Punahomeet ja toksiinit viljassa miten riskiä voi vähentää

Transkriptio

1 Punahomeet ja toksiinit viljassa miten riskiä voi vähentää Päivi Parikka Luonnonvarakeskus Kasvinterveys Jokioinen Pohjois-Suomen viljaseminaari Oulunsalo

2 Fusarium-sienet - punahomeet yleisiä monilla kasvilajeilla kasvien taudinaiheuttajia ja kasviaineksen hajottajia viljojen taudinaiheuttajia: - juuristo- ja tyvitaudit, tähkävioitukset osa lajeista merkittäviä toksiinien muodostajia - tärkeimpiä hometoksiinien muodostajia lauhkealla vyöhykkeellä säilyvät maassa, kasvinjätteessä, siemenissä 2 Päivi Parikka

3 Punahomeen oireet Tähkylöiden heikko kehitys, ruskettuminen Punertava home kosteassa Aikainen tartunta - pienet ja kevyet jyvät Jyvät epämääräisen värisiä, punertavaa hometta Heikko itävyys, huono orastuminen Kauralla oireet joskus heikosti näkyvissä 3 Päivi Parikka

4 Punahomeet pellolla Kasvavat saastuneesta siemenestä oraisiin Säilyvät kasvinjätteessä kestorihmastona ja kestoitiöinä > tartuntaa kasvinjätteistä oraisiin ja vanhempiin kasveihin Tyvitautioireet tartunnasta kasvien tyvelle: tyven ruskettuminen, juurten tuhoutuminen Tartunta vesiroiskeiden mukana kasvinjätteestä ja lehdiltä edelleen tähkiin ja röyhyihin Tartuntaa tähkälle tulosta korjuuseen asti> kukinnan aikana suuri riski Tartuttavat korsia, lehtiä> tartunta olkeen ja sänkeen 4 Päivi Parikka

5 Fusarium-tartunta näkyy kauran versojen kuihtumisena ja kuolevien korsien tyville kehittyy itiöitä ja tartuntaa levittävää koteloastetta Oire näkyvissä lämpimissä oloissa, kosteutta riittävästi F. graminearum/ Gibberella zeae 5 Päivi Parikka

6 Fusarium-lajit ja niiden muodostamat toksiinit Tärkeimmät hometoksiinien tuottajat pohjoisilla alueilla: Fusarium graminearum, F. culmorum: deoksinivalenoli (DON) ja zearalenoni (ZON) F. langsethiae, F. sporotrichioides: T-2 ja HT-2 toksiinit F. poae: nivalenoli F. equiseti, F. langsethiae: DAS (diasetyyliskirpenoli) F. avenaceum ja F. tricinctum: enniatinit F.avenaceum: moniliformini Ei tavattu Suomessa: F. verticilloides, F. subglutinans: Fumonisinit -maissin toksiineja, ei tavattu Suomesta viljoilta 6 Päivi Parikka

7 Toksiinien esiintyminen Yleisimmin tavattu toksiini deoksinivalenoli (DON) ja 3ADON - samojen lajien tuottama zearalenoni (ZON) harvinaisempi, esiintyy yleensä, kun DON-pitoisuus korkea - DON ja ZON kaikilla viljalajeilla, DON yleisin kauralla> kevätvehnä> ohra >syysviljat T-2 ja HT-2 toksiinit erityisesti kauralla, mutta myös ohralla: F. langsethiae tärkein tuottaja - akuutisti myrkyllisiä yhdisteitä Nivalenoli: F. poae, esiintyy harvoin runsaasti, ei raja-arvoja Enniatineja voi olla runsaasti, mutta myrkyllisyys alhainen - ei raja-arvoa, ei säännönmukaisesti määritetä 7 Päivi Parikka

8 Toksiinit ja kauppakelpoisuus- elintarvikevilja EU:n raja-arvot DON-pitoisuudelle Vehnä ja ohra: 1250ug/kg Kaura: 1750 ug/kg, lastenruoka 200µg/kg T-2+HT-2 suositusraja Kaura 1000ug/kg, ohra 200ug/kg, vehnä 100ug/kg Zearalenoni 100 ug/kg, leipä, murot 50µg/kg, lastenruoka 20µg/kg Raja-arvot koskevat elintarvikeviljaa Raakaviljan vaatimukset, prosessoidulle viljalle alemmat rajat Rehuviljan raja 8000µg/kg, sitä korkeammat pitoisuudet= ei kauppakelpoista viljaa 8 Päivi Parikka

