Jaká je škoda způsobená fungicidy?
Ruští vědci vysvětlili, jak široce používaný antifungální lék tetramethylthiuram disulfid (TMTD) ovlivňuje uzliny kořenů hrachu, struktury obsahující užitečné bakterie. Vědci zjistili, že vysoké koncentrace TMTD negativně ovlivňují strukturu buněčných stěn a účinnost symbiózy mezi bakteriemi a rostlinami, což snižuje množství dusíku vstupujícího do půdy. Výsledky práce byly publikovány v časopise Rostliny.
Rostliny hrachu laboratorní řady SGE ošetřené antimykotikem. Zdroj: Artemii P. Gorshkov et al. / Rostliny, 2020
Příklady poruch ultrastrukturální organizace hrachových nodulů pod vlivem antimykotika TMTD. Autor: Anna Tsyganova
Vedoucím studie je Viktor Tsyganov. Foto z osobního archivu
Rostliny hrachu laboratorní řady SGE ošetřené antimykotikem. Zdroj: Artemii P. Gorshkov et al. / Rostliny, 2020
Příklady poruch ultrastrukturální organizace hrachových nodulů pod vlivem antimykotika TMTD. Autor: Anna Tsyganova
Vedoucím studie je Viktor Tsyganov. Foto z osobního archivu
„Používání pesticidů je v zemědělství nezbytné, ale jejich aplikace vyžaduje velkou opatrnost. Vysoké koncentrace fungicidu TMTD v půdě, široce používaného v Rusku, ale zakázaného v Evropské unii, tedy způsobují vážné poruchy ve vývoji symbiotických uzlů luštěnin, a proto narušují použití symbiotické fixace dusíku, která je nezbytná. součástí tradiční zemědělské výroby i ekologického zemědělství,“ říká projektový manažer pro grant Ruská vědecká nadace, vedoucí laboratoře molekulární a buněčné biologie Všeruského výzkumného ústavu zemědělské mikrobiologie Viktor Tsyganov.
Hrách je jednou z nejdůležitějších potravinářských a krmných plodin. V Rusku se ročně vyprodukuje asi 2,3 milionu tun hrachu. Tuto plodinu však postihuje mnoho druhů houbových a bakteriálních chorob, z nichž nejnebezpečnější jsou hniloba kořenů, vadnutí semenáčků a rez. Ztráty na úrodě se pohybují v rozmezí 30–50 %. V mnoha zemích, včetně Ruska, se TMTD používá k ošetření semen hrachu. Jeho široké použití může vést k akumulaci této sloučeniny v životním prostředí. Je známo, že TMTD může negativně ovlivnit tvorbu a fungování luštěnin fixujících dusík. Zůstalo nejasné, které struktury luštěnin byly antimykotikem ovlivněny, zejména struktury hrachových nodulů.
Ruští vědci poprvé provedli laboratorní studie vlivu vysokých koncentrací TMTD na strukturu nodulů u tří genotypů hrachu. Ukázalo se, že uzliny různých genotypů se liší svou odolností vůči působení fungicidu. Vlivem látky se v uzlinách začaly tvořit stárnoucí zóny, byla narušena struktura buněčných stěn a stěn infekčních závitů, kterými bakterie pronikají do buněk uzlin.
B. Kořeny a uzliny hrachu neošetřené antimykotikem. C. Kořeny a uzliny hrachu ošetřené 0,4 g/kg produktu. D. Kořeny a uzliny hrachu ošetřené 4 g/kg produktu. E. Kořeny a uzliny hrachu ošetřené 8 g/kg produktu. Zdroj: Artemii P. Gorshkov et al. / Rostliny, 2020
Údaje potvrzující negativní dopad TMTD budou užitečné pro vývoj strategií pro optimalizaci použití fungicidů na luštěniny. Výsledky navíc otevírají nový směr laboratorního výzkumu – analýzu vlivu různých ekonomicky významných faktorů na vývoj a fungování uzlin.
