Toxinszennyezés, rezisztencia viszonyok és agronómia a takarmánybiztonság növelése érdekében
Mesterházy Ákos Toldiné Tóth Éva, Szabó Balázs, Kovács Nándor, Varga Mónika, Tóth Beáta, Szieberth Dénes
Biomin-Romer Labs, Szakmai nap, Gödöllő, 2015 március 5.
100000 cső/év
TERMÉS VERSUS MINŐSÉG 1. A korai vagy kései kukoricáknál volt kisebb a toxinszennyezés? 2. Jót tesz-e a minőségnek, ha a különböző táblák és hibridek termését egybe ömlesztjük? 3. Jót tesz-e a minőségnek, ha szárítás előtt napokig váratjuk a kukoricát? 4. Termésmaximalizálás vagy jövedelem maximalizálás? Gazdaságosságot csak az elő, ill. utóvetemény figyelembevételével, és az állattenyésztéssel együtt szabad csak számolni.
Krtitikus pontok: Növényi sorrend Optimális biológiai talajállapot biztosítás, víztakarékosság Fajtaválasztás Egyenletes kelés-virágzás, betakarítás Aratás – szárítás – tárolásra felkészítés (rosta, stb), eltérő tételeket külön tárolni toxin szerint Tárolás: folyamatos ellenőrzés, optimális tárolási forma, kitároláskor toxinellenőrzés Az egész folyamatot optimumra kell tervezni, és minden un. váratlan helyzetre kell megoldási tervnek lennie.
Rezisztenciakutatás és nemesítés Fusarium graminearum, F. verticillioides és Aspergillus flavus gombákkal szembeni ellenállóság vizsgálata Hibridek szűrése e gombákkal szembeni ellenállóságra, termelők informálása alacsonyabb kockázatú hibridekről. Ellenállóbb beltenyésztett vonalak és hibridek csőpenész ellenállóságra való szelekciója
Kukorica csőpenész fertőzöttség, Székkutas, 2012, NÉBIH adatok
Fert. index %
50 45
y = 0.37x - 0.8097
40
R2 = 0.7103
35 30 25 20 15 10 5 0 0
10
20
30
40
50
Fert. db. %
60
70
80
90
Járványtan Nővirágzáskori meleg csapadékos időjárás F. graminearum Csapadékos augusztus, szeptember átlagos hőmérséklettel F. verticillioides Meleg, száraz időjárás Aspergillus spp.. Forró, száraz időjárás A virágzáskori öntözés megtöbbszörözheti a fertőződést.
Toxinok F. verticillioides, F. proliferatum, F. moniliforme: Fumonizinek B1, B2, B3, B4, B5, 100 feletti összes szám Fg/Fc: DON (3-ADON, 15-ADON, 3-DON glükozid) és Zearalenon (a- és b- zearalenol) Aspergillus spp. Aflatoxinok, B1, B2, G1, G2
Környezet
Kórokozó
A TOXIN háromszög
Betegség
Mesterházy 2012
Környezet
Fog. gazdanövény
Betegség háromszög
Toxin
Toxintermelő faj, izolátum
Rezisztenciaszint
F. gram.
F.g. igen fogĂŠkony
F. graminearum
F. verticillioides
F. verticillioides
F. verticillioides
Multilocus F. vert. infection
F. verticillioides: Ez mind az!!!
A. flavus
15 12
Hibrid
6 14 16
1 17
7 10
0.3
0.6
0.3
0.4
3.3
1.4
2
0.3
5
1.3
2.8
8
2.8
4.4
6.9
3
0.4
4
0.6
9 13
1.1
11
0.3
6.7
7.8
15.1
16 14 12 10 8 6 4 2 0
1.4
Toxin koncentráció
Szabad szemmel tünetmentes csövek toxintartalma, MKK 2013
AFLA ppb FUM ppm DON ppm Fert. %
Mesterséges inokuláció Fusarium, Aspergillus
8
6
4
2
0
13.5 13.4 13.3 13.1 12.5 12.4 12.0 12.0 11.6 11.4 10.2 9.5 9.0 8.9 8.9 8.8 8.4 8.2 8.0 7.8 7.7 7.3 7.2 7.0 6.9 6.9 6.9 6.7 6.4 6.3 6.1 5.9 5.8 5.7 5.3 5.0 5.0 4.7 4.6 4.5 4.5 3.9 3.5 3.3
14
SBL18 SzegediTC259 GK Boglár Bella SzegediTC367 SBL10 ISH303 SBL19 SBL13 SBL14 SBL12 SBL5 SBL6 SBL9 Kozak Szegedi 475 Szegedi 288 ISH403 ISH402 Szegedi 372 SBL3 SBL16 SBL17 SBL2 Narew SBL8 ISH302v SzegediTC513 SBL11 Beym Kenéz SBL4 Szegedi 349 SBL15 Csanád SzegediSC SBL7 Szegedi 386 SBL1 Szegedi 521 Sarolta Szegedi 343 SzegediTC465 Szegedi 363
Kukorica hibridek átlagos csőpenész ellenállósága F. graminearum, F. culmorum és F. verticillioides fajokkal szemben, csöpenész borítottság %, MycoRed, Szeged, 2010-2012
12 SZD 5% =2.84