9 Toksiinien muodostuminen Fusarium-toksiinien muodostuminen alkaa jo pellolla: Fusarium-lajit muodostavat toksiineja kehittyvässä jyvässä, toksiineja muodostuu myös versoihin> olki Havaintoja toksiineista jopa pian tähkälle tulon jälkeen: T-2- toksiinia muodostuu aikaisin Toksiineja muodostuu korjuuseen saakka Puidussa viljassa toksiineja muodostuu edelleen, jos viljaa ei kuivata Fusarium-sienten aktiivisuus loppuu viljan kosteuden laskiessa <20%,lämminilmakuivaus lopettaa tehokkaimmin tuotannon Eivät hajoa kuivasta viljasta, Fusarium-sienet vähenevät Kasvukauden aikana toksiinit voivat muuntua toisiksi yhdisteiksi glukosidiyhdisteet> DON-glukosidit ym konjugoituneet yhdisteet (masked mycotoxins) Päivi Parikka 9

10 Toksiinien muodostumiseen vaikuttaa Sää tärkein vaikuttava tekijä - vaikuttaa sienten kasvuun ja tartuntaan Kostea kesä, lämmintä: DON- toksiineja jo heinäkuussa > suotuisa F. graminearum -lajille T-2/HT-2 toksiineja yleensä aikaisin, eivät yhtä sääriippuvaisia kuin DON Kylmä kesä: toksiineja myöhään tai vähän Kuiva kesä: toksiineja esiintyy, jos kasvustossa ollut loppuvaiheissa kosteutta Voimakkaat lämpötila- ja kosteusvaihtelut edistävät, stressitilanteet > myöhäinen korjuu, lako Kosteus ennen korjuuta lisää toksiiniriskiä: Fusarium-määrä kasvaa Pellossa säilynyt tartunta> esikasvi! 10 Päivi Parikka

11 Toksiinien ennakointi Vuosittain tuotettu ennuste DON-toksiinin esiintymisen riskistä: kaura, ohra, kevätvehnä Pohjana Ilmatieteen laitoksen säädata: lasketaan Fusarium-tartunnalle otollisten olosuhteiden esiintymisen kautta DON-muodostumisen riski eri alueilla Riskiajankohdat: kukinta ja kaksi viikkoa siitä eteenpäin ja ennen sadonkorjuuta Aika, jolloin suhteellinen kosteus > 80% DON-toksiinin esiintyminen ennakoitavissa sääolojen perusteella - toksiininmuodostajat vaativat korkeaa kosteutta T2/HT2- toksiinien muodostumista vaikeampi ennustaa 11 Päivi Parikka

12 Kohonneen DON-riskin ennuste kauralla : Alueelliset erot suuria. Riskiennusteessa erottuvat sateisimmat alueet punaisimpina. Kuvat: Timo Kaukoranta, Luke 12 Päivi Parikka

13 ei säätiet ei säätiet ei säätiet Aikainen kylvö Keskim. kylvöaika Myöhäinen kylvö Kaura 2017: Korkean DON-pitoisuuden (> 900 ppb) riski % Lajikkeen aikaisuudella ei juuri ole vaikutusta tässä vaiheessa, koska kukinta oli suunnilleen samaan aikaan. Ennusteessa vaikuttavat yli 80 % suht. kosteuden kestot kaksi viikkoa ennen kukinnan puoliväliä ja lämpötilat kolme viikkoa ennen lämpösummalla laskettua kukinnan puoliväliä Kuvat: Timo Kaukoranta, Luke 13 Timo Kaukoranta

14 Ei dataa Aikainen lajike Keskimyöh. lajike Myöhäinen lajike Kaura Korkean DON-pitoisuuden (> 900 ppb) riski % Keskimääräinen kylvö Timo Kaukoranta, Luke KAURA

15 Toksiiniriski kauralla 2018: riski lajikeryhmillä pääosin hyvin pieni Timo Kaukoranta, Luke 15 Timo Kaukoranta

16 Sää määrittelee toksiinivuoden kauralla runsaasti DON-toksiinia- alueiden erot suuria sateisuuden mukaan. Numerot pylväiden päällä= raja-arvon ylitykset (VYR hometoksiiniseurannan aineisto) 16 Päivi Parikka

