CZ2016711A3

CZ2016711A3 - Použití houbového kmene Coniothyrium minitans pro ochranu kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny, prostředek pro ochranu kulturních rostlin a způsob ochrany kulturních rostlin

Info

Publication number: CZ2016711A3
Application number: CZ2016-711A
Authority: CZ
Original assignee: AgroProtec s.r.o.
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2018-01-03
Also published as: US20190320663A1; WO2018087393A1; CA3043492A1; CZ307084B6; EP3537879B1; US11350633B2; US20220053772A1; WO2018086638A1; EP3804522A1; EP3537879A1

Description

Vynález se týká oblasti specificky půdní dekontaminace a biologické ochrany proti patogenním houbám v zemědělství a zahradnictví, konkrétně použití kmene Coniothyrium minitans pro ochranu kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny, prostředku pro ochranu kulturních rostlin a způsobu této ochrany.

Dosavadní stav techniky

Rod Coniothyrium patří do třídy Coelomycetes, podskupiny Deuteromycotina a byl poprvé identifikován v roce 1947 v USA. Kmen Coniothyrium minitans NOC/M/91-08 v kombinaci s vhodným nosičem je používán jako postřikový fungicidní biopreparát, který se aplikuje do půdy nebo na posklizňové zbytky. Přípravek obsahuje spory houby Coniothyrium minitans, které po aplikaci s následným zapravením do půdy infikují a parazitují na přítomných sklerociích hub z rodu Sclerotinia spp. způsobujících kupříkladu bílou hnilobu na kořenech rostlin, a poměrně rychle je rozkládají. Sklerocium je útvar vytvářený některými druhy organizmů, nejčastěji houbami. Tvrdý útvar může mít různý tvar, velikost a zbarvení, tvoří jej hyfy. Slouží k přečkání delších nepříznivých období, například sucha nebo zimy. Zejména při aplikaci přípravku obsahujícího kmen Coniothyrium minitans na posklizňové zbytky dochází k bouřlivému rozvoji parazitující houby a k jejímu rozšiřování na sousední sklerocia přímo postřikem nezasažená. K rozvoji houby Coniothyrium minitans dochází v provzdušněné povrchové vrstvě půdy do hloubky cca 10 cm při teplotách nad 1 °C. Při zamrznutí půdy Coniothyrium minitans pozastavuje svůj růst, ale nedochází k odumření. Po zvýšení teploty začíná houba opět parazitovat sklerocia, a proto je možné použití přípravku jak na podzim, tak i v jarních měsících. Podmínkou účinnosti přípravku je jeho promísení s půdou a zapravení do hloubky cca 5 až 10 cm bezprostředně po aplikaci. Účinnost odstranění zdrojů infekce, tzv. sklerocií z povrchové vrstvy půdy způsobující Sclerotinia sclerotiorum a Sclerotinia minorse pohybuje mezi 95 a 100 %.

Tento postřikový fungicidní biopreparát slouží k ochraně různých kulturních rostlin, jako např. řepky olejky, hořčice, slunečnice, máku, zeleniny, okrasných rostlin, aromatických a léčivých rostlin či čekanky napadané houbami rodu Sclerotinia spp., zejména pak Sclerotinia sclerotiorum neboli hlízenkou obecnou a Sclerotinia minor neboli hlízenkou menší.

Dalším běžným půdním patogenem kulturních rostlin je např. rod Phoma způsobující tzv. fomové černání stonku. Na hypokotylu rostlin, tedy na nejspodnějším článku stonku mezi kořínkem a děložními lístky, dochází k tvorbě černých skvrn, později hnilobě a rostliny následně hynou. Dále mohou být napadeny i listy, které jsou pokryty nepravidelnými hnědošedými skvrnami. Houba rodu Phoma přežívá na infikovaných posklizňových zbytcích a šíří se osivem. Jediná známá ochrana před tímto patogenem je odstranění nebo zaorání posklizňových zbytků, setí zdravého osiva a chemické fungicidní ošetření.

Rod Verticiliium představuje další patogen kulturních rostlin, jehož odstranění z půdy je velmi komplikované. Tento rod způsobuje tzv. verticiliové vadnutí rostlin, které se projevuje řídkým olistěním dřevin, částečným odumíráním koruny, žloutnutím a usycháním listů rostlin, vznikem dlouhých, oválných, šedých či nahnědlých skvrn na stonku, černáním kořenů atd. Napadení kulturních rostlin touto houbou může představovat mimořádně významné škody. Jediná známá ochrana rostlin před tímto patogenem je v prevenci, která zahrnuje široký osevní postup a důkladnou likvidaci posklizňových zbytků.

