Ziarno zatrute mikotoksynami

Wyglądająca czasami bardzo niepozornie fuzarioza kłosów nie tylko obniża plon ziarna, ale przede wszystkim pogarsza jego jakość, ze względu na wytwarzane przez grzyby rodzaju Fusarium mikotosyny. Zanieczyszczenie zbóż groźnymi dla zdrowia ludzi i zwierząt toksynami grzybów jest obecnie jednym z ważniejszych problemów rolnictwa.

Do najbardziej mikotoksynotwórczych gatunków należą: Fusarium culmorum, F. graminearum, F. nivale, F. avenaceum, F. sporotrichoides, F. poae, F. oxysporum i F. verticillioides.

Ze względu na powszechność występowania w środowisku naturalnym oraz wynikające z tego niebezpieczeństwo dla ludzi i zwierząt, a także powodowane straty gospodarcze, za najważniejsze mikotoksyny fuzaryjne uznano trichoteceny: deoksyniwalenol (DON), T-2 toksyna i HT-2 toksyna oraz zearalenon (ZEA). Deoksyniwalenol i zearalenon wytwarzane są głównie przez F. culmorum i F. graminearum, natomiast T-2 toksyna i HT-2 toksyna przez F. sporotrichoides i F. poae.

Mikotoksyny to nie puste hasło. To realne zagrożenie

Mikotoksyny są oddzielną grupą wtórnych metabolitów produkowanych przez grzyby pleśniowe, które wywołują zatrucia u ludzi oraz zwierząt. Przeżuwacze są na nie najbardziej oporne dlatego trudno jest u nich rozpoznać...

czytaj więcej

Mikotoksyny również u roślin wykazują działanie fitotoksyczne. Powodują zaburzenia mitozy i źle wpływają na metabolizm białkowy roślin. Ich negatywny wpływ przejawia się zamieraniem komórek, zahamowaniem wzrostu i chlorozami. Porażone kłosy bieleją, ziarno ma obniżoną MTZ, jest pomarszczone, pokryte białą lub różową grzybnią.

Poziom skażenia jest różny w latach

Zanieczyszczenie ziarna mikotoksynami w największym stopniu zależy od warunków środowiska, które mogą umożliwiać powstawanie i wzrost pleśni. Do najważniejszych należą: wilgotność powietrza, temperatura i opady. Grzyby produkujące mikotoksyny rozwijają się w zakresie temperatur od 10 do 40°C. Optymalne warunki dla wzrostu grzyba nie muszą być najlepszymi dla syntezy mikotoksyn. Związki te mogą być wytwarzane w warunkach trudnych lub nawet stresowych dla wzrostu grzyba. Na przykład, temperatury, które sprzyjają wytwarzaniu przez grzyby z rodzaju Fusarium toksyny T-2, zearalenonu i deoksyniwalenolu są różne i wynoszą odpowiednio: 6-12, 19-20 i 28°C. Duża ilość opadów i stosunkowo wysoka temperatura powietrza w okresie największej wrażliwości zbóż na infekcję grzybami fuzaryjnymi, tj. od kwitnienia do dojrzałości woskowej, są czynnikami odpowiedzialnymi za wysoki poziom mikotoksyn. Dlatego ich ilość w ziarnie jest zmienna w latach, a nawet w rejonach uprawy zbóż i nie można przewidzieć poziomu skażenia ziarna.

Zabieg T-3 decyduje o wielkości plonu ziarna

Trudno uzyskać wysoki i dobrej jakości plon zbóż, gdy nie wykona się w czasie wegetacji kilku zabiegów opryskiwania z użyciem fungicydów. W intensywnie prowadzonych uprawach w gospodarstwach wielkoobszarowych, po dwóch...

czytaj więcej

Decydują też gatunek i forma

Badania prowadzone w Zakładzie Uprawy Roślin Zbożowych IUNG-PIB w Puławach wykazały wyższą koncentrację DON i jego pochodnych w ziarnie pszenżyta ozimego w porównaniu do jęczmienia i owsa, a ponadto większą zdolność do gromadzenia toksyn w zbożach ozimych (pszenżyto ozime i jęczmień ozimy) w stosunku do jarych (jęczmień jary i owies) (tab.1). Nie tylko gatunek zboża, ale również forma ma duże znaczenie w ilości kumulowanych toksyn. Pszenica orkisz i pszenice niewymłacalne są w mniejszym stopniu skażone toksynami niż pszenice wymłacalne, co wynika najprawdopodobniej z faktu, że plewy otulające ziarniak stanowią barierę dla infekcji grzybów. Również pszenica durum kumuluje większe ilości toksyn niż pszenica zwyczajna czy orkisz.

