NÖVÉNYVÉDELEM ROVATVEZETŐ: Dr. Békési Pál c. egyetemi tanár Veszélyes növénybetegségek (II./2.) A sorozat megtervezésében és szerkesztésében közreműködik Dr. Békési Pál és Dr. Fischl Géza A burgonya Y vírusa A búza rozsdabetegségei A burgonya levélsodró vírusa Uborka mozaik vírus A burgonya bakteriózisai A szőlő tőkepusztulása A napraforgó hamuszürke szárkorhadása A repce fómás betegségei Moniliás gyümölcsbetegségek A meggy antraknózisa A paradicsom és a paprika alternariája Paprika lisztharmat A búza rozsdabetegségei Csősz Lászlóné dr., Dr. Purnhauser László Gabonakutató Nonprofit Kft., Szeged Manninger Sándorné dr. ny. tudományos főmunkatárs Budapest A világon 1400 millió hektár szántóterületen folyik növénytermesztés, amely a föld szárazföldi területének mintegy 10 %-át teszi ki. Ezen a területen 16 kultúrnövényt termesztenek, amelyek közül a nyolc gabonanövény (búza, rizs, kukorica, árpa, köles, szemes cirok, zab, rozs) mintegy 700 millió hektárt foglal el. Ebből 240-250 millió hektárra tehető a búza termőterülete világszerte. A búza a rizs után a második legfontosabb gabonanövény, a világ élelmiszerfogyasztásának mintegy 20 %-át teszi ki. Magyarországon a búza vetésterülete 1-1,2 millió hektár között változik. A búzát termesztése folyamán számos biotikus és abiotikus hatás éri, melyek a betakarítható termés minőségét és mennyiségét többnyire kedvezőtlenül befolyásolják. A biotikus tényezők közül a búza rozsdagombái (szárrozsda/ fekete rozsda: Puccinia graminis, vörösrozsda/levélrozsda: Puccinia recondita/puccinia triticina, sárgarozsda: Puccinia striiformis) világszerte megtalálhatók a gabonatermő területeken, jelentőségük a környezeti tényezőktől függően eltérő. Szárrozsda/feketerozsda Főleg hazánknál melegebb éghajlatú vidékeken (pl. Afrika, Közel-Kelet) jelent állandó veszélyt. Magyarországon az első nagy szárrozsdajárványt 1873-ban jegyezték fel, amely egyben a rezisztenciára nemesítés kezdetét is jelentette. Az utolsó országos járvány 1972-ben alakult ki, ez után egyáltalán nem, vagy csak sporadikusan fordult elő. A változáshoz a korai fajták nagyarányú elterjedése, a fungicides növényvédelem kiterjedt használata, valamint két, magyarországi körülmények között hatékony szárrozsda rezisztenciagén Sr31 és Sr36 nemesítésben történő nagyarányú felhasználása jelentősen hozzájárult. A hazánkban 1970 és 2005 között államilag elismert 156 magyar búzafajta fele hordozta az Sr31- vagy az Sr36-os rezisztenciagént. A két legnagyobb magyar nemesítési programot összehasonlítva volt olyan időszak (1993-1995), amikor a martonvásári fajták 92-95 %-a tartalmazta az Sr31-es gént, miközben az Sr36 előfordulása ritkaság számba ment. Ugyanakkor a szegedi búzafajtákban az Sr36 gyakorisága ért el magas, 40-45 %-os szintet (2001-2003). Az 1985-2003 közötti 16 évben megfigyelt NÉBIH (OMMI) betegségadatok (mesterséges fertőzés) alapján a fenti géneket nem hordozó fajták átlagos fertőződése 50 %-os volt, míg az Sr31, ill. Sr36 géneket hordozó fajtacsoportok csak átlagosan 13, illetve 2 %-ban fertőződtek. 84 2013. szeptember
