Az őszi búza gombás eredetű betegségei (6.) – Kalászfuzáriózis

Igaz ugyan, hogy egy 1931-ben megjelenő Növénykórtan könyv, amelyet Schilberszky előadásai alapján foglaltak írásba két fuzárium fajt említ (F. heterosporum és F. avenaceum), de jól érzékelhetően nem tulajdonítottak a betegségnek különösebb jelentőséget. Jellemző, hogy az 1960-ban és Ubrizsy Gábor által szerkesztett „A növényvédelem gyakorlati kézikönyve” című meg sem említi a kalászfuzáriózist. Teljesen nyilvánvaló, hogy az 1960-as évek közepéig, ha tudtak is erről a betegségről, gyakorlati szempontból jelentéktelennek tartották.

Mikor jelentkeztek az ún. fuzárium-problémák?

Először nem az őszi búzán, hanem a kukoricán jelentkeztek súlyos kártételek a Duna-Tisza közének déli részén: a kukorica szára érés kezdetére az alsó 1-2 internódium táján erős szárazkorhadás tüneteit mutatva eltört. A kukorica szártörése az említett régióban tömeges volt. Főnököm – Hinfner Kálmán – Szirmai Jánossal kezdett vizsgálódni a Bajai Fajtakísérleti Állomás kukorica kísérletiben a betegség okának megállapítására. Először vírusos eredetre gondoltak – végül arra az eredményre jutottunk, hogy a szártörés fuzáriumos eredetű. Ekkor már könnyű volt felismerni, hogy a szártörés és a csőpenész ugyanarra a kórokozó csoportra vezethető vissza. 1966-ban kezdtünk felfigyelni a búza kalászfuzáriózisának mind gyakoribbá válására, illetve arra, hogy a kukorica és a búza fuzáriózisa csak a kórokozó fajok dominanciaviszonyaiban különbözik –, de máskülönben járványtani szempontból szoros összefüggés van a két gazdanövényen tapasztalt betegség között. 1965 és 1968 között nyolc fuzárium fajt határoztunk meg és tisztáztuk a kukoricán és a búzán történő megjelenésüket. Ezzel párhuzamosan két állatorvos (Debreczeni és Dankó) kutatása nyomán fény derült a fuzáriumok által termelt mikotoxinok veszélyességére.

Itt látunk egy nyilvánvaló ellentmondást! – Az 1960-as évek elején a búza fuzáriózisa egy teljesen jelentéktelen, marginális probléma, majd néhány év leforgása alatt a búza (és a kukorica) egyik legfontosabb, legveszélyesebb betegségeként jelenik meg.

Mitől vált a fuzáriózis ilyen hirtelen ennyire veszélyessé?

És ezt a kérdést az előadásokat követően nekem is feltették – amire én annak idején egy hipotetikus választ adtam. – Véleményem igazolni nem tudom, de mivel ezt az álláspontot hangoztatni másoktól nem hallottam, szeretném közreadni a feltételezést.

Egyetemi hallgató voltam – amikor 1959/1960 telén mi hallgatók is kötelezően részt vettünk a termelőszövetkezetek szervezésében. Valamikor február táján a fél évfolyam hallgatta az előadásokat – az évfolyam másik fele két hétre a közeli falvakban részt vett a tsz-agitációban. A következő két hétben a két évfolyamrész helyett cserélt. A lényeg a lényeg: Magyarországon 1960-ban megtörtént az áttérés a kisparaszti gazdálkodásról a nagyüzemi termelésre. Ezekben a kezdetleges nagyüzemekben egyre inkább két lényeges változás valósult meg: a gépi művelés és a műtrágyázás – az N, P, K használata. És ezzel párhuzamosan gyakorlatilag eltűnt az istállótrágyázás. Korábban – a kisparaszti gazdálkodásban – a négyévenkénti istállótrágyázás a növények „egytál étele” volt. Biztosította nemcsak a makro-elemek (N, P, K) visszapótlását, hanem a mezo- és mikroelemek egész sorát – nem is beszélve a jól beérett istállótrágya az egészséges mikroflórával is táplálta a talajt. És ez a folyamat évről évre ismétlődött. Évente kivittük a terménnyel a mezo- és mikroelemek tömegét – így azok hiánya egyre súlyosabbá vált. A magam részéről a fuzáriumok által okozott problémák robbanásszerű megjelenését nagyrészt ebben látom. – Mondhatná valaki, hogy hiszen ma már az NPK makro-tápanyagokon kívül mezo- és mikroelemek sorát is a növény rendelkezésére bocsátjuk. Válaszom erre az, hogy ez a pótlás még mindig messze elmarad attól a harmonikus és bőséges ellátástól, amit az istállótrágyázás jelentett! És ugye tudjuk: a hazai állatállomány és a növénytermesztés aránya messze nem harmonikus. De: „Suszter maradj a kaptafánál” – és én egy növénybetegségről szeretnék írni, miért avatkozom bele a tápanyag-visszapótlásának kérdéseibe?

