obilninách sú charakteristické zmeny v ich populáciách, t. j. vznik nových rás s novou virulenciou a ďalšími odlišnými vlastnosťami. Vzniknuté rasy sú vystavené silnému selekčnému tlaku, ktorý je reprezentovaný klimatickými a mikroklimatickými vplyvmi na danom území, podmienkami pre šírenie a množenie, odrodovou skladbou, mierou rezistencie pestovaných odrôd, trvanlivosťou a charakterom ich rezistencie a mierou stresových faktorov. Tento tlak eliminuje počet rás patogéna na niekoľko prevládajúcich typov. Niektoré patotypy majú vyššiu odolnosť voči výkyvom teplôt a vlhkosti, čo môže pre ich množenie, šírenie a konkurencieschopnosť zohrávať podstatnú úlohu.
Hrdza plevová (Puccinia striiformis)
Hrdza plevová spôsobuje pri epidemických výskytoch na náchylných odrodách úrodové straty okolo 60 %. V Európe bola pôvodná populácia hrdze plevovej od roku 2011 z veľkej časti nahradená novými rasami, ktoré sú označované názvami odrôd, na ktorých boli popísané. Epidemické výskyty hrdze plevovej u nás aj v celej Európe v rokoch 2013 – 2016 súviseli s celosvetovým šírením rás, ktoré sú prispôsobené vyšším teplotám ako predtým rozšírené rasy, čo malo vplyv aj na rozšírenie areálu výskytu hrdze plevovej do oblastí infekciou predtým nezasiahnutých. Tieto rasy boli popísané názvami Warrior, Kranich a Warrior (-) a spôsobili úrodové straty na mnohých odrodách pšenice. Ďalšiu epidemickú vlnu hrdze plevovej spôsobili v roku 2023 novovzniknuté rasy označené ako Benchmark, Kalmar a Amboise, ktoré sa rozšírili po celej Európe.
Vo vegetačnej sezóne 2024 pokračovali silné výskyty hrdze plevovej na pšenici. Vyššie teploty počas zimy a následný vývoj počasia počas jari vytvorili vhodné podmienky na jej prezimovanie a šírenie. Epidémii pomohlo rozšírenie už spomínaných rás z genetickej skupiny PstS10 (Amboise, Benchmark) a v menšej miere aj rasy Warrior a Warrior (-), ktoré spôsobili epidémiu hrdze plevovej v Európe v rokoch 2013 – 2016. V súvislosti s rozšírením nových rás došlo k zmene úrovne odolnosti niektorých odrôd pšenice ozimnej (napr. Asory, Campesino, Frisky, Genius, LG Dita, LG Mocca, LG Mondial, Mercedes, RGT Sacramento a RGT Telemark).
Prezimovanie patogéna počas zimy 2023/24 ovplyvnilo jeho šírenie na začiatku jari. Mycélium v našich podmienkach prezimovalo, a to aj napriek tomu, že došlo k niekoľkým teplotným výkyvom s teplotami pod -5 °C. Huba v myceliárnej fáze, teda prežívajúca v pletivách listu ako mycélium počas zimy, neprežíva dlhšie ako týždeň trvajúce mrazy, nižšie ako -6 °C.
Šírenie patogéna je dôsledkom kombinácie prezimovania mycélia a rozšírenia inokula na naše územie so vzdušnými prúdmi z veľkých vzdialeností. Rozhodujúca je aj virulencia rás v populácii patogéna a najmä vývoj počasia v priebehu jari. Vhodnými klimatickými podmienkami pre šírenie hrdze plevovej je chladnejšia a vlhšia jar s teplotami v rozpätí 10 – 17 °C. Teploty nad 25 °C už rozsiahlemu šíreniu patogéna neprospievajú. Rozhoduje tiež doba, počas ktorej sú spóry teplote vystavené. V tohtoročnej vegetačnej sezóne bol zaznamenaný silný výskyt hrdze plevovej najmä v oblastiach, kde sa vyskytovala v predchádzajúcich rokoch. Je tu potvrdený prevažujúci výskyt rasy Amboise. Došlo aj k zmenám stupňa rezistencie u niektorých odrôd. Dôvodom môže byť ako vznik novej, doposiaľ nepopísanej virulencie, tak aj silný infekčný tlak, ktorý môže prekonať gény s malým účinkom (QTL).