1998-ban Ugandában jelent meg a szárrozsdagomba új, igen agresszív törzse, az Ug99, és ennek újabb virulens változatai, amelyek gyakorlatilag a fenti két rezisztenciagént tartalmazó fajtákat is megbetegítik. Az új rassz már elterjedt Kelet-Afrikában, egyre jobban fenyegeti a Közel-Keletet és Ázsiát, megjelent Iránban, Jemenben és lehetséges a továbbterjedése. A veszély elhárítása érdekében a nemzetközi és a hazai nemesítő intézetekben intenzíven folyik új rezisztenciaforrások keresése és beépítése az új fajtákba, majd azok termesztésbevételével a rassz terjedése remélhetőleg megállítható. Levélrozsda/vörösrozsda Előfordulása Európában, Amerikában, Mexikóban, Kanadában, Ausztráliában, Indiában gyakori. Magyarországon a szárrozsdát az 50-es évektől kezdődően fokozatosan felváltotta a levélrozsda, amely szinte minden évben előfordul kisebb-nagyobb problémákat okozva. Országos járványt 2010-ben okozott utoljára. A levélrozsdagombát változó fertőzőképesség jellemzi, mivel a levélrozsda-populáció számtalan rasszból áll, amelyek a búzafajtákat nem egyforma mértékben betegítik meg. 1956-2010 közötti időszakban az azonosított rasszok száma évenként 4-12 között változott, amelyek közül egy-egy vezető szerepet töltött be a populációban. A domináns rasszok változását (20, 1. ábra Hét Lr gén gyakorisága a 170 hazánkban államilag elismert búzafajtában (Az utolsó oszlop azon búzafajták gyakoriságát jelzi, amelyekben e gének nem voltak kimutathatók) 1. kép A szárrozsda (Puccinia graminis f. sp. tritici) által okozott tünetek 77, 77+Lr26, 61, 12, 6) elsősorban a különböző genetikai hátterű fajták termesztésbe vétele, elterjedése, illetve azok termesztésből való kivonása okozta. Egy Tar Melindával közös tanulmányunkban az 1975 és 2005 között államilag elismert magyar búzafajtákban vizsgáltuk hét Lr gén (Lr26, Lr34, Lr10, Lr1, Lr20, Lr52 és Lr37) gyakoriságát molekuláris markerek segítségével. Nemesítési és termesztési szempontból kedvezőtlen, hogy a már hatástalan Lr10 és Lr26 gének nagy arányban voltak jelen a fajtákban. Ugyanakkor a három hatékony Lr gén közül csak az Lr34, a két közepesen 2013. szeptember 85
hatékony génből pedig csak az Lr1 volt jelen számottevő (20 % körüli) gyakorisággal (1. ábra). Sárgarozsda A sárgarozsda kártétele jól ismert Észak- és Dél-Amerikában, Észak- és Kelet-Ázsiában, Új-Zélandon, valamint Európában is. Magyarországon első járványos fellépését 1933-ban jegyezték fel és azóta még hat évben alakult ki jelentős mértékű epidémia. A legutolsó, országos méretűnek számító járvány 2001-ben volt. Az akkor köztermesztésben lévő 78 államilag elismert őszibúzafajtának mindössze 18 %-a fertőződött erősebben, 82 % pedig 10 % alatti fertőzöttséget mutatott a NÉBIH (OMMI) jászboldogházi és röjtökmuzsaji adatai alapján. Bár a nemesítő intézetek rendelkeznek a sárgarozsda rezisztenciagéneket tartalmazó vonalakkal, azonban természetes előfordulása nagyon ritka, így annak megítélése, hogy felnőttkorban magyarországi körülmények között melyek biztosítanának hatékony védelmet a kórokozó ellen, nem lehetséges egyértelműen. Fiatalkori vizsgálatok szerint a 2001-ben megjelenő sárgarozsda populációval szemben az Yr1, Yr3b+Yr4b, Yr10, Yr15 rezisztenciagének nyújtottak védelmet. A rozsdagombák tünetei, köztesgazdái, gazdanövényköre és környezeti igénye 2. kép Levélrozsdával (Puccinia