2014 Már 19

Az őszi búza fuzáriumos kalászfertőzés elleni védelme

Nincs hozzászólás

Az őszi búza fuzáriumos betegsége (kalászfuzáriózis) gyakori és az emberre, állatokra káros anyagcseretermékek megjelenése miatt jelentős gombák okozta betegség. A védekezésben a gyógy- és aromanövényekből származó illóolajok lehetséges megoldást jelentenek a szintetikus úton előállított gombaölő szerek kiváltására.

A szintetikus növényvédő szer mentes védekezési eljárások kutatása az utóbbi évtizedekben különösen hangsúlyossá válik. A gyógy- és aromanövényekből nyert kivonatok, illóolajok ismert antimikrobiális hatásuk révén lehetséges alternatívát jelenthetnek a szintetikus növényvédő szereken (peszticidek) alapuló védelem mellett. A téma alaposabb feltárását indokolják többek között a növényvédő szer használat egyre szigorodó szabályozása, a környezetterhelés csökkentése valamint a szintetikus peszticid-maradékoktól mentes termények iránti fokozódó fogyasztói igények. Az illóolajok gombagátló hatásának vizsgálata régóta ismert és ma is intenzíven kutatott terület, ugyanakkor az eredmények a legtöbb esetben laboratóriumi vizsgálatokon alapulnak, üzemi körülmények között (szabadföldi vagy hajtatott növényállományokban) végrehajtott kísérletekről ritkán találunk adatokat.

Hazánk egyik legfontosabb szántóföldön termesztett növénye az őszi búza. Vetésterülete meghaladja az 1 millió hektárt. A termesztés biztonságát egyéb betegségek (pl. lisztharmat, rozsdák, levél és pelyvafoltosságok) mellett a fuzáriumos betegség, más néven kalászfuzáriózis veszélyezteti. A betegséget Fusarium fajok okozzák, amelyek közül járványos években kiemelkedik a F. graminearum, illetve a F. culmorum szerepe. A fertőzés veszélye nem csak a közvetlen kártételben rejlik, a közvetett kártétel során, egészségre káros anyagcsere termékek (toxinok) képződnek, amelyek megjelenhetnek a takarmányokban illetve a pékárukban.

Az időjárás alakulása és a fertőzöttség gyakorisága szoros összefüggést mutat. A csapadékos években (különösen a virágzás idején hulló gyakori esőzésekkor pl.: 1978, 1979, 1999, 2010) az átlagos szemfertőzöttség gyakorisága országos szinten meghaladta a rendkívül magas, 20%-os értéket (Aponyi és társai, 1998.; Halász és Valovics, 2012). A betegség elleni hatékony védelem, a különböző védekezési eljárások együttes, integrált alkalmazását kívánja meg. A peszticidmentes eljárások kutatása, különösen az ökológiai termesztés területén, nagy hangsúlyt kap. Korábban számos ismert illóolaj (pl.: fahéj, szegfűszeg, szurokfű, citromfű) hatását értékelték laboratóriumi körülmények között a gabonaféléken előforduló Fusarium fajok ellen. A kórokozó növekedésének, valamint a toxinok felhalmozódásának gátlásában több esetben ígéretes eredményeket kaptak.

A Budapesti Corvinus Egyetem Növénykórtani Tanszékén folytatott több éves elővizsgálatra alapozva célul tűztük ki néhány gyógynövény, különböző mentafélék, a fahéj és a kakukkfű, felhasználása lehetőségének értékelését a betegség elleni védelemben.

Laboratóriumi vizsgálatok

A betegség kórokozói elleni hatásvizsgálatot a szabadföldi kezeléseket megelőzően laboratóriumban, ellenőrzött körülmények között kezdtük el. Mesterséges táptalajon először három mentaféle, a borsosmenta ’Mitcham’, a borsosmenta ’Mexian’ és a fodormenta növényi kivonatának és légszáraz darálékának kórokozó növekedésére gyakorolt hatását értékeltük. A növényi anyagokat eltérő koncentrációban illetve dózisban adagoltuk a táptalajhoz, majd egy nappal később a gombát a táptalaj közepére oltottuk. Az illóolajok hatását hasonló módon értékeltük: az illóolajokat eltérő koncentrációban adtuk kézmeleg táptalajhoz, amelyet az illóolaj cseppecskék egyenletes eloszlása érdekében folyamatos rázás mellett öntöttünk tenyészedényekbe. A kórokozó gombát a megszilárdult táptalaj közepére oltottuk. A mentaolajok mellett, a ciklámen fuzáriumos betegsége ellen korábban már hatékonynak bizonyult fahéj illóolajának hatását is értékeltük. A gátló hatásra a gombatelepek növekedésének mértékéből következtettünk. A kapott adatokat számítógépes program segítségével, statisztikai módszerekkel is feldolgoztuk.

