C.253 (CZ) Houby rodu Trichoderma a jejich využití v zemědělské praxi

08. 08. 2018 RNDr. Aleš Kuthan, Csc.; VP Agro, spol. s r.o.

Interakce různých druhů hub s rostlinami jsou dlouho známé. Mnoho vědeckých, odborných ale také praktických publikací zaměřených na jejich použití při pěstování polních plodin zůstává praxí u nás nedoceněno. Jedním z velmi prospěšných druhů hub v široké míře použitelných v rostlinné výrobě je rod Trichoderma.

V zahraničí existuje celá řada biopreparátů na bázi této houby používaných buď jako biofungicidy ve formě foliárních aplikací, anebo jako součástí mořidel. Velké množství produktů je registrováno v kategorii pomocných látek. Jejich použití je zejména jako půdní kondicionéry ve sklenících, okrasných a lesních školkách, při pěstování zeleniny, ale v neposlední řadě také u polních plodin, jako jsou luskoviny, slunečnice, kukuřice a dalších. U nás rovněž existuje několik výrobců, kteří nabízí produkty obsahující spory této houby v různých výrobcích, v převážné míře registrovaných jako pomocné rostlinné přípravky.

Trichoderma rostliny chrání

Kořeny rostlin s vlákny houby vytváří symbiózu. Její podstata spočívá v tom, že houba proroste povrchovou tkání kořene, z kterého čerpá živiny, hlavně cukry. Tento proces se nazývá arbuskulární mykorhiza. Prorůstáním mycelia do okolitého půdního prostředí houba poutá vodu a v ní rozpuštěné živiny a poskytuje je rostlině.

Významnou funkci má při uvolňování vázaných forem fosforu, který je jednou ze základních živin a v mnoha zemědělských půdách je jeho obsah v důsledku omezeného hnojení nízký. O fosforu je známo, že ho rostliny mohou přijmout pouze z rozpustných forem. Jejich podíl silně ovlivňuje zejména pH půdy. V kyselé oblasti je fosfor vázáný hliníkem, železem a naproti tomu v alkalické oblasti nerozpustnými vápenatými solemi. Houby na rozdíl od rostlin jsou schopny jej uvolnit za daleko rozmanitějších podmínek a poskytnout rostlinám.

Velmi významnou funkcí této symbiózy je to, že vlákna houby obsazují daleko širší prostor než kořenové vlásky rostlin. Tím jsou schopny využít pro sebe a rostlinu zvláště za sucha podstatně víc vody a odsunout, případně zabránit vadnutí, a tím snížit riziko vodního stresu.

Třetí, pro zemědělství velmi významnou vlastností hub rodu Trichoderma je jejich antagonistický vztah vůči jiným druhům hub vyskytujících se v půdách. Jedná se o celou řadu druhů z rodů Aphanomyces, Cylindrosporium, Macrophomina, Phytophtora, Pythium, Rhizoctonia, Sclerotinium, Vericilium, Thielavopsis a Fusarium. Jsou to druhy, které při přemnožení v důsledku jednostranném vysokého zastoupení pěstovaných plodin způsobují poškození rostlin. Známé a obávané je padání klíčících rostlin cukrovky nebo máku. Porosty leguminóz, hrachu, sóje ale také jetele, vojtěšky jsou často velmi silně redukovány činností několika výše uvedených druhů, což má za následek výrazné snížení výnosu a u jetelovin prořídnutí porostů, které zkracuje dobu jejich efektivního využití v pícninářství. Olejniny, zvláště řepka, slunečnice ale také mák jsou ohroženy houbami rodu Verticilium, které se do lodyhy dostávají z půdní zásoby a způsobují nouzové dozrávání, čímž velmi výrazně snižují výnosy.

Samostatně je nutno zmínit známé důsledky výskytu některých druhů půdních hub, které produkují toxické mykotoxiny. Jedná se zejména druhy z rodu Fusarium. Ty mohou kontaminovat plodiny prostřednictvím infekce ze vzduchu, ale u kukuřice často převažuje infekce z půdy, kdy patogen prorůstá kořeny do spodních částí stébla a postupně se rostlinou šíří. Tyto projevy jsou zřetelné v kukuřičných stéblech zvláště v druhé polovině vegetace (obr. 1). Koncentrace mykotoxinů tak mohou ve spodních partiích rostlin vysoko překračovat limitní hodnoty, o čem nás přesvědčily vlastní výsledky. Z vizuálně zdravých rostlin kukuřice v silážní zralosti, kdy jsou rostliny ještě zelené, byl zjišťován obsah deoxyvalenolu (DON) ve spodní a horní polovině rostlin. Koncentrace ve spodní části byly až desetinásobně vyšší než koncentrace ve vrchní části rostlin a přesáhly hraniční hodnoty pro obsah v krmivech (tab. 1).