Hrdza pšeničná (Puccinia triticina)
Hrdza plevová a hrdza pšeničná spôsobujú škody v opakujúcich sa cykloch počas epidémií. Hrdza pšeničná sa však v našich podmienkach vyskytuje na pšenici každoročne, hodnoty úrodových strát sa prejavujú vo viacročnom priemere. Hrdza pšeničná môže u nás na pšenici za miernych zím prezimovať vo forme mycélia na výdrvoch alebo skoro siatych oziminách, avšak hlavným zdrojom infekcie bývajú spóry prenášané vzdušnými prúdmi z teplejších oblastí s pokročilejšou vegetáciou z východnej a juhovýchodnej Európy. Hrdza pšeničná spôsobuje na pšenici pri silnom infekčnom tlaku a pestovaní náchylných odrôd bez ošetrenia úrodové straty až 50 %, a to predovšetkým v suchých a horúcich ročníkoch.
Vegetačná sezóna 2024 bola pre jej rozvoj a šírenie priaznivá. K výskytom patogéna došlo v júni a napadnutie kulminovalo na prelome júna a júla. Vzhľadom na silné napadnutie hrdzou plevovou a opakovaným vysokým teplotám však dochádzalo v postihnutých porastoch k rýchlejšiemu zasychaniu listov, a teda k spomaleniu šírenia hrdze pšeničnej. V porastoch silne napadnutých hrdzou plevovou sa už hrdza pšeničná, ale aj ďalšie listové patogény presadzovali veľmi ťažko.
Hrdza pšeničná je schopná infikovať rastlinné pletivá počas 2 – 3 hodín, keď je list zvlhčený (napr. rosou) pri teplotách okolo 20 °C. K intenzívnejšej infekcii, t. j. k väčšiemu počtu infekcií z jednotlivých spór, však dochádza pri dlhšom časovom intervale, kedy sa na listoch udržuje vlhkosť. Pri nižších teplotách je potrebná dlhšia doba orosenia, napríklad pri 10 °C je nutná 12-hodinová doba orosenia. Pri teplotách nad 32 °C alebo pod 2 °C už k infekcii nedochádza (Stubbs et al ., 1986).
Vyššia škodlivosť hrdze pšeničnej v niekoľkých posledných sezónach je čiastočne spôsobená výskytom virulentných rás hrdze, ktoré prekonávajú dominantný génrezistencie Lr37. Tento gén nesie veľká časť u nás alebo v Európe registrovaných odrôd. V náraste škodlivosti hrá dôležitú úlohu počasie a jeho rozvoj počas jari a množstva, načasovania a virulencie inokula, ktoré sa k nám dostáva z južných oblastí Európy.
Hrdza trávová (Puccinia graminis f.sp. tritici)
Napriek tomu, že sa dlhodobo plošné alebo epidemické výskyty hrdze trávovej neobjavujú, treba s touto potenciálnou možnosťou počítať, najmä v súvislosti s veľmi teplými zimami, ktoré môžu ovplyvniť schopnosť prezimovania tohto patogéna v našich podmienkach. Významný nárast výskytu hrdze trávovej a jej nových rás v južnej Európe, napr. v Taliansku, je zároveň aj dôvodom na sledovanie jej populácie a výber odolných odrôd na pestovanie aj v našich podmienkach, najmä preto, že dopad výskytu hrdze trávovej na úrody pšenice je fatálny.
Hrdza trávová sa líši od hrdze pšeničnej tým, že vyžaduje dlhšiu dobu orosenia listov (6 až 8 hodín). Prerastanie mycélia do pletív hostiteľskej rastliny je podmienené stimuláciou svetlom aspoň 10 000 luxov počas troch hodín. Maximálna infekcia sa dosiahne pri 8 až 12 hodinách orosenia v rozpätí teplôt 18 °C – 30 °C. Kôpky s urediospórami hrdze trávovej sa vyskytujú na povrchu listov a stebiel, ale aj na listových pošvách, kláskoch, osinách a dokonca aj zrnách. Kôpky hrdze trávovej prežívajú dlhšie ako kôpky hrdze pšeničnej, ktoré sa spravidla obmedzujú len na listové čepele. Rýchlosť nárastu choroby je u oboch chorôb veľmi podobná.