A mentafélék daráléka táptalajon jelentősen gátolta a kórokozó telepeinek növekedését. A legkisebb telepek a borsosmenta ’Mitcham’ darálékát tartalmazó (1g/15 ml) táptalajon fejlődtek. A kezelt tenyészetek területe átlagosan negyedére csökkent a darálékot nem tartalmazó táptalajon fejlődött tenyészetekéhez képest. A gátlás statisztikailag mindhárom mentafélénél igazolható volt. A vizes kivonatok kórokozó fejlődésére gyakorolt hatása kevésbé volt jelentős, a gombatelepek növekedését nem, vagy csak kismértékben gátolták. Az illóolajok közül a fahéj olaja volt a leghatásosabb. A vizsgált koncentrációkban (0,01%, 0,03%, 0,1% és 0,3%) a kórokozó egyáltalán nem indult fejlődésnek. A menta illóolajok közül táptalajon a fahéj után a fodormenta olaja gátolta számottevően a telepek fejlődését. Az illóolajok gátló hatását, az azokat nem tartalmazó táptalajon fejlődő telepekhez képest statisztikailag minden esetben igazoltuk (1. ábra).

1. ábra | Az illóolajok hatása a kórokozó telepek területére mesterséges táptalajon

1. ábra | Az illóolajok hatása a kórokozó telepek területére mesterséges táptalajon

Jelmagyarázat: K: kontroll, F: fahéj, Fm: fodormenta, BMi: borsosmenta ’Mitcham’, BMe: borsosmenta ’Mexien’. (Az ábrákon az azonos betűk statisztikailag homogén csoportot jelölnek 95%-os biztonsági valószínűségi szinten. Az oszlopok felett az adatokhoz tartozó átlagos szórásértékek láthatók.)

Szabadföldi vizsgálatok

A laboratóriumban hatékony illóolajokkal a szabadföldi kezeléseket két helyszínen végeztük, Sóskúton a Sóskút Fruct Kft. illetve Röjtökmuzsajon a NÉBIH fajtakísérleti állomás őszi búza állományában. A fodormenta és a fahéj illóolajának hatékonysága mellett a kórokozók elleni vizsgálatainkban korábban gyakran eredményesnek bizonyult kakukkfű illóolajának hatékonyságát is értékeltük a kalászfuzáriózis ellen. A kezeléseket 2012-ben (Sóskút) és 2013-ban (Röjtökmuzsaj) is beállítottuk. Az illóolajokkal kisparcellás körülmények között Sóskúton MV Toborzó, Röjtökmuzsajon GK Szala búzafajtákat permeteztünk. A hatékonyság értékelhetőségének biztosítására az állományt mindkét helyszínen a kórokozó spóraszuszpenziójával mesterségesen fertőztük tejesérés kezdetén (Sóskút), illetve teljes virágzásban (Röjtömuzsaj). Az illóolajokat kézi nyomáspermetezővel két nappal a mesterséges fertőzés előtt (preventív, megelőző kezelés) illetve két nappal azt követően (kuratív, gyógyító kezelés) permeteztük a kalászokra. Az illóolajokat 0,1% illetve 0,2% koncentrációban alkalmaztuk. A diszpergáló képesség fokozására a permetlébe Silwet Star adjuvánst (0,02%) is adagoltunk. Sóskúton az állomány egy részét a mesterséges fertőzést követően összehasonlításként tebukonazol tar­talmú gombaölő szerrel is kezeltük háti motoros permetezővel. Röjtökmuzsajon a fertőzéshez kedvező rendkívül csapadékos időjárás miatt a növényeket tejesérésben felülkezeltük. A kezelések hatékonyságát a kalászfertőzés gyakorisága, annak mértéke, illetve a belső szemfertőzöttség gyakorisága alapján értékeltük. A belső szemfertőzöttség meghatározásához a gabonaszemeket felületi fertőtlenítést követően táptalajon, illetve nedves szűrőpapíron tartottuk és a szemek felületén megjelenő gombatelepeket leszámoltuk (2. ábra). Az eredményeket statisztikai módszerekkel szintén értékeltük.

2. ábra | Kórokozó telepek nedves szűrőpapíron tartott gabonaszemeken

2. ábra | Kórokozó telepek nedves szűrőpapíron tartott gabonaszemeken

A 2012-ben uralkodó időjárási körülmények mellett a sóskúti búzaállomány kísérleti parcellájában a betakarításig a betegségre jellemző kalásztünetek nem alakultak ki, ugyanakkor a mesterségesen fertőzött növényeken 32% körüli átlagos belső fuzáriumos szemfertőzöttséget tapasztaltunk, táptalajon értékelve. Az illóolajokkal 0,1%-os koncentrációban végzett kezelések közül a szemfertőzöttség gyakoriságát a fahéjjal a fertőzés után két nappal végrehajtott kuratív permetezés szorította vissza a legnagyobb mértékben. A szemfertőzöttség gyakorisága a kezelés hatására kevesebb, mint harmadára csökkent a mesterségesen fertőzött növényekhez képest. A kezelés hatékonysága szignifikánsnak mutatkozott a fertőzött kontroll, a kezeletlen kontroll és az üzemi kontroll növényekkel összevetve, ugyanakkor az illóolajos kezelések hatása egymástól kevésbé különbözött (3. ábra).

