Výskyt houbového patogenu Verticillium nonalfalfae na chmelu v České republice

01. 07. 2024 Ing. Iveta Svobodová a kol. Choroby Zobrazeno 176x

Verticiliové vadnutí chmele je cévní onemocnění způsobené půdními houbovými patogeny Verticillium nonalfalfae (dříve V. albo-atrum sensu lato) a V. dahliae. Letální forma patogenu způsobující rozsáhlé ekonomické škody byla v Evropě potvrzena ve Spojeném království, Slovinsku a Německu. Mírná forma verticiliového vadnutí se vyskytuje v Německu, Polsku, Belgii, Francii, a také ve Slovinsku. Patogen V. nonalfalfae je podle prováděcího nařízení Komise (EU) 2019/2072 regulovaným nekaranténním škodlivým organizmem pro rostliny chmele určené k pěstování, kromě osiva, s prahovou hodnotou 0 %.

Příznaky

Onemocnění na chmelu se objevuje v mírné nebo letální formě v závislosti na virulenci patogenu, citlivosti kultivarů a ekologických faktorech. Mezi příznaky nemoci, které jsou známé u obou forem onemocnění, patří zejména žloutnutí, hnědnutí a vadnutí listů, které začíná na bázi rostliny a pokračuje směrem nahoru (obr. 1, 2). Změna barvy listů začíná mezi hlavními žilkami a následuje okrajová a intervenální nekróza (obr. 3). Okraje listů se stáčí nahoru a postižené listy velmi snadno opadávají.  Dále můžeme pozorovat na horizontálním i vertikálním řezu hnědé zabarvení cévních svazků, viditelné do 30–40 cm nad zemí (obr. 4, 5, 6).

Mírná forma onemocnění se vyvíjí u citlivých kultivarů chmele při infekci méně virulentními izoláty V. nonalfalfae nebo u infekce tolerantních/rezistentních kultivarů vysoce virulentními izoláty V. nonalfalfae. Příznaky V. dahliae se projevují mírnou formou onemocnění. Výskyt příznaků se liší od sezony k sezoně, jen zřídka dochází k odumření rostlin. Rostliny postižené v jedné sezoně tak mohou v příští sezoně vypadat zdravě. Postižené rostliny jsou obvykle rozptýleny po chmelnici a výskyt choroby je spojen s nadměrnou vlhkostí půdy. První příznaky na listech se objevují koncem července nebo začátkem srpna a jsou postiženy pouze některé části. Boční výhonky vyrůstající z osy s postiženými listy často nevykazují žádné příznaky. Obvykle dochází k hnědnutí a korkovatění výhonu a zhnědnutí cévních svazků je omezeno na střed výhonu.

U letální formy onemocnění je průběh choroby rychlejší a vážnější, a to zejména u náchylných odrůd. Patogen se vyskytuje v ohniscích a způsobuje rozsáhlé a rychlé odumírání listů a postranních výhonků chmele, což nakonec vede k odumření celé rostliny. Hned od počátku je patrné hnědé zbarvení cévních svazků. Postižené rostliny, které přezimují, často v příštím vegetačním období vytvoří jen několik slabých výhonů, které již začátkem června odumírají. Rostliny, které jsou během vegetačního období infikovány, obvykle vykazují první příznaky ve fázi tvorby šištic.

Obr. 1: Napadená chmelnice Verticillium nonalfalfae

Obr. 2: Rostlina chmele s příznaky intervenální nekrózy

Obr. 3: Detail listu s intervenální nekrózou

Obr. 4: Průřez zdravým výhonem chmele

Obr. 5: Hnědnutí cévních svazků způsobené Verticillium nonalfalfae

Obr. 6: Hnědnutí cévních svazků a zasychání výhonů způsobené Verticillium nonalfalfae

Možnost záměny

Kromě rostlin napadených houbovým patogenem rodu Verticillium mohou být ve chmelnici rostliny napadeny např. houbovým patogenem Sclerotinia sclerotiorum nebo rodem Fusarium. Může jít také pouze o mechanické poškození, vzniklé při mechanizační práci ve chmelnici, popřípadě poškození zvěří.

