Mgr. Alena Hanzalová, Ph.D.; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i, Praha-Ruzyně

Před začátkem vegetační sezony si každoročně klademe otázku, jak se připravit na možné problémy s rozvojem chorob a jejich dopadem na zdraví porostů. K nejzávažnějším chorobám pšenice v České republice i v Evropě patří rzi. Jejich šíření je do značné míry odvislé od počasí a to nejen počasí u nás, ale i v oblastech kontinentu odkud se k nám šíří jejich spóry.

Prognózy výskytu, šíření a škod, které rzi v nadcházející vegetační sezoně způsobí, jsou založeny především na znalosti jejich biologie, způsobu jejich šíření, změnách virulence v jejich populacích a rovněž na odolnosti odrůd s nejvyššími množitelskými plochami. Na základě těchto informací pak můžeme předpokládat, jak se pravděpodobně bude napadení vyvíjet. Prognózy však nezachycují výkyvy počasí, načasování infekce a řadu dalších faktorů, které ovlivňují celý komplex hostitel-patogen.

Rez pšeničná

Rez pšeničná se u nás se zpravidla vyskytovala od června a kulminovala během července za teplého a relativně suchého počasí. V posledních několika letech se urediospóry objevují již v květnu a k největší kulminaci choroby dochází v druhé polovině června. Během vegetace se šíří letními výtrusy (urediospórami). Spóry dopadají na list, zde vyklíčí, mycelium prorůstá průduchem do rostliny a mezibuněčnými prostory prorůstá do pletiva listu, vytváří uredie (tj. kupky), ze kterých se následně uvolňují spóry hnědorezavé barvy. Tento proces trvá pouze 10–12 dní a v polních podmínkách se během vegetace opakuje několikrát v závislosti na vnějších teplotách a stavu listových pletiv. Ke zpomalení sporulace dochází díky přehřívání listů nebo jejich předčasnému zasychání. Rez pšeničná napadá pouze listy hostitelské rostliny, jakmile list zaschne, tvoří se koncem vegetace v ložiskách těchto spór zimní výtrusy (teliospóry).

Hlavním zdrojem infekce bývají spóry přenášené vzdušnými proudy z teplejších oblastí s pokročilejší vegetací z jihovýchodní části Evropy. Pro své pohlavní rozmnožování potřebuje rez pšeničná stejně jako všechny rzi na kulturních i planých travách mezihostitelskou rostlinu, tou jsou u rzi pšeničné někteří zástupci rodu Thalictrum (žluťucha). Větší význam mezihostitele však pro přezimování, šíření, případně vznik nových ras nebyl u nás prokázán, na rozdíl například od jižní Evropy. Rez pšeničná může u nás na pšenici za mírných zim přezimovat ve formě mycelia na výdrolech nebo časně setých ozimech, v takovém případě pak může dojít v jarním období k brzkým infekcím.

Infekční tlak rzi pšeničné v posledních několika letech roste, stejně jako se mění areál jejího rozšíření. Její každoroční výskyt byl dříve zaznamenáván v teplejších oblastech republiky, zejména na Moravě, Českomoravská vrchovina tvořila hranici jejích významnějších výskytů. V posledních třech letech se však plošně vyskytuje i na lokalitách v Čechách. Ztráty na výnosu zrna jsou přičítány hlavně redukci řady kvítků a snížení asimilační plochy hostitele.

Populace patogena mají vysokou diverzitu, neustále vznikají nové virulence, které překonávají odolnost pěstovaných odrůd. Patogen vykazuje navíc vysokou přizpůsobivost pro různé klimatické podmínky. Změny v rasovém spektru souvisejí i s pěstovanými odrůdami a jejich pěstebními plochami. Pokles genetické rozmanitosti pšenice s vysokým výkonem přispívá k šíření nových ras patogena.

Strategie ochrany porostů proti rzi pšeničné, podobně jako proti dalším rzem na obilninách spočívá především ve šlechtění na odolnost, výběru a pěstování odolných odrůd. V současnosti je popsáno 76 genů rezistence a nově popsaných genů stále přibývá. Jejich využití pro komerčně pěstované odrůdy je však často problematické, neboť velká část z nich pochází z jiných druhů trav, které vnášejí do pěstovaných kultivarů nežádoucí vlastnosti. K řešení problematiky rzí na pšenici se využívají kromě rasově specifických genů s velkým účinkem i geny nespecifické rezistence, které zpomalují průběh choroby nebo ovlivňují délku inkubační doby rzí, to vede ke snížení reprodukčního potenciálu, a tím k nižšímu konečnému napadení. Kromě genů s velkým účinkem se na rezistenci významně podílí i komplexy genů s menším účinkem. Projevy některých genů rezistence jsou výrazně závislé na teplotě, na růstové fázi rostlin a na vzájemné interakci. Tento typ odolnosti se často označuje jako polní nebo částečná rezistence. Někdy se užívá termín polní rezistence pro označení odolnosti projevující se nízkým napadením na poli, ať už je genetický základ této rezistence jakýkoliv.