A kórokozók elnevezése

A fuzárium fajok közül csak a búzán leggyakrabban előforduló fajokat sorolom fel – amennyiben az ivaros (peritéciumos) alak ismert, úgy azt is megadjuk.

Fusarium graminearum Gibberella zeae

Fusarium culmorum ?

Fusarium avenaceum Gibberella avenacea

Fusarium poae ?

A betegség tünetei

A betegség tünetei a fertőzést követő 7-10 nap múlva jelennek meg, amikor is a kalász egy része, vagy az egész kalász szalmasárga színűre színeződik. Gyakoribb a kalászok részleges megbetegedése. Párás, meleg időjárás esetén a beteg kalászkák rózsaszínűvé válnak, ilyenkor a kórokozó is megjelenik a felületen: laza rózsaszín micélium formájában, de nyálkába ágyazva megjelenhet az ivartalan szaporítósejtek tömege is – szintén rózsaszín pigmenttel színezetten. A beteg kalászokban a szemek kevésbé telnek ki (1. kép).

1. kép Részleges és teljes kalászfuzáriózis (száraz időben szalmasárga színeződés, elhalás – a rózsaszín bevonat csak párás időben jelenik meg)

(Ritkábban találkozunk a betegség szártő fertőzéses formájával, amikor a szártövek kivilágosodnak, a szár belsejében barnás színű, rothadásos elhalások észlelhetők, a kalász kifehéredve elhal. A szártőbetegség-formával e cikkben nem foglalkozom – kizárólag a kalászfuzáriózis problémáját igyekszem körüljárni.)

A kórfolyamat biológiája

A betegséget az előző évi állomány fertőzött egyedeinek maradványai terjesztik. Az áttelelt növényi maradványokon – így elsősorban a szártő- és szártő maradványokon képződött szaporító képletek terjesztik.

Melyek ezek a képletek és miként kell megítélni a járványok létrehozásában betöltött szerepüket?

Két szaporító képletről van szó: az ivartalan úton képződött konídiumokról (2. kép) és az ivaros spóraformáról, az aszkospórákról. Az ivaros alak fejlődése során egy gömb alakú termőtest, az ún. peritécium képződik, ebben keletkeznek az aszkuszok (tömlök) és minden aszkuszban 8-8 aszkospóra jön létre. Az érett peritéciumokból az aszkospórák kilökődnek és a légárammal a kikalászolt állomány kalászaira jutnak.

2. kép Fusarium graminearum makrokonídiumai (nem tiszta tenyészetből)

Az ivartalan úton keletkezett konídiumok a szél vagy a felcsapódó esőcseppek útján a kalászra kerülhetnek, de bizonyos jelekből arra következtethetünk, hogy a nagyobb járványok kialakulásában az aszkospórás alaknak van nagyobb szerepe. (Arról van szó ugyanis, hogy átlagosnál kisebb fertőzést hozó években a F. graminearum és a F. culmorum közel azonos részaránnyal vesz részt az összfertőzésből, ezzel szemben – ha jól emlékszem 1998-ban – egy nagyon járványos évben, amikor a Székkutas és Hódmezővásárhely térségében lefolytatott kísérlet szemtermése 60-85% közötti fuzárium fertőzöttséget mutatott – a szemtermésen 3-4%-a volt a F. culmorum (nincs aszkospórás alak), ezzel szemben az ivaros alakot képző F. graminearum több, mint 80%-ban fordult elő.)

A védekezés hatékonysága érdekében felmerül egy fontos kórfolyamat biológiai kérdés: Mikor fertőznek a kalászfuzáriózis kórokozói? – A válasz: virágzásban.