Úkolem vynálezu je nalezení takového prostředku resp. postupu, který by účinně eliminoval patogeny rodu Phoma a Verticiliium, byl by snadno aplikovatelný a dostupný. S výhodou by mohlo jít o biopreparát.

Podstata vynálezu

Podstatou tohoto vynálezu je použití houbového kmene Coniothyrium minitans NOC/M/91-08 pro ochranu kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny Verticiliium spp. a Phoma spp. Přítomnost fungálních patogenů rodu Verticiliium a Phoma představují závažný problém při pěstování kulturních rostlin, neboť jejich odstranění je velmi komplikované a v průběhu pěstování kulturních rostlin doposud i neznámé. Využití účinku houbového kmene Coniothyrium minitans NOC/M/91-08, běžně využívaného pro likvidaci Sclerotinia sclerotiorum, proti rodům Verticiliium a Phoma je založeno na zcela nových poznatcích o účinku tohoto kmene. Rod Verticiliium a Phoma mají od Sclerotinia sclerotiorum odlišnou morfologickou strukturu buněk, tudíž nelze předpokládat, že by kmen Coniothyrium minitans NOC/M/91-08 vykazoval antagonistické účinky a obecně byl účinný i proti jiným druhům houbových patogenů.

Předmětem tohoto vynálezu je rovněž prostředek pro ochranu kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny Verticiliium spp. a Phoma spp. Podstata vynálezu spočívá v tom, že prostředek obsahuje houbový kmen Coniothyrium minitans NOC/M/91-08 na živném substrátu. Ve výhodném provedení je kmen v prostředku ve formě spor, konidií, hyf nebo jejich vzájemné kombinace. Tyto formy houbového kmene Coniothyrium minitans následně infikují patogeny kulturních rostlin, parazitují na nich a následně je rozkládají. Tím je odstraněna příčina infekce kulturních rostlin a nikoliv až důsledek infekce, což představuje obrovskou výhodu oproti stávajícím řešením.

Dalším předmětem tohoto vynálezu je způsob ochrany kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny Verticillium spp. a Phoma spp. Podstata vynálezu spočívá vtom, že se aplikuje výše popsaný prostředek ke kořenovému systému kulturní rostliny. Tímto způsobem dochází k odstranění sklerotinie ze stonků, krčků i kořenů kulturních rostlin a zároveň dochází k rapidnímu snížení dalšího nebezpečného napadení kulturních rostlin, jako je fomové černání stonku a verticiliové vadnutí rostlin. Vzhledem k odlišné morfologii rodů Verticillium a Phoma nelze shledat žádnou analogii s odstranění patogenů rodu Sclerotinia. Ve výhodném provedení se aplikuje do půdy v dávce do 2 kg/ha před setím kulturní rostliny a zapraví se do půdy do maximální hloubky 5 cm.

Výhody použití kmene Coniothyrium minitans pro ochranu kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny podle tohoto vynálezu spočívají zejména v tom, že je aktivní nejen proti známému patogenů kulturních rostlin rodu Sclerotinia, proti kterému je použití kmene Coniothyrium minitans běžně používáno, ale i proti jiným patogenům běžně se vyskytujícím v půdě, ve které jsou pěstovány kulturní rostliny, a to proti Verticillium spp. a Phoma spp. Kmen Coniothyrium minitans tedy obecně zlepšuje fyziologický stav kulturních rostlin, ale především je výhodné, že aplikací jediného biopreparátu lze působit na několik rodů patogenů současně.

Objasnění výkresů

Uvedený vynález bude blíže objasněn na následujících vyobrazeních, kde: obr. 1 znázorňuje tabulku naměřených dat.

PříklaJ uskutečnění vynálezu

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení vynálezu na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.

Prostředek pro ochranu kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny Verticillium spp. a Phoma spp. obsahuje 1x10¹² aktivních spor houbového kmene Coniothyríum minitans NIOC/M/91-08 v1 kg přípravku. Prostředek je aplikován v průběhu srpna do půdy před výsevem řepky ozimé v dávce 2 kg/ha a je zapraven do hloubky 5 cm při teplotě 20 °C.