V u nás pěstovaných odrůdách se využívají geny rezistence Lr1, Lr3a, Lr10, Lr13, Lr14a, Lr19, Lr24, Lr26, Lr28, Lr34, a Lr37, některé z nich však již ztratily svou účinnost, např. gen Lr1, Lr3a nebo Lr10, jehož účinnost není vysoká, ale uplatňuje se v kombinaci s dalšími geny rezistence ke rzi pšeničné.

Nejvyužívanějším genem je částečně účinný gen Lr37, který nesou dvě třetiny u nás registrovaných odrůd. Gen Lr37 pochází z Aegilops ventricosa. Samotný gen Lr37 podmiňuje odolnost dospělých rostlin pšenice, do roku 2000 byl v Evropě zcela účinný, později se účinnost snížila s rozšířením virulence v populaci rzi pšeničné. Nesou jej například odrůdy Rivero, Steffi, Penelope, Barracuda, Butterfly, Cecilius, Atuan, Gaudio, Penelope, Faunus, KWS Silverstone, Proteus, RGT Sacramento, WP8 Calgary, LG Imposanto a řada dalších.

Účinným genem je gen Lr24, který rovněž pochází ze vzdáleného křížení, a to z pýru (Thinopyrum ponticum). Virulence ke genu Lr24 byla dosud zjišťována jen velmi zřídka. Z registrovaných odrůd byl gen Lr24 potvrzen u odrůd Carroll, Sheriff, Futurum a RGT Cesario.

Gen Lr24 je ve vazbě s účinným genem rezistence vůči rzi travní Sr24. Vysokou účinnost vykazuje i gen Lr28, který nesou odrůdy WP8 Calgary, Frisky.

Stále významný je gen Lr26, přestože je v našich odrůdách dostal na pole už v 70. letech a jeho účinnost není vysoká, setkáváme s ním i v našich novějších odrůdách, poněvadž translokace ze žita má většinou pozitivní vliv na výnos. Tento gen je ve vazbě s genem ke rzi travní – Sr31, který je v Evropě z velké části účinný. Z novějších registrovaných českých odrůd nesou gen Lr26 např. odrůdy Vanessa, Etela, Johnson, Brilliant aj.

Rez plevová

Symptomy rzi plevové se objevují v porostech pšenice na počátku jara, v období teplých zim ji však lze po většinu tohoto období nalézt na spodních listech přezimujících odrůd pšenice. V případě těchto zimních výskytů je pravděpodobnější časné jarní šíření. Jasně oranžové urediospóry se nejdříve objevují na listech, později silnějším infekčním tlaku napadají klas. Pro rez plevovou je kromě výrazné barevnosti charakteristické uspořádání uredií (kupek) na listech do protáhlých pruhů podél listové žilnatiny.

Epidemie rzi plevové, která se v České republice vyskytovala v letech 2013– 2015, zvýšila význam této choroby v našich podmínkách a ukázala na potenciál její škodlivosti při změně rasového spektra a rozšíření ras s odlišnými nároky na prostředí. To se projevilo napadením dříve odolných odrůd. V celé Evropě se rozšířily nové rasy, např. rasa pojmenovaná Warrior a její varianty.

Epidemie měla pozitivní vliv na současnou úroveň rezistence u nás pěstovaných odrůd pšenice vůči rzi plevové. Silný infekční tlak vyřadil napadené odrůdy ze zkoušení a odrůdy s nižší úrovní rezistence nebyly registrovány. Epidemie měla vliv i na volbu odrůd pěstiteli a fungicidní ošetřování již při výskytu prvních příznaků.

V současnosti se na našem území rez vyskytuje jen v některých oblastech, a to zejména v tam, kde se ve větší míře objevovala v předchozích letech nebo kde mycelium přezimovalo a došlo k časným infekcím. Úroveň napadení se vyznačuje velkými lokálními rozdíly. V souvislosti s vyššími teplotami v jarním období je nástup choroby časný, díky přísuškům však napadení brzy stagnuje. Napadené listy rychleji zasychají, choroba se šíří pomalu nebo se její šíření zastavuje. Celkově se rez plevová v posledních třech letech (2017–2019) projevila nižším infekčním tlakem a nižší úrovní napadení, podobný průběh lze očekávat i ve vegetační sezoně 2020.