recondita) erősen fertőzött búza (Fotó: Manninger Sándorné) A rozsdagombák biotróf gombák, csak élő növényen tudnak szaporodni. A három rozsdagomba közül a szárrozsda (1. kép) a legmagasabb hőmérséklet igényű. Uredotelepei a száron, levélhüvelyen, a levél szárhoz közeli részén és a kalászon egyaránt előfordulnak, általában hosszúkásak, azonban pl. az Sr31-es gént tartalmazó fajták szárán ettől eltérően tűszerűek az uredotelepek. Színük sötétbarna. A búza levélen megjelenő szárrozsda uredotelepek a vörösrozsda uredotelepeitől úgy különböztethetők meg, hogy a szárrozsda uredotelepei a levél fonákán is felrepesztik az epidermiszt, de az azonosításuk legbiztosabban mikroszkópi vizsgálattal lehetséges. A száron és levélen kialakuló teleutotelepek fekete színűek. Nagyobb arányú természetes megjelenése optimális körülmények között május végére, június elejére tehető. A vörösrozsda (2. kép) hőmérsékleti optimuma alacsonyabb, mint a szárrozsdáé. A gomba uredotelepei narancsbarna színűek, kör alakúak és a levél színén helyezkednek el és repednek fel. A levél fonákán csak nagyon ritkán fordulnak elő. A búza érésekor kialakulnak a levél fonákán a téglalap alakhoz közelítő, fekete színű teleutotelepek. Nagyobb mértékű megjelenésére kedvező környezeti feltételek mellett általában május közepétől lehet számítani, bár ettől lényeges eltérések lehetségesek, pl. 1999, amikor már április közepén megtaláltuk a tüneteket a fogékony fajtákon, vagy 2003, amikor az igen száraz tenyészidőszakban június második dekádjában jelent meg a betegség nagyobb mértékben, vagy a 2012-es év, amikor egyedül csak Szekszárd környékéről jelezték a vörösrozsda természetes megjelenését. Az ilyen évjáratokban nehéz dolguk van a nemesítőknek, mert fertőzés hiányában rozsdarezisztenciára való tenyészkerti szelekció nem lehetséges. Ráadásul egy ilyen rozsdamentes év után ki vannak téve a következő évben a vörösrozsdapopulációban bekövetkező hirtelen változásoknak, amely addigi munkájuk eredményét teljesen felülírhatja. 3. kép A sárgarozsda (Puccinia striiformis) által okozott tünetek levélen (Fotó: Purnhauser László) 86 2013. szeptember
2. ábra Őszibúza-fajták természetes vörösrozsda fertőzöttségének (%) és terméscsökkenésének (%) mértéke Szeged, 2001-2005 (17 fajta átlaga) 4. kép A sárgarozsda által okozott tünetek kalászon (Fotó: Falusi János) A sárgarozsda hőmérsékleti optimuma a legalacsonyabb. A gomba uredotelepei világos narancssárga színűek, amelyek gyöngyfüzérszerűen helyezkednek el a levélen (3. kép). Amennyiben a kalászt is megfertőzi, a spóratelepek a szemet is bevonják, ezt nevezik paprikás búzának (4. kép). Jellemző rá a foltos fertőzés, vagyis először a búzatábla egy-egy kisebb területén szaporodik fel nagyobb mértékben, majd erről a foltról terjed tovább a fertőzés. Emiatt a korai fertőzéseket nehéz észrevenni, ami a védekezés hatékonyságát jelentősen csökkenti. Nagyobb mértékű megjelenése hűvös, csapadékos tavasz esetén április végére, május elejére tehető. Mindhárom rozsdagomba a búzán kívül a fűfélék számos faját fertőzi. Emiatt a búza vegetációs időszakának végén a károsító rozsdagombaspórák az árvakelésű búzára, fűfélékre kerülnek, ott élnek tovább, majd az ősz folyamán a