Pro první rychlé rozlišení zjištění příčiny poškození je vhodné za rostlinu jevící příznaky vadnutí zatahat, zda je spojená se zemí, a vyloučit tak mechanické poškození.

Pokud rostlina drží v zemi, nicméně ji lze snadno vytáhnout i s kořeny, popřípadě dojde ke zlomení v bazální části, může se jednat o poškození houbovým patogenem rodu Fusarium. Patogen napadá kořeny a rostlina vadne, není pevně ukotvena v zemi.

V případě napadení Sclerotinia sclerotiorum můžeme na bázi nebo uvnitř výhonu sledovat růst bílého vatovitého mycelia a tvorbu černých sklerocií (5–25 × 2–7mm; obr. 7).

Při napadení rodem Verticillium nedochází k růstu bílého vatovitého mycelia ani tvorbě okem viditelných sklerocií.

Obr. 7: Sklerocia houbového patogenu Sclerotinia sclerotiorum

Způsoby šíření

Nejčastější přenos patogenu je infikovaným sadbovým materiálem a půdou. Patogen v půdě vytváří klidové mycelium, které je životaschopné bez svého hostitele až 4 roky. K přenosu tedy dochází na větší i kratší vzdálenosti mechanizační technikou, na které půda ulpí a není řádně odstraněna. Možnost šíření je i pohybem osob, popřípadě zvěře v pozitivních chmelnicích. Dalším zdrojem infekce jsou posklizňové zbytky napadených rostlin, které není vhodné používat jako zelené hnojení. Naopak patogen není přenosný na šišticích.

Výskyt v České republice

Houbový patogen Verticillium nonalfalfae způsobující cévní vadnutí chmele byl v České republice poprvé potvrzen v roce 2017 v Tršické chmelařské oblasti v okrese Přerov. Jednalo se o odrůdy Kazbek a Sládek. Zdrojem infekce byly pravděpodobně sazenice chmele odrůdy Fuggle, která zde byla pěstována v předchozích letech. Tato odrůda byla dovezena z Velké Británie, kde se patogen vyskytuje. Tato odrůda je rezistentní, po celou dobu pěstování nebyly pozorovány žádné příznaky verticiliového vadnutí.

V produkčních výsadbách chmele není druh V. nonalfalfae regulován fytosanitárními předpisy EU, v ČR však byla v roce 2017 při potvrzení prvního výskytu tohoto nebezpečného patogenu na chmelu nařízena opatření eradikačního charakteru k zabránění dalšího šíření V. nonalfalfae. Došlo tak k eradikaci dvou chmelnic o celkové výměře 5,19 ha. Molekulární metodou byla potvrzena letální forma V. nonalfalfae.

Již v roce 2021 byl patogen potvrzen i v naší největší a nejstarší chmelařské oblasti, a to v oblasti Žatecké. Jednalo se o dvě chmelnice o celkové výměře 6 ha v okrese Louny, kde byly pozorovány rostliny s příznaky vadnutí výhonů a žloutnutí a nekrotizace listů. Vzorky byly odeslány do Národní referenční laboratoře ÚKZÚZ v Olomouci, kde byla metodou kultivace a světelné mikroskopie potvrzena přítomnost tohoto patogenu. Opět zde byla potvrzena letální forma patogenu.

Na základě těchto zjištění byl v následujícím roce proveden za finanční podpory Národního akčního plánu (NAP) pro bezpečné používání pesticidů mimořádný odběr a testování rostlin chmele v okolí známého ohniska výskytu na Lounsku. V roce 2022 inspektoři z ÚKZÚZ odebrali 408 vzorků ze 136 lokalit z oblasti s potvrzeným výskytem v roce 2021, a to celkem z výměry 259 ha v devíti katastrech v okrese Louny. Zjištěno bylo 37 pozitivních lokalit, což odpovídá 28 % testované výměry; osm z devíti testovaných katastrů.