De felvethetők további kérdések is, és az ezekkel való foglalkozás érdekében engedjék meg tisztelt olvasóim, hogy zárójelben bemutassak egy 28 évvel ezelőtt lefolytatott kísérletet. Ezt a kísérletet szabadföldön, mikroparcellákon állítottuk be, nagy pontossággal, gondossággal hajtottuk végre –, de be kell azt is ismernem, hogy akaratunk ellenére túlfertőztük. Nézzük a zárójelbe tett történetet. A dolog úgy kezdődött, hogy egy munkatársamnak feltettem a kérdést: mikor fertőz a fuzárium? – Virágzásban! – jött a válasz. – Helyes! – mondtam. – És a búza meddig fertőzhető? – Nem tudom. – felelte, mire én azt válaszoltam, hogy sajnos én sem!

Így jött az ötlet: kalászolástól kezdve hetenként végezzünk mesterséges fertőzést és keressük meg a választ kérdéseinkre.

A Röjtökmuzsaji Kórtani Kísérleti Állomáson 1991 tavaszán 4 ismétlésben 1 m²-es parcellákon állítottunk be egy kísérletet. Két ismétlésben a fertőzőanyag koncentrációja 35 ezer konídium/cm³, két ismétlésben pedig 180 ezer konídium/cm³ volt. A fertőzőanyagok szuszpenziójából parcellánként 200 ml-t permeteztünk ki.

Érés után vizsgáltuk a szemtermés fertőzöttségét, ezerszemtömegét és csírázóképességét. A vizsgálati eredményekből ezúttal csak a fertőzöttség mértékét közöljük az 1. táblázatban.

1. táblázat A fertőzés idejének hatása a fertőzés mértékére kis és nagy fertőzőanyag-koncentráció esetén

Nos, igen, túlfertőztük a kísérletet! De, ha arra gondolok, hogy 1988-ban 60-85% közötti spontán fertőzöttséget tapasztaltunk, nem is olyan irreális a kapott eredmény.

Amit itt nem részletezek: a virágzásban történő fertőzésnél az ezerszemtömeg 42-45 grammról 27-29 grammra csökkent, a csírázási % a 90 felettiről 7-22 %-ra zuhant (3. kép).

3. kép Nagymértékben fuzáriumfertőzött búza szemtermése a vizsgálat során

És most zárjuk be a zárójelet.

Nézzük a kísérlet legfontosabb tanulságait:

1. valóban virágzásban a legfogékonyabb a búza,
2. viszont az éppen kikalászolt állomány fogékonysága is kimagasló, a virágzáséhoz hasonló mértékű(!),
3. a viaszérés kezdetéig magas szinten marad a fogékonyság.

A környezeti tényezők szerepe

A fuzárium fajok fertőzéséhez csapadékos viszonyokra van szükség. Megfigyeléseim és végzett vizsgálataim alapján úgy vélem, hogy az igazán nagy járványokat az ivaros – aszkospórás fertőzés idézi elő. Amennyiben ez így van, akkor azt kell mondanunk, hogy az előző évi növényi maradványokon nagy számban kell peritéciumoknak kifejlődni – ehhez pedig egy kiadós csapadék kell. A peritéciumok kb. 7-12 nap alatt fejlődnek ki és lövellnek ki érett aszkosórákat. Az aszkospórák (és a konídiumok) csírázásához már elegendő egy 2-4 órás harmat – ezt követően a fertőzést végre tudják hajtani.

A fertőzés hőmérsékleti igénye már fajonként eltérő. E tekintetben azt tapasztaljuk például, hogy míg a F. graminearum számára a párás, meleg májusi időjárás kedvez, addig a F. avenaceum fertőzéséhez a párás, de hűvösebb időjárás a megfelelőbb.

A meteorológiai tényezők szerepét mérlegelve úgy gondolom, hogy a csapadék és páraviszonyok szerepe a meghatározóbb, hőmérséklet tekintetében nagyobb a fuzárium fajok plaszticitása.