10
S1
50
40
30
20
0
16.1 15.5 14.2 13.8 13.4 13.4 13.0 12.2 11.8 11.5 11.5 11.2 11.0 10.9 10.7 10.7 10.5 10.2 10.2 9.8 9.7 9.6 8.9 8.7 8.3 8.3 8.2 8.0 7.9 7.6 7.6 7.5 7.4 7.4 6.6 6.4 5.8
60
P9494 RH09111 Kansas DKC4490 Dunasil DKC3705 PR37F73 Mv500 Dascipio Phileaxx Somacorn Lucius Góré Mv241 Mv404 Finkas Surreal DKC3511 DKC4964 Mv437 Sufavor NKThermo Essensor Superbia Amanita DKC5143 Cobalt DKC4795 DKC4626 DKC4590 Árpád Esflato DKC5276 PR37N01 DKC4995 Alexxandra DKC5007
Fertőzöttségi % összeg
MKK hibridek teljesítménye Fusarium fajokkal szemben, Szeged, 2010-2012 fogvájós inokuláció 70
SZD 5% átlag 2.14
10 Átlag
2011
2010
2012
70
0 P9494 RH09111 Kansas DKC4490 Dunasil DKC3705 PR37F73 Mv500 Dascipio Phileaxx Somacorn Lucius Góré Mv241 Mv404 Finkas Surreal DKC3511 DKC4964 Mv437 Sufavor NKTherm Essensor Superbia Amanita DKC5143 Cobalt DKC4795 DKC4626 DKC4590 Árpád Esflato DKC5276 PR37N01 DKC4995 Alexxand DKC5007
Csőpenész % összeg
MKK hibridek csőpenész fertőzöttsége (%) Fusarium fajokkal szemben, 2010-2012
90
80
SZD 5% 2.14
60
50 Mean
40 Fc
Fg
30 Fv
K
20
10
0 DKC4995
PR37N01
Lucius
Cobalt
RH09111
Superbia
Finkas
DKC4626
Sufavor
Alexxandra
DKC5007
DKC5143
DKC4795
Dascipio
Esflato
Surreal
DKC5276
PR37F73
DKC3511
Essensor
DKC4964
Kansas
DKC4590
DKC3705
Phileaxx
NKThermo
DKC4490
P9494
MKK hibridek csőpenész fertőzöttsége (%) Fusarium fajokkal szemben, Szeged, 2010-2012, bibecsatornás fertőzés
9
8
7
6 Fc
5 Fg
Fv
4 K
3 Mean
Mean
2 Fv
K
1
Fc
Fg
Kukorica tájkísérlet rezisztenciaadatai toxikus gombákkal szemben, rangösszeg, 2014 250
150
Átlag Asp Fv1 Fg1
100
Tulajdonság
Fg1
Fv1
Fv1
0.3828**
Asp
0.1882
0.5299***
Átlag
0.6888***
0.8386***
Asp
0.7533***
Ondyna
Ondyna
DKC3511
PR38R92
DKC4590
PR38R92
DKC4590
DKC4014
DKC5143
DKC3511
DKC4014
DKC5007
DKC5007
PR37N01
PR37N01
0
P0216
50
P0216
Rangösszeg 1-240
200
0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.00 LG 30.491
Korimbos
2014 DKC5007
2013
Janet
Aspergillus flavus
Axxys
Siloking
DKC5007
Janett
PR37NO1
LG30491
2014 2013
DKC4717
10
DKC5276
20
PR37F73
F. graminearum
DKC4717
2.0
DKC5276
40
PR37F73
2.5
Korimbos
50
PR37N01
AXXYS
3.0
Csőpenész %
30
Csőpenész fertőzés %
PR37F73
AXXYS
Csőpenész % 60
Siloking
Siloking
Korimbos
Korimbos
DKC5007
Siloking
DKC4717
LG30491
DKC5276
Janett
PR37NO1
0
Janett
LG30491
DKC5007
PR37NO1
PR37F73
DKC4717
AXXYS
DKC5276
Csőpenész %
A 2013-as és 2014-es MKK eredmények összehasonlítása kórokozónként Fusarium verticillioides
1.5
1.0
0.5
0.0
2014 2013
Kontroll
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20 2014
2013
MKK 2013 kísérlet, összefüggések a fertőzöttség és toxintartalom között, 2013 Összefüggés a DON tartalom és a csőfertőzöttség között, Szeged-Bonafarm 2013,
Sárga nélkül: r=0.7156, P=0.001 140
y = 1.6034x + 29.851
120
2
R = 0.1477, r=0.3842 ns 80
70
80
60
50
60
40
30
40
y = 1.7741x + 15.861 R2 = 0.5122
20
20
10
0 0
5
10
15
20
25
30
35
0 0
5
10
15
20
25
30
35
F. graminearum csőfertőzöttség % Összefüggés a fumonizin tartalom és a csőfertőzöttség között, Szeged-Bonafarm 2013 14 y = 1.4946x + 3.2034 R2 = 0.0617, r=0.2483 ns
12
Fum B1+B2 ppm
DON ppm
100
10 8 6 4 2 0 0.0
0.5
1.0
1.5
Csőpenész %
2.0
2.5
Mi a rezisztencia? Genetikailag meghatározott poligénikus tulajdonság, de a tüneterősség a mindenkori környezeti és járványfeltételektől függ. Immuninást jelenleg nem ismerünk, de minél nagyobb az ellenállóság szint, annál kisebbek az ingadozások különböző járványhelyzetekben. Kockázat nélküli hibrid ezért nincs, de a kockázatok között minimum egy nagyságrendi különbség van, amit ki kell használni.