Zároveň byla zpracována metodika Diagnostika původce verticiliového vadnutí chmele v rostlinném materiálu a v půdě zveřejněná pro další využití veřejnosti na webu ÚKZÚZ v Bulletinu Národní referenční laboratoře (NRL 2/2023). Cílem metodiky je diagnostika původce verticiliového vadnutí chmele Verticillium nonalfalfae a Verticillium dahliae ve vzorcích rostlinného materiálu metodou morfologie a v půdě pomocí real-time PCR. Real-time PCR test umožňuje současnou přímou detekci obou původců ve vzorku půdy a lze jej využít i pro konfirmaci výsledků u vzorků rostlinného materiálu. V této metodice je kromě diagnostických metod detekce a identifikace patogenu z rostlinného materiálu a půdy popsána i metoda odběru vzorků rostlinného původu včetně půdních vzorků.

Výsledky průzkumu v roce 2023

Na základě zjištění v roce 2022 byl podán návrh o finanční podporu NAP i v roce 2023 pro zjištění situace ve všech oblastech pěstování chmele (Žatecko, Úštěcko a Tršicko). Odběr vzorků byl rozložen od období objevení se prvních příznaků až do sklizně. První příznaky se objevují v závislosti na počasí od první poloviny července. U chmelnic, kde se později potvrdila letální forma, byly už od 10. 7. 2023 pozorovány typické příznaky vadnutí celých výhonů od spodních částí rostlin. Listy začínaly vadnout a bylo již možné vidět i typické nekrózy mezi hlavní žilnatinou. Na řezu výhonu již bylo také vidět hnědnutí cévních svazků, které patogen způsobuje.

Pro samotný odběr bylo nejdůležitější provést řez z příznakových popřípadě bezpříznakových rostlin přímo nad zemí do výšky přibližně 30–40 cm. Právě v těchto místech bylo viditelné hnědnutí cévních svazků a tato část pletiva byla použita pro detekci patogenu metodou kultivace na médiu a následně mikroskopickou identifikaci. Přednostně byly odebírány vzorky s příznaky vadnutí, pokud se ve chmelnici příznakové rostliny nenacházely, odebíraly se náhodně tři rostliny v různých částech chmelnice.

Inspektoři ÚKZÚZ odebrali 1 038 vzorků z 346 lokalit, které odpovídají ploše cca 880 ha ve 159 katastrech. Pozitivních bylo 19 lokalit, které odpovídali 14 katastrům.

Z výsledků molekulární analýzy čistých kultur získaných během průzkumů vyplývá, že v České republice se vyskytují obě formy, jak forma mírná, tak i letální. Obě formy byly potvrzeny v chmelařské oblasti Žatecké (okres Louny a Chomutov) a Tršické (okres Přerov). V Úštěcké oblasti zatím výskyt Verticillium nonalfalfae potvrzen nebyl. Všechny lokality s pozitivními výskyty jsou dohledatelné na portále ÚKZÚZ. Je zde možné najít i základní informace o patogenu a fotogalerii s příznaky na rostlinách (obr. 8).

Kromě druhu Verticillium nonalfalfae byl během průzkumu potvrzen i druh Verticillium dahliae. Tento druh Verticillia má širokou škálu hostitelských rostlin a na chmelu má podobné příznaky a škodlivost jako mírná forma Verticillium nonalfalfae. Nedochází tedy k celkovému odumření rostlin v rámci jednoho vegetačního období, ale příznaky se projevují v závisloti na podmínkách prostředí. Příznaky jsou pozorovatelné jen na listech jako žloutnutí, případně nekrotizace listů. Tyto příznaky se v dalším roce nemusí vůbec objevit a poškození tak v praxi bývá přičítáno abiotickým faktorům.

Obr. 8: Rostlinolékařský portál - pozitivní výskyty

Preventivní opatření před výskytem

Vzhledem k tomu, že patogen dokáže v půdě a v posklizňových zbytcích přežívat řadu let, je ochrana proti verticiliovému vadnutí chmele v půdě obtížná. Dosud není známá účinná chemická ochrana, doporučuje se tedy řada preventivních opatření, které mají zabránit šíření patogenu na nové plochy nebo šíření na již zamořených pozemcích.

Jako prevence před zavlečením a šířením verticiliového vadnutí chmele je při zakládání chmelnic nejdůležitější používat zdravý certifikovaný výsadbový materiál.

Je také možnost pozemek před založením chmelnice otestovat na přítomnost patogenu molekulární metodou přímo z půdy. Půdní vzorky se odebírají na několika místech z hloubky 5–30 cm, vzorek by měl mít hmotnost cca 0,5 kg. Tento rozbor je možný i ve stávajích chmelnicích, kde bylo pozorováno vadnutí a odumírání rostlin a tyto rostliny již není možné odebrat k rozboru.