spórákat a szél az újonnan elvetett és kikelt őszibúza-állományra juttatja. Ez szintén jelentősen befolyásolhatja a megjelenés időpontját, mert enyhe tél esetén a rozsdagomba áttelelése biztosított, s ha a tavaszi időjárás kedvező a rozsdagombák számára, már igen korai időszakban tapasztalhatjuk nagyobb mértékű megjelenésüket. Köztermesztésben lévő fajtáink számára jelentős veszélyt jelentenek a közeli országok növényeiről szél által szállított uredospórák. A 90-es évek végén készült európai felmérés szerint ugyanis csak elvétve volt azonosság az európai országok vörösrozsda rasszösszetételében. Így a szomszédos országokból könnyen bekerülhet olyan új rassz, amely megbetegítheti az addig jó ellenállósággal rendelkező fajtákat is. A köztesgazdáknak is van szerepe, bár járványtani szempontból lényegesen kisebb, az új rasszok kialakulásában (1. táblázat). A rozsdagombák okozta termésveszteség mértéke A rozsdagombák közül a legnagyobb termésveszteséget a szárrozsda okozza amiatt, hogy a szárat is képes megfertőzni, ezáltal gátolja a tápanyagfelvételt. Egy szárrozsdára erősen fogékony fajta esetében a 100 %-ot is megközelítheti a termésveszteség mértéke. A vörös- és sárgarozsda gomba által okozott termésveszteség a fogékony fajták és súlyos járvány esetében gyakran eléri a 60 %-ot. Mind a három rozsdagomba egyes minőségi paraméterek (pl. nedves sikér) alakulására is negatívan hathat. A termésveszteség konkrét mértékének megállapítására különböző mesterséges fertőzési módszereket dolgoztunk ki, ahol a fungiciddel védett és a mesterségesen fertőzött parcellák termésének összehasonlításával állapítjuk meg a fajták termésreakcióját. A 1. táblázat A rozsdagombák köztesgazdái, gazdanövényköre és optimális környezeti igényei Rozsdafaj Köztesgazda Gazdanövénykör Optimális környezeti igény Szár-/feketerozsda Sóskaborbolya (Berberis vulgaris L. és Berberis canadensis Mill.), mahónia (Mahonia aquifolium) búza, árpa, rozs, tritikálé, fűfélék 25-26 o C, magas páratartalom Vörös-/levélrozsda Borkóró (Thalictrum spp.), galambvirág (Isopyrum spp.), atracél (Anchusa spp.), iszalag (Clematis spp.) búza, árpa, rozs, tritikálé, fűfélék 15-22 o C, magas páratartalom Sárgarozsda nem ismert búza, árpa, rozs, fűfélék 10-15 o C, magas páratartalom 2013. szeptember 87
2. táblázat A vörösrozsda, lisztharmat és levélfoltosságok hatása a termésre Év Vörösrozsda Lisztharmat Levélfoltosságok 2001 0,1616-0,398-0,6325** 2002-0,2661-0,2834-0,2223 2003-0,2157-0,3699 0,3164 2004-0,6796** -0,4146 o -0,4790 o 2005-0,6927** - -0,4098 Megjegyzés: o P = 10 %, **P = 1 %-os szinten szignifikáns összefüggés 2001-2005 között beállított kísérleteinkben a természetes vörösrozsda-fertőzöttség mértéke közepes (2001, 2004, 2005) vagy közepesnél nagyobb (2002, 2003) volt. A termésveszteség mértéke mégsem a legfertőzöttebb években volt a legnagyobb. Ez részben a betegség késői megjelenésével magyarázható (2. ábra). A szántóföldi kísérletek esetében a termésveszteség mértékét nemcsak egy adott betegség pl. vörösrozsda, feketerozsda, hanem egyéb más betegségek (pl. lisztharmat, levélfoltosságok, fuzáriózis) is befolyásolják. Ezek hatásának különválasztása nem minden esetben lehetséges, hatásuk a