Igen fogĂŠkony
F. graminearum
F. verticillioides
A. flavus
Jó ellenállóságú
F. graminearum
F. verticillioides
A. flavus
Jó ellenállóságú GKT 414
F. graminearum
F. verticillioides
Fungicidhasználat Búzánál nagyüzemben 80-90 %-os toxincsökkenést tudunk elérni, ez ma már nagyüzemi gyakorlati szinten is működik. A fungicidek minden fajjal szemben hatnak. Kukoricánál a hatás mérsékeltebb, még technológiai fejlesztésre van szükség, pl. időzítés, eddig 20-30 %-nál nagyobb fertőződés csökkenést ritkán sikerült elérni, a termésnövelés 10 % körül előfordul, néha nagyobb.Itt még sokat kell dolgoznunk.
Eredmények hibridkukoricában . 2013 Gombaölőszer hatékonysága hibridkukoricában 2013. 3000
2500
2000
1500
csöves kg/ha
2587
2431
2411
2395
1000
1812
500
0 Soleil 1,5 l/ha
Prosaro 1 l/ha
Don Q 1,5 l/ha
Retengo Plus 1,5 l/ha
Kezeletlen
Mezőhegyesi hibridkukorica előállítás fungicides védelme félüzemi parcellákon. Fumonizin B1+B2 tartalom összesen, ppm. 2013.
Permetlé
Fumgicid
Kontroll
Átlag
DON Q
Ret. Plusz
Prosaro
Soleil
250
5.40
17.95
4.73
15.37
19.81
12.65
350
14.61
16.28
8.02
19.10
20.25
15.65
Átlag
10.01
17.12
6.37
17.24
20.03
14.15
L/ha
SZD 5%
6.04
Aratás-tárolás Az egyes táblák termését célszerű külön tárolni, a hibridek toxinszennyezettsége igen eltérő lehet. Egy rossz tábla az egész tárolt mennyiséget tönkre tudja tenni. Betárolás előtt, ha kell szárítani, szakszerűen el kell végezni, a törött szemeket kiszedni, és utána a tárolóba helyezni. Komplex toxin felmérés DON, fumonizin és aflatoxin tekintetében, ha sok a DON, ZEARALENONT is nézni kell. Itt az aktuális toxinokhoz célszerű igazodni. A raktárból minden kimenő tételt toxinra ellenőrizni kell, akár vevő, akár takarmánykeverőbe megy. A toxinok szinergetikus hatása igen veszélyes lehet. A tárolásnál felületi sterilizálás javítja az eltarthatóságot. Erre már technológia is van, mobil francia gép. Toxincsökkentés is lehet opció. Tartós tárolásra csak egészséges terményt szabad eltenni, a többit minél előbb fel kell használni, mert javulni aligha fog.
Toxincsökkentés Szemestakarmánynál a mélységi, súlyosan fertőzött szemek toxintartalmának lényeges csökkentése kétesélyes. A már őrölt termény aflatoxin tartalmát több, mint 50 %-kal csökkenteni lehetett SteriClean alkalmazással.
Következtetés Ma rendelkezünk azzal a tudással, amelynek révén a járványos években fellépő sok tízmilliárdos károk lényegesen mérsékelhetők. A szegedi kutatás ma is a világ élvonalában van. Nemcsak a nemesítés, hanem a fajtaelismerés és a piacon lévő fajták rezisztenciakontrollja is fontos, mert a fogékony-nagyon fogékony fajták kivonásával az élelmiszerbiztonság ettől már akár 50 %-kal nőhet.
Mint mindenhol, itt is megelőzés a legfontosabb és a legolcsóbb. Ha már megvan a baj, az csak jelentős költségekkel és veszteségekkel kezelhető, ha egyáltalán még lehet valamit tenni, ezért a teljes technológia minden elemét kézben kell tartanunk a talajelőkészítéstől, a fajtakiválasztáson át a jól tervezett növényvédelemig, egészen a fogyasztó asztaláig, legyen az az ember, vagy az állat.
Köszönetnyilvánítás Magyar Kukorica Klub MycoRed FP7 pályázat GOP 1.1.1. pályázat ProZea Alap Bóly ZRt. Dalmand ZRt.
Kutatók Dr. Szél Sándor Dr. Lehoczki-Krsjak Szabolcs Dr. Kálmán László Dr. Széll Endre Technikusok, laboránsok Kovács Nándor BSc. Zentai Tiborné Asszisztensek Terhes Anikó Zentai Tibor
MKK
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!