3. ábra | Sóskúton 2012-ben végrehajtott illóolajos kezelések (0,1%) hatása a fuzáriumos belső szemfertőzöttség gyakoriságára

3. ábra | Sóskúton 2012-ben végrehajtott illóolajos kezelések (0,1%) hatása a fuzáriumos belső szemfertőzöttség gyakoriságára (p≤0,05)

Jelmagyarázat: KK: kezeletlen kontroll, NK: üzemi kontroll, FeK: fertőzött kontroll, M: fodormenta, F: fahéj, p: preventív kezelés, k: kuratív kezelés.

Röjtökmuzsajon 2013-ban a kalászhányás-virágzás idején hullott gyakori és nagymennyiségű csapadék elősegítette a mesterségesen fertőzött növényeken a kalászfuzáriózis terjedését. Az illóolajos kezelések a tejesérés végén felvételezett kalászfertőzés gyakoriságát minden esetben jelentősen visszaszorították a fertőzött kontroll növényekéhez képest. Leghatékonyabbnak a fahéj 0,1%-os olajával végzett gyógyító hatású (kuratív) kezelés bizonyult, amelynek hatékonysága Abott képlettel számolva elérte a 78%-ot (4. ábra).

4. ábra | Röjtökmuzsajon 2013-ban végrehajtott illóolajos kezelések hatása a fuzáriumos kalászfertőzöttség gyakoriságára

4. ábra | Röjtökmuzsajon 2013-ban végrehajtott illóolajos kezelések hatása a fuzáriumos kalászfertőzöttség gyakoriságára (p≤0,05)

Jelmagyarázat: Fah: fahéj, Kak: kakukkfű, Kont: kezeletlen kontroll, Fert: fertőzött kontroll, K: kuratív kezelés, P: preventív kezelés.

A kalászokon kialakult fertőzés mértékét szintén a fahéj 0,1%-os olajával végzett kuratív kezelés gátolta legnagyobb mértékben, a hatékonyság elérte a 83%-ot. Ugyanakkor a kezelések jelentős része nem gátolta számottevően a kórokozó kalászon belüli terjedését (5. ábra). A nedves szűrőpapíron meghatározott belső szemfertőzöttség gyakoriságát egyik kezelés sem gátolta meggyőző mértékben a fertőzött kontroll szemekhez képest. A legnagyobb gátló hatást a fahéj 0,2%-os olajával végzett kuratív kezelés adta, amelynek hatékonysága 68% volt.

5. ábra | Egészséges (balra), közepesen (középen), illetve súlyosan (jobbra) fertőzött búzakalász

5. ábra | Egészséges (balra), közepesen (középen), illetve súlyosan (jobbra) fertőzött búzakalász

Következtetés, összefoglalás

Annak ellenére, hogy laboratóriumi körülmények között a növények száraz daráléka, kivonata jelentősen gátolhatja a kórokozó növekedését, szabadföldi alkalmazásuknak korlátot szabnak a kijuttatás nehézségei illetve a szántóföldi hatékonysághoz szükséges töménység elérése. Ugyanakkor a gyógynövényekből nyert illóolajok mind laboratóriumi, mind szabadföldi körülmények között számottevő mértékben gátolhatják a kalászfuzáriózis kórokozóinak terjedését. Figyelemre méltó a fahéj illóolajának úgynevezett kuratív, gyógyító hatása, amely vizsgálatainkban következetesen megnyilvánult. A kuratív hatás utal olyan illóolaj komponensek nagymennyiségű jelenlétére, amelyek a fejlődő gombafonalak károsításáért felelősek. Az alkalmazott illóolajok, hasonlóan számos kereskedelemben kapható gombaölő szerhez, gátló hatásukat leggyakrabban a gombafonalak sejtmembránjának funkcionális és morfológiai megváltoztatásával érik el.

A permetezések során alkalmazott Silwet Star adjuváns helyettesíthető az illóolaj cseppecskék eloszlását segítő természetes eredetű anyagokkal (pl.: szójalecitin, mosószappan). Eredményeink alapján a fahéj illóolaja alkalmas jelölt az őszi búza kalászfuzáriózisa elleni védelemben, azonban a szabadföldi hatékonyság igazolásához további összehasonlító vizsgálatokra van szükség valós fertőzési viszonyok között a kezelések száma, az alkalmazott dózis illetve az adalékanyag változtatásai mellett.

Köszönetnyilvánítás: a kutatás a TÁMOP 4.2.4.A/1-11-1-2012-0001 Nemzeti Kiválóság Program című kiemelt projekt keretében zajlott. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.

További köszönetünket fejezzük ki a Sóskút Fruct Kft. valamint a NÉBIH fajtakísérleti állomás munkatársainak a kísérleti helyszín biztosításáért.

Dr. Nagy Géza – Kovács Blanka – Kovács Flórián
(Biokultúra 2013/6)

[felül]