17 Viileä ja kostea kesä- jälleen runsaasti toksiineja erot suuria toksiininmuodostajien esiintymisessä, korkeita DON-pitoisuuksia kaurassa (VYR hometoksiiniseurannan aineisto) 17 Päivi Parikka

18 Kuuma ja kuiva kesä Kesän 2018 olot eivät suosineet DON-toksiinin tuottajia. Vallitseva toksiinintuottaja oli F. poae, jonka tuottamaa nivalenolia ei seurata virallisesti. DON-elintarvikeraja-arvon ylityksiä kauralla 7, ei yhtään rehuraja-arvon ylitystä. Kevätvehnällä ja ohralla vähän toksiineja. (VYR hometoksiiniseurannan aineisto) 18 Päivi Parikka

19 Yksipuolinen viljely ja runsas kasvinjäte Yksipuolinen viljakierto lisää Fusarium-tartuntaa pellolla Muut kuin viljakasvit kierrossa vähentävät yleensä riskiä Yksi vuosi ei riitä: Fusarium-tartuntaa muillakin kasveilla- DONmuodostajat moni-isäntäisiä T-2/HT-2 pitoisuuksiin selkeä vaikutus- muut kuin viljat eivät isäntäkasveja Norjalainen riskiarvio- peruna ongelmallinen Kasvinjätteen määrä vaikuttaa: säilyttää tartuntaa Hajotuksen edistäminen: tartunnan säilyminen vähenee Lierot hajottavat olkea: kaikilla mailla ei riittävästi lierokantaa - kastelieroja Hyvä mikrobisto maassa, nopeampi hajoaminen 19 Päivi Parikka

20 Muokata vai ei? Suorakylvö voi olla ongelma: lisää toksiiniriskiä suotuisissa oloissa Kasvinjäte - olki ja sänki säilyttävät Fusarium-sieniä - tartunta suoraan kasveihin Toisaalta suorakylvö suosii kastelieroja> hajottavat jätettä Fusarium-lajisto muuttuu muokkauksen vähentyessä kuolleessa aineksessa viihtyvät lajit lisääntyvät T-2/HT-2- toksiinien tuottajat lisääntyvät muokkausta vähennettäessä: toksiinien riski kasvaa Kevytmuokatussa saattaa olla vielä suurempi riski kuin suorakylvössä: kasvinjäte muokataan osin peittoon, muokkaus lieroille haitallista Jos meillä viljeltäisiin maissia: maissi esikasvina lisää selvästi toksiineja -myös säilörehuksi viljeltäessä DON-pitoisuudet nousseet muualla myös vehnänviljelyssä, kun muokkausta vähennetty 20 Päivi Parikka

21 Lämmin sää, kosteutta keskikesällä: F. graminearum- tartunta kohonnut kauralla jo heinäkuussa> DON korkea suorakylvössä, osin kevytmuokkauksessa Hankkijan havaintokaistat Vihdin Kotkaniemessä Samalla lohkolla muokkaukset ja viljat samoilla kohdilla pitkään - Kasvustot kynnetyillä alueilla osin harvoja Muokkaus voi vaikuttaa kasvuston kehitykseen: alkukehitys heikko > harva kasvusto> ei toksiineja - hyvä alkukehitys, tiheä kasvusto> toksiiniriski kasvaa 21 Päivi Parikka

22 Lajike vaikuttaa Kauralajikkeiden välillä eroja, mutta lajikkeista ei ole pitkäaikaista tutkimus- tietoa Fusarium-alttius ei kuulu lajikekokeiden havaintokohteisiin Aikaisilla lajikkeilla useimmiten alhaisin riski: välttyvät loppukauden kosteudelta Aikaiset lajikkeet eivät kuitenkaan kestävämpiä kuin myöhäiset -Kylvöaika vaikuttaa: aikainen kylvö- korjuumahdollisuus aikaisin -Parantaa myös myöhäisten lajikkeiden tilannetta 22 Päivi Parikka

23 Lajikkeiden kestävyys Kauran kestävyydestä vähän tietoja: lajikkeissa ei varsinaista resistenssiä Resistenssi haettava luonnonlajeista Kestävyysjalostusta käynnistetty: kestävyyslähteitä kartoitettu Vaikka kauralajikkeilla ei geneettistä kestävyyttä, rakenteelliset tekijät voivat vaikuttaa tartuntaan Kukintatapa, kukinnan kesto, kukan rakenne, korren pituus Ei geneettistä kestävyyttä> tartunnan välttäminen Lajikkeita vertailtu eri paikoilla: yleisimpien viljelyssä olevien ja uusien lajikkeiden tartunta ja toksiinitasot Ohralla ja vehnällä tunnetaan kestävyyttä, mutta Suomessa punahomeiden merkitys niillä on pienempi kuin kauralla 23 Päivi Parikka