termésveszteség mértékére általában a kialakult járvány nagyságától és megjelenésük idejétől függ. Ezt támasztják alá a fenti kísérlet tapasztalatai is, ahol a korrelációs koefficiens értékei szerint a természetes vörösrozsda-fertőzés csak a 2004 és 2005-ös évben okozott szignifikáns mértékű terméscsökkenést (2. táblázat). A rozsdagombák elleni védekezés lehetőségei A rezisztenciára nemesítés, mint a védekezés leghatékonyabb és a termelők számára legolcsóbb módja, tulajdonképpen folyamatos versenyfutás a nemesítők és a kórokozók között, melyből hol az egyik, hol a másik kerül ki győztesként. A nemesítés során többféle megoldás is kínálkozik. Folytatni az újabb hatékony génforrások felkutatását és azok beépítését a hazai adaptálódott fajtákba, és/vagy növelni a rezisztencia tartósságát például több hatásos rezisztenciagén egy búzafajtában történő halmozásával és az ún. nem rasszspecifikus rezisztenciagének (pl. Lr34) használatával. Miután a rezisztenciagének átvitelének hagyományos módja meglehetősen nehéz és hosszú folyamat, nagy segítségére lehet a nemesítőknek az új molekuláris módszerek nemesítésben történő felhasználása, amellyel jelentősen rövidíthető a rezisztens fajták létrehozásának ideje. Egy-egy hatékony rezisztenciagén beépítése jelentős terméstöbbletet és főként termésbiztonságot jelent a termelők számára. A termelők közt sokáig népszerű GK Garaboly fajta, amely elismerésekor kb. 5 %-ban fertőződött vörösrozsdával, idővel fogékonnyá vált feltehetően az új, virulens rasszok megjelenése miatt. Markerszelekció és három visszakeresztezés segítségével bevittük az igen hatásos Lr19 rezisztenciagént e fajtába. A különbség lemérésére az igen járványos 2010-es év kiválónak bizonyult. Ebben az évben a kontroll fajta 100 %-os, a GK Garaboly 75 %-os fertőzöttséget mutatott, míg az Lr19-es gént hordozó törzsek kb. 5 %-os mértékben betegedtek meg. A hatékony rezisztenciagén beépítése a vörösrozsda-ellenállóság szempontjából javított törzs esetében 52 % terméstöbbletet jelentett a kiinduló fajtához viszonyítva, de a kontroll fajtához képest is 27 % a növekedés (3. ábra). A markerszelekciós rezisztenciára nemesítési munkánk végcélja olyan komplex rezisztenciával rendelkező fajták előállítása génhalmozás, génpiramidálás révén, amelyek nem egy, hanem több betegséggel szemben is megfelelő ellenállósággal rendelkeznek. A rezisztenciára nemesítés a vörösrozsda gomba ellen a legkönnyebb, mivel minden évben megjelenik (kivéve 2012), így a szelekció folyamatos, és nyomon követhető a vörösrozsda-populáció összetételének változása is. A szárrozsda 1972 óta nem okozott járványt, így a nemesítők a természetes fertőződés alapján nem tudtak szelektálni. A sárgarozsda nagyobb mértékű természetes megjelenése is ritka. A 2013-as év tavaszi időjárása nagyon kedvező volt a gomba számára és az ország néhány helyén már május elején (Eszterágpuszta, Tordas, Martonvásár, Szarvas, Szeged) láthatók voltak a fogékonyabb genotípusokon a tüneteket. Június elejére egyes helyeken pl. Szeged jelentős sárgarozsda-járvány alakult ki. Az eddigi eredményekből már most látható, hogy néhány fajta fertőzöttsége jelentősen eltér a 2001. évitől, ami feltételezhetően az eltérő rasszösszetétel következménye. Agrotechnikai védelem A búzarozsdák okozta fertőzések megfelelő agrotechnikai műveletekkel is csökkenthetők vagy akár elkerülhetők. A védelem ér- 3. ábra Vörösrozsdával szemben fogékony GK Garaboly fajta és az Lr19-es gént hordozó rezisztens változatainak átlagos termőképessége (Szeged, 2010) 88 2013. szeptember