Tab. 1: Obsah deoxyvalenolu ve spodní a horní polovině zdravé rostliny kukuřice

Obr. 1: Báze stébla kukuřice prorostlá myceliem fytopatogenních hub

Antagonizmus houby Trichoderma

Houby rodu Trichoderma jsou běžně se vyskytujícím rodem s vysokou schopností interakce s kořeny rostlin v půdě ale, jak dokazují novější publikované práce také s nadzemními částmi rostlin. Protože jsou značně invazivní, potlačují mnoho jiných druhů stejné říše nepřímo kompeticí o živiny a prostor, a přímo mykoparazitickými mechanizmy. Rychle sporulují a jsou zdrojem mnoha enzymů a sekundárních metabolitů, které rozrušují buněčné stěny. Vylučují asi 40 různých sekundárních metabolitů, které přispívají k jejich mykoparazitické aktivitě.

Z těchto důvodů je Trichoderma součástí až poloviny všech ve světě prodávaných biopreparátů a podpůrných látek. Nejnovější vědecké poznatky ukazují, že tento druh se může významně podílet rovněž na změnách fyziologie nadzemních částí rostlin, ovlivňovat aktivitu fotosyntézy, růst a celkovou produkci.

Druhy a kmeny rodu Trichoderma v komerčních produktech

Druhů rodu Trichoderma je popsáno víc jak 140. Ne všechny jsou vhodné pro použití jako bioagens. Nejširší zastoupení v komerčních produktech mají v Asii, za ní následuje Evropa, hlavně Španělsko, Francie, ale také Jižní a Střední Amerika a konečně Severní Amerika. Komerční preparáty jsou registrovány buď jako biopesticidy, biologicky aktivní hnojiva, pomocné látky, anebo jako stimulátory. Ne všechny druhy rodu Trichoderma lze v praxi využít.

V Evropě je nejvíce rozšířeným druhem Trichoderma harzianum, Trichoderma asperellum, Trichoderma polysporum, Trichoderma atroviride, Trichoderma gamsi a příbuzný druh Gliocladium. Aby splňovaly požadované vlastnosti, je nutno izolovat kmeny s nejvyšší kompetenční aktivitou. Kmeny T. asperellum (kmen T34, ICC 012, TV1, T25), T. atroviride(kmen I1237, IMI 206040, T11), T. gamsii (ICC080), T. harzianum (T-22, T-39), T. polysporum(IMI 206039) jsou v seznamu Annex I registrovány v Evropském katalogu účinných látek jako biopesticidy. Více dalších známých kmenů takovou registraci nemá a jsou nabízeny nejčastěji jako stimulátory, půdní kondicionéry anebo jako podpůrné pomocné prostředky.

V České republice je také několik produktů, které tento druh obsahují. Lze jmenovat preparát Rhizocore (dodává firma Biocont) s obsahem Trichoderma harzianum a Bacillus megaterium, Trifender WP (výrobce Kwizda, Maďarsko) založený na druhu Trichoderma asperellum, Gliorex (výrobce Fytovita) s druhy Trichoderma a Clonostachys a v roce 2017 nově zavedený mikrogranulovaný pomocný přípravek Pannon Starter Pefect (výrobce Kwizda, Maďarsko), který kromě účinného kmene T. asperellum obsahuje anorganickou složku rychle přístupného fosforu. Rhizocore, Gliorex, ale také Trifender WP jsou využívány především v zelinářství, i když jsou doporučovány také pro polní plodiny.