Stejně tak jako u rzi pšeničné nesou naše odrůdy geny rezistence označované pro rez plevovou symbolem Yr (yellow rust). Po roce 2000 byly u nás registrovány odrůdy, které měly rezistenci odvozenou od mnohoštětu (Aegilops ventricosa) s genem rezistence vůči rzi plevové Yr17, ten byl prokázán u odrůd Rheia, Bill, Clever, Clarus, Globus, Rapsodia, Caphorn, Biscay, Baryton, Mulan, Bakfis, Kodex, Orlando, Sultan, Nikol a dalších.

Na příkladu nejrozšířenějšího genu rezistence (Yr9 – žitná rezistence) v druhé polovině 20. století, je zřejmá omezená trvanlivost specifických genů rezistence. Gen byl překonán do konce století. V současné době je nejrozšířenější gen Yr17, který je účinný jen vůči některým rasám.

Škody způsobené rzí plevovou se projevují redukcí hmotnosti tisíce zrn a sníženým počtem obilek v klasu. Napadené obilky jsou drobné, svraskalé a jejich následné klíčení je zpožděné. Snižuje se také počet vzešlých rostlin z napadených obilek, u silně infikovaných rostlin dochází i ke zkracování kořenů. Při silném infekčním tlaku a současném pěstování náchylných odrůd mohou výnosové ztráty v neošetřeném porostu přesahovat 50 %.

Rez pšeničná se šíří do dalších oblastí

Rez plevová v současnosti poněkud ustoupila

Rez travní má vysoký potenciál škodlivosti

Rez travní

Rez travní se vyznačuje charakteristickými tmavě hnědými urediemi, které můžeme nalézt na celé nadzemní části napadené rostliny, na rozdíl od dalších rzí vyskytujících se na pšenici napadá stéblo. Poškození stébla přerušuje přívod vody a živin do klasu. Při silném infekčním tlaku a pěstování náchylné odrůdy mohou být ztráty na výnosu až 80–90 %. Rez travní má vyšší nároky na teplotu, k jejím infekcím dochází v jarním období později, zpravidla v průběhu května. Čím časnější je na jaře výskyt rzi, tím větší škody působí zejména za suchého a velmi teplého léta.

V letech 2016 a 2017 v evropských zemích včetně České republiky začala ve větší míře objevovat rez travní. Tento trend pokračoval i v následujících vegetačních sezonách. Potenciální škodlivost rzi travní je velmi vysoká, její četnější výskyty souvisí s šířením nové rasy pod názvem – „Digalu“ a jejích variant a nově se šířících ras pod názvem „Clade“ I.–IV. Zda dojde k většímu rozšíření nových ras u nás, je otázkou součinnosti řady faktorů, ať už jsou to faktory klimatické nebo například pěstování náchylných odrůd. Významnou roli při šíření by mohla také hrát schopnost patogena přezimovat v našich podmínkách ve formě mycelia. Zatím u nás přezimování rzi travní nebylo prokázáno, ale s proměnami klimatu nebo v mírných zimách se tento stav může změnit. Pokud taková situace nastane, bude rez travní u nás i v celé Evropě závažným problémem.

Přestože k epidemickým výskytům rzi travní nedošlo v ČR už od roku 1972, na možnosti jejího plošného nebo epidemického výskytu je tak potřeba se připravit, a to zejména výběrem odrůd s vyšším stupněm odolnosti a stejně jako u rzi pšeničné a plevové pestřejší skladbou pěstovaných odrůd.

Ochrana

Při volbě odrůd pro pěstování je výhodné hledat materiály s kombinovanou rezistencí nejen vůči rzem, ale i k dalším chorobám. Údaje o odrůdové odolnosti uvádí ÚKZÚZ v Seznamech doporučených odrůd, ty mohou být vodítkem pro výběr odrůd a pro fungicidní ošetření. Pro ošetření jsou efektivní přípravky s difenylconazolem, propiconazolem, cyproconazolem a dalšími nebo kombinací azolů a strobilurinu.

Efektivita chemického zásahu se odvíjí od včasnosti zásahu. Při vyšším infekčním tlaku je účinný pouze opakovaný postřik. S časnou aplikací fungicidu je třeba počítat zejména u náchylnějších odrůd. Vhodná je aplikace na list ve fázi BBCH 31–49, pozdější kurativní aplikace jsou účinné, ale nezabrání již vniklým škodám.

Vzniku rezistentních populací rzi vůči určitému fungicidu lze předejít používáním kombinovaných fungicidů nebo zamezení opakovaných aplikací přípravků se stejným mechanizmem účinku. Pro aplikaci fungicidů je také rozhodující odrůdová skladba a stupeň odolnosti pěstovaných odrůd.

Byť jsou uvedené látky a přípravky účinné i proti dalším houbovým chorobám pšenice, chystané restrikce fungicidů zvýší význam genetické ochrany, tedy šlechtění na odolnost nejen ke rzem, ale i dalším chorobám pšenice.

Příspěvek vznikl za podpory projektu MZE-RO0418.