V jiných příkladech provedení však může být prostředek aplikován i v jiných jarních či podzimních měsících a při pěstování jiných kulturních rostlin. Půda má pH 5,8, tyto podmínky se jeví jako ideální pro rozvoj houbového kmene Coniothyríum minitans NOC/M/91-08. Prostředek je dokonale promísen s půdou, čímž dojde kjeho ideálnímu zapravení, neměla by však hloubka umístění spor kmene přesahovat 10 cm. Následně se do sledovaného prostoru, kam je umístěn prostředek pro ochranu kulturních rostlin, seje osivo řepky ozimé, jejichž charakteristiky se po 6 měsících vyhodnocují.

Odebírány jsou následně všechny posklizňové zbytky, tedy zbytky stonků a kořenů vyryté z přesně vytyčeného metru čtverečního ze vzorkových stanovišť, které jsou následně hodnoceny. Následně se hodnotí počet zelených, tedy živých posklizňových zbytků, jako jsou stonky, krčky a kořeny, dále se sleduje napadení rodem Phoma spp. hodnocené na řezu posklizňových zbytků a napadení rodem Verticillium spp. jako verticiliové odumírání kořene a kořenového krčku.

V tabulce na obr. 1 je znázorněno hodnocení posklizňového zbytku, kde je patrné, že je hodnocena stonková část zvlášť, pata rostliny zvlášť a kořeny také zvlášť. V tabulce na obr. 1 je v prvním sloupci vyznačeno pořadové číslo opakování vyhodnocení, kde „Co“ znamená Contans, tedy prostředek podle tohoto vynálezu, „K“ znamená neošetřenou kontrolu a římské číslice „I, II, III“ znamenají jednotlivá opakování. Následně je u těchto vzorků hodnocen fyziologický stav jednotlivých částí rostlin, které jsou následné napadeny fungálními patogeny rodu Phoma, Verticillium a Sclerotinium a procentuální podíl je následně vyznačen v tabulce. V dolní části tabulky jsou průměrné hodnoty tohoto vynálezu. Podíl zelených stonků vzrostl průměrně z 19,3 % na neošetřené kontrole na průměrných 68,6 % u varianty ošetřené prostředkem dle tohoto vynálezu, což představuje nárůst zhruba o dvě třetiny. Podíl nouzově dozrálých stonků klesl průměrně z 80,7 % na neošetřené kontrole na průměrných 31,4 % u varianty ošetřené prostředkem dle tohoto vynálezu, tedy pokles o tři pětiny. Obdobně tomu bylo i u krčků a kořenů, jak je zobrazeno v přiložené tabulce na obr. 1. U všech případů došlo k eliminaci přítomnosti sklerotinie ze stonků, krčků i kořenů a zároveň se mimořádně snížilo i nebezpečné napadení jinými chorobami, jako je fomové černání stonku na řezu rostlinou, na úrovni vedoucí k odumření nebo nouzovému dozrání rostliny způsobené houbou Phoma spp., kdy aplikací prostředku podle tohoto vynálezu kleslo napadení průměrně z 62,5 |?4 na 28,7 % ve srovnání s kontrolou, tedy bez přidaného prostředku, tedy více než o polovinu. Dále se snížilo i napadení jinou nebezpečnou chorobou, a to houbou Verticillium spp. na kořenech, kdy aplikací tohoto prostředku podle vynálezu kleslo napadení průměrně z 58,9 na 19,7 %, tedy o 39% původního stavu kontroly, což představuje pokles o dvě třetiny. Tato data jsou znázorněna v tabulce na obr. 1.

Průmyslová využitelnost

Houbový kmen Coniothyrium minitans NOC/M/91-08, prostředek a způsob podle tohoto vynálezu lze využít pro ochranu kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny Verticillium spp. a Phoma spp.

Claims

1. Použití houbového kmene Coniothyríum minitans NOC/M/91-08 pro ochranu kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny Verticillium spp. a Phoma spp.

2. Prostředek pro ochranu kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny Verticillium spp. a Phoma spp., vyznačující se tím, že obsahuje houbový kmen Coniothyríum minitans NOC/M/91-08 na živném substrátu.

3. Prostředek podle nároku 2, vyznačující se tím, že kmen je ve formě spor, konidií, hyf nebo jejich vzájemnou kombinací.

4. Způsob ochrany kulturních rostlin proti napadení fungálními patogeny Verticillium spp. a Phoma spp., vyznačující se tím, že se aplikuje prostředek podle nároku 2 nebo 3 ke kořenovému systému kulturní rostliny.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že se aplikuje do půdy v dávce do 2 kg/ha před setím kulturní rostliny a zapraví se do půdy do maximální hloubky 5 cm.

a > * 9