24 Olosuhteet pääosassa- lajikkeesta riippumatta Sääolot vaikuttavat voimakkaasti DON-muodostajien yleisyyteen ja samalla DON-toksiinin esiintymiseen - F. graminearum-lajin runsaus: selvä yhteys DON-pitoisuuteen Tulokset Borealin kenttäkokeista 24 Päivi Parikka

25 Viimeaikaista tutkimusta kauralajikkeista DONCONTROL-hanke: kartoitti Suomessa markkinoilla olevien uusien kauralajikkeiden sekä tulevien kauralinjojen riskitasoa Fusarium-infektioille ja toksiininmuodostukselle kauralajikkeet kenttäkokeissa: 19 lajiketta Akseli, Belinda, Eemeli, Iiris, Marika, Mirella, Ringsaker, Rocky, Steinar, Viviana, Alku, Avetron, Harald, Matty, Meeri, Niklas, Obelix, Riina ja Vinger. Koepaikat Ylistaro, Maaninka, Sastamala, Isokyrö, Siikajoki, ja Tammela, 2017 myös Inkoo > Lajikekokeessa ei selkeitä tuloksia, vuosivaihtelu suurta Viljakaupan toksiinimääritysaineisto, analysoitu VYR rahoituksella: korkea DON-riski Riina, Ivory, Obelix, Flocke, Rocky kohonnut riski: Mirella, Steinar Päivi Parikka

26 Kasvuston perustamistapa Puhdas kylvösiemen perustana hyvälle kasvuun lähdölle Rikkakasvit kuriin Lako riskitekijä- tartunta leviää lakoviljassa> vahvakortiset lajikkeet, lannoitus Luomu<> tavanomainen viljely: tutkimustulokset ristiriitaisia Suomesta ei tutkimusta luomun vaikutuksesta toksiinipitoisuuteen: Ruokavirasto (Evira) verrannut vilja-aineistoissa luomua ja tavanomaista> ei eroa Norjassa selvitetty mahdollisia eroja: ei varsinaista eroa - vuosi, alue, kasvupaikka vaikuttavat enemmän kuin viljelymenetelmä Luomun vahvuuksia: viljelykierto Kasvustot ilmavampia Muokkaus - tarpeen rikkatorjunnassa Hyvä viljelykierto = kierrossa muutakin kuin viljaa 26 Päivi Parikka

27 Lannoituksen vaikutus Runsas lannoitus: rehevä kasvu> sateen kosteus säilyy kasvustossa Lakoriski Lietelanta lannoituksena: rehevää kasvua, voi lisätä toksiinintuottajia ja toksiiniriskiä 27 Päivi Parikka

28 Kylvösiemenen peittaus Kylvösiemen peittaus ehkäisee siemenlevintäisen taudin tuloa peltoon Varmistaa kasvuston alkukehitystä: Fusarium-tartunta tuhoaa oraita Myöhemmin kokonaisia kasveja voi kuihtua ja tauti leviää kasvustossa Peittaus ei vaikuta kehittyvien jyvien Fusarium-tartuntaan Ei vaikuta toksiinipitoisuuteen F. graminearum kauran tyvellä Tuhoutuneita oraita peittaamattomassa Päivi Parikka 28

29 Torjunta kasvukaudella Torjuntakäsittely viljan ollessa tähkällä - kauralla kukinnan alettua Jaetut käsittelyt: rikkakasviruiskutuksen yhteydessä liian aikainen ajankohta Fusarium-torjunnalle voi vaikuttaa kasvien kehitykseen ja satoon: sadonlisät T2/HT-2 pitoisuuksiin ei vaikutusta- ei vaikutusta F. langsethiae lajiin Vaikutus DON-pitoisuuksiin: tulokset ristiriitaisia, paras teho kevätvehnällä ja ohralla Valmisteen valinta: myöhäinen käsittely ei mahdollinen - varoaika 35 vrk Valmisteita hyväksytty useita, eri tehoaineita Kustannus? - rehuviljassa kustannus suhteellisen korkea 29 Päivi Parikka