A betegség gazdasági jelentősége

Kétségtelen tény, hogy a fuzáriumfertőzés súlyos esetben számottevő ezerszemtömeg-csökkenéssel – ebből következően nagymértékű mennyiségi veszteséggel járhat. Ennek ellenére az igazi nagy kártételt a fuzárium fajok által termelt mikotoxinok jelentik. A mikotoxinok a melegvérűekre – így emberre és a háziállatokra – rendkívüli kockázatot jelentő méreganyagok. A leggyakrabban előforduló fuzariotoxinok: a dezoxinivalenol és a zearalenon – de ide sorolhatok még a moniliformin és a nivalenol is. Fontos megjegyeznünk, hogy egy adott tétel fuzáriumfertőzöttsége és mikotoxin-tartalma között relatív függetlenség van. (Ez azt jelenti, hogy viszonylag kis fertőzöttség ellenére magas toxintartalmat hordoz a termék, más esetben viszont: a fertőzött tétel aránylag kis toxintartalmat hordoz.)

A védelem lehetőségei

Genetikai védelem

Annak ellenére, hogy a rezisztencianemesítésnek vannak már látható eredményei, ezek messze nem olyan mértékűek, mint például a rozsdagombák esetében. Ennek oka egyrészről az, hogy a betegséget több Fusarium faj okozza, másrészről az, hogy nem főgének által vezérelt az ellenállóság, hanem ún. minorgének hatnak a kisebb fogékonyság irányába. Mindennek ellenére érdemes tájékozódni a termeszteni kívánt fajta fuzáriózis iránti magatartásáról és figyelembe venni az információt.

Agrotechnikai védelem

Elengedhetetlen az egészséges vetőmag használata, bár a szabvány 20% alatti fertőzöttséget ír elő, úgy gondolom, hogy a fertőzöttségi %-nak mindenképp egy számjegyűnek kell lennie. Alapvető jelentőségű az okszerű növényi sorrend kialakítása – ugyanakkor ez a legnehezebb és csak korlátozott mértékben megvalósítható lépés. Mindenekelőtt arra kell törekedni, hogy a búzát ne termesszük monokultúrába, továbbá kukorica se legyen az elővetemény. Arra kell törekedni, hogy ezek minél távolabb legyenek az elővetemények sorában. Amennyiben forgatás nélküli talajművelést alkalmazunk, úgy arra kell törekedni – akár gabonáról, akár kukoricáról legyen szó –, hogy a tarlómaradványokat minél tökéletesebben felaprítsuk, azok lebomlását a tápanyag-visszapótlással vagy akár baktériumtrágyákkal minél jobban elősegítsük. Amennyiben a betakarításra kerülő növény jól érzékelhetően fuzáriumfertőzött volt, úgy a maradványok felaprításán túl nem nélkülözhetjük azok leforgatását, a mélyszántást. Bár a gyomgazdák köre nem kellően tanulmányozott, az egyszikű gyomok távoltartását az agrotechnikai védelem részének kell tekintenünk. A betakarítást követően mielőbb igyekezzünk 12-13%-ra csökkenteni a termény nedvességtartalmát és megfelelő szellőztetéssel/forgatással óvjuk azt a túlmelegedéstől.

Kémiai védekezés 

A hazai gyakorlatban általános az azolok és azol-strobilurin kombinációk használata. A gombaölő szeres kezelés időpontjának megválasztásával kapcsolatban már leírtam véleményemet: ha a meteorológiai feltételek (elsősorban a csapadék és páratartalom) kedvezőek a fertőzéshez, úgy amint a célfelület megjelenik – a búza kikalászol – haladéktalanul végre kell hajtani a gombaölő szeres kezelést. – Előfordulhat, hogy száraz, meleg időjárás uralkodik (nincs, vagy alig van harmatképződés) – ilyenkor késleltethetjük a gombaölő szer kijuttatását, így meghosszabbíthatjuk a védett állapot időtartamát. (Szélsőséges esetben – mint például 2003-ban, amikor kalászolástól érésig száraz időjárás uralkodott, légköri aszály volt – akár el is mulaszthatjuk az állománykezelést.) Az akkor uralkodó időjárás mellett a kórokozóknak esélyük sem volt a fertőzésre – sajnos a termelőnek pedig reménye nem volt a jó termésre, de legalább egy felesleges védekezés költsége nem növelte a veszteségeket. A kalászfuzáriózis elleni védelemnél fokozott figyelmet kell szentelni annak, hogy a kalászok permetlével történő fedése minél tökéletesebb legyen. Ennek érdekében a duplasugaras fúvókák használatára és a gombaölő szer minél gondosabb kijuttatására kell törekednünk. A gyomgazdák köre nem kellően tanulmányozott, az egyszikű gyomok távoltartását az agrotechnikai védelem részének kell tekintenünk.