Istotny wpływ mają odmiany

Inne badania prowadzone w IUNG-PIB w Puławach nad podatnością odmian pszenicy ozimej na kumulację toksyn fuzaryjnych w ziarnie wykazały, że w lata nie sprzyjające inokulacji grzybów wszystkie uprawiane odmiany są bezpieczne i nie wykrywa się w nich dużego poziomu mikotoksyn, natomiast w latach, w których warunki pogody sprzyjają rozwojowi grzybów, uwidaczniają się wyraźne różnice odmianowe. Spośród badanych odmian największą ilość toksyny DON zawierało ziarno pszenicy ozimej odmiany Bamberka i Forkida. W 2014 r. poziom DON u obu odmian przekraczał NDP, czyli najniższą dopuszczalną pozostałość (1250 µg/kg). U odmian: Meister, Oxal, Kampana, KWS Dacanto i Kepler, ilość DON była mniejsza niż NDP, ale wynosiła powyżej 1000 µg/kg. Najmniejsze ilości DON stwierdzono u odmian Fidelius i Astoria. W 2015 r. niesprzyjającym infekcji grzybów rodzaju Fusarium ziarno wszystkich odmian poza Bamberką było praktycznie wolne od DON.

Plony pszenicy ozimej w PDO w 2017 r.

Formacja i RGT RGT Kilimanjaro to najlepiej plonujące jakościowe odmiany chlebowe pszenicy ozimej w doświadczeniach PDO prowadzonych przez COBORU w 2017 r. Z odmian chlebowych najlepiej wypadły: Owacja i RGT Bilanz, a z pastewnych i pozostałych -...

czytaj więcej

Zazwyczaj, gdy w ziarnie występują duże ilości DON zawartość ZEA jest mniejsza. Największe ilości ZEA w 2014 r. zawierało ziarno pszenicy ozimej odmian: Kampana, Forkida i Meister. U pozostałych badanych odmian praktycznie nie stwierdzono ZEA.

Badania wskazują także na duże zróżnicowanie odmian w skażeniu T2/HT-2 toksyną. W największym stopniu skażone były odmiany: Belissa, Hybery, Pokusa i KWS Loft, a w najmniejszym Lavantus i Hondia.

Badania potwierdzają, że odmiany wyższe, o mniej zbitym kłosie i bardziej odporne na fuzariozę kumulują mniejsze ilości mikotoksyn w ziarnie.

Winne są błędy w agrotechnice

Wzrost skażenia ziarna zbóż mikotoksynami wytwarzanymi przez gatunki grzybów rodzaju Fusarium spowodowany jest między innymi coraz większym udziałem zbóż w strukturze zasiewów i uprawą w monokulturze  (tab. 2), z pominięciem tradycyjnego płodozmianu, oraz wprowadzaniem oszczędnościowych systemów uprawy z pominięciem orki. Takie postępowanie prowadzi do znacznego nagromadzenia inokulum patogenów Fusarium w środowisku pól uprawnych, które mogą dobrze rozwijać się na resztkach pożniwnych. Badania wykazują, że czynniki wpływające na bujniejszą budowę łanu (gęstość siewu, wysokie nawożenie azotem), a przez to generujące lepszy mikroklimat do rozwoju grzybów, pośrednio również przyczyniają się do większej ilości mikotoksyn w ziarnie.

Tabela 1. Zawartość DON (µg/kg) w gatunkach zbóż (badania własne)

Tabela 2. Zanieczyszczenie ziarniaków pszenżyta mikotoksynami (µg/kg) w zależności od udziału zbóż w strukturze zasiewów (badania własne)

• Artykuł ukazał się w miesięczniku "Przedsiębiorca Rolny" nr 5-2018 - ZAPRENUMERUJ