Zkušenosti a výsledky při pěstování kukuřice

Poslední z uvedených výrobků Pannon Starter Perfect, který obsahuje kmen TR II, (NCAIM 154/10124) je určen především do porostů kukuřice, a to jak silážní, tak pěstované na zrno. Tento produkt jsme měli možnost v roce 2017 otestovat na dvou lokalitách s výrazně odlišnými dešťovými srážkami. Jednalo se o Znojemsko, oblast nejvíce zasaženou suchem a východní Čechy v blízkosti Hradce Králové, která naopak oplývala velmi vysokými srážkami zejména v druhé polovině vegetace kukuřice. Produkt byl aplikován na běžných produkčních pozemcích, vždy na ploše 1 ha v dávce 20 kg/ha aplikátorem mikrogranulovaných přípravků přímo do seťového lůžka při setí kukuřice. 
V průběhu vegetace jsme porovnávali výšku rostlin, stav kořenové soustavy, podíl zelených listů a rychlost jejich usychání ke konci vegetace. V době silážní zralosti byly celé rostliny v akreditované laboratoři analyzovány na obsah deoxyvalenolu, nejvíce se vyskytujícího mykotoxinu v kukuřici. Z provozních důvodů jsme neměli možnost změřit přímo výnos a porovnat ho s neošetřenou plochou. Proto jsme zvolili metodu vážení palic před sklizní. Z každé části porostu jsme odebrali 3× 20 palic. Ty byly jednotlivě zváženy a jejich váha porovnána se stejným počtem palic ze stejného pozemku bez použitého pomocného přípravku.

Získané výsledky jsou uvedeny v  tabulce 2 a na fotografiích (obr. 2 až 4) kořenové soustavy a palic kukuřice.

Několik zde uvedených výsledků je v souladu s publikovanými poznatky z literatury. Potvrzují stimulační efekt Trichoderma na kořeny, a tím ovlivňují také stav nadzemní hmoty, hmotnost a kvalitu palic. Velmi slibný výsledek nižší hladiny mykotoxinů v rostlinách kukuřice prezentovaný v tabulce 2 naznačuje možnost zlepšení kvality sklízené siláže kukuřice. To má velký význam zejména u farem s živočišnou výrobou, kde vyšší obsahy mykotoxinů významně snižují užitkovost dojného skotu. Trichoderma, na rozdíl od některých přípravků přidávaných do siláže při jejím naskladnění, které přítomné mykotoxiny vyvážou, sníží jejich obsah již před jejich vznikem a působí tak preventivně ještě před naskladněním do silážních žlabů.

Tab. 2: Průměrná hmotnost palice a obsah DON v  pokusu

Obr. 2: Vliv houby rodu Trichoderma na větvení a hustotu kořenové soustavy kukuřice (vlevo kontrola)

Obr. 3: Rozdíl ve velikosti palic ze suché oblasti Jižní Moravy po aplikaci přípravku s houbou Trichoderma (horní řada)

Obr. 4: Palice po aplikaci přípravku s houbou Trichoderma (horní řada) a bez použití přípravku (spodní řada) z lokality Hradec Králové

Budoucnost využití Trichoderma v polních plodinách

Dosud publikované výsledky a pozorování jsou orientovány na ovlivnění mykocenózy půdy

houbami rodu Trichoderma jejím symbiotickým působením na kořeny rostlin a stimulačními vlivy.

Vliv aplikace biopreparátů na složení spektra půdních mikroskopických hub, zvláště na spektrum druhů rodu Fusarium, byl studován ve víceletých polyfaktoriálních pokusech ve VÚRV v. v. i. v Praze-Ruzyni a publikován již v roce 2008 v metodice pro praxi. Řešil kromě jiného také problematiku snížení výskytu hub rodu Fusarium na obilninách, na kterých některé druhy (F. graminearum, F. culmorum) vytvářejí škodlivé mykotoxiny, jedovaté pro organizmus člověka i zvířat s karcinogenními účinky. Fuzária přetrvávající na rostlinných zbytcích se dostávají do kořenů mladých rostlin obilnin a jako systémová infekce do vyšších partií rostlin.

Některé preparáty obsahující houbu Trichoderma byly využity také jako mořidla semen. Harman a kol. (1981) je aplikoval přímo na semena hrachu proti padání klíčních rostlin způsobeného houbami Pythium sp. a Rhizoctonia solani. Stejně dobré výsledky jsou známy z pokusů Agrární komory ve Štýrském Hradci v Rakousku a celé řady dalších publikací z jiných krajin.

V roce 2018 budeme mít více možností ověřit získané výsledky přímo v praxi. Testovaný výrobek byl do republiky dovezen a bude použit na víc než desítce podniků v širším měřítku.