30 - DON-kesä: - Lämmin - sateita heinäkuussa - Ohra, vehnä: torjunnalla vaikutus toksiinintuottajiin - Kaura: ei samanlaista vaikutusta - DON-pitoisuuteen vaikutusta vain kevätvehnällä 30 Päivi Parikka

31 Fusarium-tartunnan ja toksiinien ennakointi tilalla Säätilojen seuranta pari viikkoa kukinnan aikaan: aikaisen tartunnan ennakointi Sade, suhteellinen kosteus >80%= tartuntariski Esikasvi vilja + runsas kasvinjäte ja edellisen vuoden korkea Fusarium-tartunta lohkolla lisäävät riskiä Lämmin kevät> tarkkaile erityisesti keskikesän säitä! Lämmin kevät + kostea ja lämmin tähkälletulon/kukinnan aika= kohonnut riski Oireita näkyvissä vihreässä viljassa> sää jatkuu kosteana ja lämpimänä: riski kasvaa Kosteaa ja lämmintä elokuussa: korkea riski! 31 Päivi Parikka

32 Entä tilalla hyödynnettävä tautimalli? Alueellinen riskimalli kertoo tilannetta yleisesti Alueiden sisällä kuitenkin suurta vaihtelua: tilojen välillälohkojen välillä Norjassa kokeiltu tilalla hyödynnettävää mallia, johon viljelijä syöttää tiedot: vilja, lajike, viljelykierto, esikasvi- ja sääasemasta tulevat tiedot Uusia avauksia Euroopassa: hyödynnetään paikalla tehtävää Fusarium-diagnostiikkaa ja säämallia> toksiinin ennakointi kasvustosta Fusarium graminearum- DNA korreloi DON-toksiinin esiintymiseen: pikamääritys esim tilalla testilaitteella- tietojen syöttö malliin Suomessa meneillään mallin kehitys tavoitteena saada aikaan tilalla käytettävä työkalu ennakointiin 32 Päivi Parikka

33 Tartuntaan ja DON-riskiin vaikuttavat Sää Kasvusto Kasvinjätteet Esikasvi Riski Kuiva sää hyvin kuivuva kasvinjätteillä ja esikasvilla ei merkitystä Kukinnan aikaan kuivissa oloissa Kuiva sää kostea vähän kasvinjätteitä kukinnan aikaan kasvusto paljon kasvinjätteitä öljykasvi, herne, nurmi vilja, peruna Sade ja kosteaa vähän kasvinjätteitä öljykasvi, herne, nurmi Kukinnan aikaan vilja, peruna paljon kasvinjätteitä öljykasvi, herne, nurmi vilja, peruna Pieni Kohtalainen Suuri Hyvin suuri Lähde: Bioforsk Tema 6(4) 33

34 Jos epäilet viljan sisältävän DON:ia Kierrätä viljaa kuivurissa kuivauksen jälkeen pitempään puhdistaa jyvien pinnalta kerroksia, joissa voi olla toksiineja Lajittele vilja: pienten jyvien poisto laskee pitoisuutta Ennen kuin syötät eläimille: testauta DON, jos mahdollista Älä käytä lajittelujätettä rehuksi, toksiinipitoisuudet korkeita Kierrätyksen ja lajittelun teho: Aikainen tartunta heinäkuussa: pienet jyvät, lajittelu tehoaa Myöhäinen tartunta lähellä korjuuta: jyvät hyvin kehittyneitä, toksiini pintakerroksessa - lajittelu ei tehoa hyvin, kierrätys tehoaa paremmin Kauran kuorinta alentaa toksiinipitoisuutta selvästi 34 Päivi Parikka

35 Yhteenveto Viljelyssä kannattaa huomioida: 1. Viljelykierto ja kasvuston kunto - kaura alttein viljalajeista - puhdas kylvösiemen ja rikaton kasvusto 2. Kasvinjätteen määrä pieneksi pellolla, hajotus nopeaksi= pieni silppu ja multaus 3. Sää tärkein punahomeisiin ja toksiineihin vaikuttava tekijä: ennakoi Fusarium-tartuntaa ja tunnista oireet - korjaa mahdollisimman aikaisin, jos kosteus pysyy korkealla - kierrätä kuivurissa ja lajittele 35 Päivi Parikka

36 Kiitos! 36 Teppo Tutkija