Dalším důležitým preventivním opatřením je zabránit zavlečení V. nonalfalfae do chmelnic s používanou zemědělskou technikou. Znamená to tedy nepoužívat v podnicích bez výskytu V. nonalfalfae techniku, která mohla být používána na zamořených pozemcích bez předchozího očištění a dezinfekce.

Opatření při výskytu

V případě, že ve chmelnici již byl potvrzen výskyt patogenu, je také možné provést celou řadu doporučených opatření. Především jde o zajištění pravidelných kontrol rostlin chmele ve všech obhospodařovaných chmelnicích.

V zamořených ohniscích výskytu V. nonalfalfae se doporučuje likvidovat napadené rostliny včetně rostlin v bezprostředním okolí. Odstraňují se rostliny v okruhu 3 m od napadených rostlin nebo od okrajů těchto ohnisek, a to jejich vykopáním a bezpečnou přepravou do místa likvidace. Rostliny se odstraňují průběžně podle zjištění příznaků, každoročně v průběhu vegetace. Likvidaci lze provádět s ohledem na místní podmínky buď spálením na vhodném místě nebo jiným vhodným způsobem, při kterém nehrozí šíření patogenu (např. odvozem do spalovny nebo na řízenou skládku). Případné nové výhony je nutné průběžně likvidovat neselektivními systemickými herbicidy.

V dotčeném podniku neprodukovat rozmnožovací materiál chmele a nepřemísťovat z něj půdu.

Rozvrhnout pořadí prací tak, aby práce na zamořených pozemcích byly prováděny až jako poslední, a to po pracích na pozemcích bezprostředně s nimi sousedících (chmelnice, orná půda). Jako první se tedy s pracemi začne na nejméně rizikových pozemcích.

Je také nutné zajistit jednorázovou očistu a dezinfekci nářadí, mechanizace, kol traktorů, obuvi osob a dalšího vybavení použitého v průběhu likvidace rostlin chmele nebo před jejich přemístěním ze zamořené chmelnice na jiné místo (např. Virkon, Virocid).

Hostiteli patogenu je řada širokolistých plevelů, zejména heřmánek pravý, jitrocel kopinatý, kokoška pastuší tobolka, kopřiva žahavka, lilek černý, merlík bílý, pampeliška lékařská, rdesno červivec, rmen rolní a starček obecný, proto je nutné provádět na zamořených pozemcích pravidelné potlačování těchto hostitelských rostlin.

Zbytky rostlin chmele pocházející ze zamořených chmelnic uskladnit na místě vhodném ke skladování, odkud nehrozí možnost šíření V. nonalfalfae, a to po dobu nejméně 4 let od sklizně. Během řádného procesu kompostování posklizňových zbytků chmele dosahují teploty kolem 70 °C, které jsou pro patogen likvidační.

Snížit intenzitu zpracování půdy, aby nedocházelo k poranění kořenů, které jsou pak náchylnější k infekci, upravit dávky hnojiv (N a K), případně vyvápnit kyselejší pozemky.

V případech, kdy dojde k masivnímu výskytu V. nonalfalfae a k likvidaci 30 % a více rostlin v zamořené chmelnici, zlikvidovat i zbývající rostliny chmele a pozemek zatravnit nebo osít obilninami, a to v průběhu nejméně následujících 4 ukončených vegetačních období. Na takto zamořených pozemcích zvážit i případnou likvidaci chmelových konstrukcí za dodržení výše uvedených opatření k očistě a dezinfekci.

Dalším opatřením je také zabránit vstupu na zamořené pozemky nepovolaným osobám.

K ochraně i prevenci proti verticiliovému vadnutí chmele je možné využít biologických agens a agens stimulující růst rostlin. Biopreparáty lze použít ve formě zálivky nebo postřiku na rostliny.

Ing. Iveta Svobodová, Ing. Eva Bergová, Ing. Jakub Beránek Ph.D.; Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský
foto: 1, 3 - P. Filippi, 2 - J. Blažíček, 4–6 - E. Bergová, 7 - I. Svobodová