dekében a búza esetében nagyon fontos a vetésforgó betartása lehetőség szerint el kell kerülni a gabona előveteményt és az optimális tápanyagellátás biztosítása. Fontos az optimális vetésidő megválasztása. Az uredospórák terjedésében, illetve áttelelésében az árvakelésű gabonák is segítenek, amit a talajba történő aláforgatásukkal lehet megakadályozni. Napjainkban az éghajlatváltozás miatt előtérbe kerültek a szántás nélküli magágykészítési módok, amelyek a csapadék megőrzését szolgálják. Ez azonban számos növénykórtani problémát idézhet elő az árvakelések révén, amelynek megoldása csak vegyszeres védekezéssel lehetséges. Miután a rozsdagombák a fűfélék számos faját megbetegíthetik a ruderális területek megfelelő gondozása is elősegíti a rozsdagombák elleni védekezést. Vegyszeres védekezés A termés mennyiségének és FIGYELMÉBE AJÁNLJUK minőségének megőrzéséhez a termesztési technológia egyik eleme a vegyszeres védekezés alkalmazása a kórokozók ellen. A használatban lévő fungicidek általában kiváló védelmet biztosítanak a rozsdagombák támadása ellen, azonban hatékonyságukat a permetezés idejének megválasztása jelentősen befolyásolja. A vegyszeres védekezés számának és időpontjának megválasztását nem csak a rozsdagombák megjelenése határozza meg, hiszen korai időszakban (szárbaindulás) a lisztharmat, illetve a levélfoltosságok is jelen vannak, amelyek ellen hatékonyan akkor tudunk fellépni, ha elvégezzük a korai állománykezelést. A második permetezést a jelenlegi gyakorlat általában a virágzás időpontjára teszi, amikor a rozsdagombák általában még nem okoztak jelentősebb mértékű fertőzést, így az asszimilációban legfontosabb szerepet játszó zászlós levelet is meg tudjuk védeni a fertőzéstől, és összeköthető a fuzárium gomba elleni védekezéssel. Nem általánosan elterjedt még egy harmadik védekezés beiktatása, mivel az évjáratok között lényeges a különbség. 1999-ben és 2010-ben nagy szükség lett volna a háromszori védekezésre. A 2012-es évben viszont még a kétszeri védekezés költségének a megtérülése is kérdéses volt. Ezért a védekezések számának meghatározásakor feltétlenül szükséges a termesztett fajta ellenállóságának, a helyi körülmények (elővetemény, kórokozó populáció, időjárási körülmények stb.) ismerete, amelyek jelentősen befolyásolhatják az ezzel kapcsolatos döntéseket. A gyakorlatban a búzarozsdákkal szembeni védekezés azonban akkor lesz igazán eredményes, ha a felsorolt védekezési lehetőségeket együttesen alkalmazzák a bő termés és a kiváló minőség elérése érdekében. A cikk elkészítése során felhasznált irodalom a szerzőknél elérhető. Iránytű a növénytáplálásban Pályázati azonosító: GOP-1.3.1-11/B-2011-0001 AGROFIL-SZMI Szaktanácsadó Mérnöki Iroda Kft. 9235 PÜSKI, Petőfi S. u. 7., tel.: +36 96/704-022 6630 Mindszent, Tóalj sor 13/a. e-mail: lajosm@agrofil.hu, iroda@agrofil.hu web: www.agrofil.hu 2013. szeptember 89