Napriek tomu, že výskyt hrdze trávovej je v posledných rokoch v Čechách aj na Slovensku obmedzený, sleduje sa kontinuálne odolnosť odrôd zaradených do registrácie. Pokusy prebiehajú v poľných podmienkach pri umelej infekcii. Spóry sú získavané z poľných odberov, pokiaľ sa v danom roku objavia. Informácie z týchto infekčných pokusov možno nájsť v každoročne vydávanej publikácii ÚKZÚZ (mze.gov.cz/public/portal/ukzuz) rovnako ako výsledky pokusov s hrdzou pšeničnou a hrdzou plevovou.
Základom ochrany proti hrdziam je výber odrôd s geneticky podmienenou rezistenciou, najlepšou voľbou sú odrody s kombinovanou rezistenciou k hrdziam a zároveň aj k ďalším patogénom. Takéto materiály je však veľmi komplikované nájsť, pre výber odrôd je tak treba vychádzať z lokálnych skúseností o výskyte chorôb a ich infekčnom tlaku.
Kombinovanú rezistenciu voči hrdzi pšeničnej, plevovej a trávovej, ktorá bola zisťovaná v poľných infekčných pokusoch vo VÚRV, v. v. i., mali ozimné odrody Skif, LG Lunaris, LG Dita, LG Mondial, KWS Espinum, Song, RGT Essence a Pirueta. Zo skúšaných kultivarov jarnej pšenice niesli kombinovanú rezistenciu odrody Reflex, KWS Carusum, Kitri, Cindy, WPB Troy a Laskarina.
Ochrana
Najúčinnejšou ochranou voči hrdziam je šľachtenie na rezistenciu. Šľachtenie však je možné smerovať iba na rasy, ktoré sa v populácii vyskytujú. Problémom je ťažká predvídateľnosť vzniku a šírenia nových invazívnych rás z hľadiska ich pôvodu a adaptability. Je teda nevyhnutné kontinuálne sledovanie populácií patogéna, pochopenie jeho biológie a faktorov, ktoré ovplyvňujú vznik epidémií a sledovanie zraniteľnosti hostiteľských odrôd, ktoré majú zásadný vplyv na miestnu štruktúru virulencie patogéna. Pre lepšiu kontrolu šírenia hrdze je vhodné používať väčšiu odrodovú pestrosť a odlišne založenú rezistenciu.
Chemická ochrana pšenice je vhodná vtedy, ak sa tesne pred metaním kôpky hrdze vyskytujú na 5 – 15 % odnoží, alebo sa koncom metania hrdza vyskytuje na 10 – 20 % odnoží. Bežne sa používajú fungicídy so širším spektrom účinnosti. Hrdze sú na fungicídne ošetrenie citlivejšie ako napr. múčnatka alebo septoriózy, ale zároveň sa v porastoch vyskytujú dlhú dobu, ktorá prekračuje termín účinnosti fungicídnych prípravkov, je teda vhodné pri silnejších výskytoch a pestovaní náchylných odrôd ošetrenia opakovať.
Od výberu odrôd do konkrétnych lokalít sa potom odvíja fungicídna ochrana, aj keď úbytok povolených účinných látok tento spôsob ochrany sťažuje.
Záver
Hrdze na obilninách dlhodobo spôsobujú významné hospodárske straty. Sledovanie ich šírenia a zmien v ich populáciách je nepretržitý proces, ktorý sa snaží predchádzať rýchlemu prekonávaniu rezistencie odrôd a vysokým stratám na úrodách obilnín. Ochrana proti hubovým patogénom by mala byť popri agrotechnických postupoch a fungicídnej ochrane založená na pestovaní rezistentných odrôd.
Výsledok vznikol za podpory Ministerstva poľnohospodárstva, inštitucionálna podpora MZE-RO0423.
Autor: Mgr. Alena Hanzalová, Ph.D., Výskumný ústav rastlinnej výroby, v. v. i. Praha-Ruzyně
