Ochrana brukvovité zeleniny vůči škůdcům a jejich vliv na kvalitu produktů

Ing. Kateřina Kovaříková

Doctoral thesis

Protection of cruciferous vegetables to against pests and their impact on product quality.

Abstract:

Disertační práce byla zaměřena na ochranu brukvovité zeleniny proti vybraným škůdcům a na sledování změn kvalitativních parametrů květáku a brokolice vlivem poškození herbivory. V rámci práce byly stanoveny 3 dílčí cíle: vyhodnocení účinků ochranných prostředků proti molici vlaštovičníkové, zápředníčkovi polnímu a dřepčíkům rodu Phyllotreta; získání poznatků z biologie vybraných škůdců (molice vlaštovičníková) pro upřesnění ochranných opatření; vyhodnocení vlivu škodlivých organismů na změny ve skladbě vybraných biologicky aktivních látek v rostlinách. Literární rešerše zahrnuje problematiku stresu u rostlin, vlivu herbivorie na obranné mechanismy rostlin, produkty metabolismu vznikající touto cestou a jejich možné účinky na případné konzumenty včetně člověka. V rešerši jsou dále zpracovány poznatky o biologii, škodlivosti vybraných druhů a ochraně proti nim. Výsledky a diskuse jsou členěny do 5 dílčích podkapitol, které odpovídají dílčím cílům a studovaným škůdcům zeleniny a byly již publikovány v impaktovaných časopisech (molice), recenzovaných časopisech (zápředníček, dřepčíci), nebo jsou připraveny jako rukopisy k publikování (kvalita zeleniny).U molice vlaštovičníkové byla hodnocena účinnost celkem 21 přípravků. Aplikace byla provedena postřikem do skanutí na listy s nakladenými vajíčky případně nymfami 2. instaru. Byly zjištěny významné rozdíly v účinnostech u 17 přípravků. Většina přípravků byla účinnější na vajíčka, takže by se ochrana měla zaměřit právě na toto vývojové stadium. K tomuto účelu lze doporučit přípravky Movento, Benevia, Spintor, Dimilin, Sanmite, Mido a Biscaya, s účinností nad 90 %. U molice byly sledovány přezimující populace pro získání poznatků o biologii tohoto škůdce. Bylo zjištěno, že v České republice molice úspěšně přezimují na porostech ozimé řepky. Na řepkách v zelinářských oblastech (Mochov, Litoměřice) byla abundance molic vyšší než v jiných lokalitách.Testování účinnosti přípravků na housenky zápředníčka polního bylo provedeno metodou požerových testů dle metody IRAC č. 018, (007). Byly zjištěny významné rozdíly v účinnostech u 16 hodnocených přípravků. Nejúčinnější přípravky byly Spintor, Steward, Benevia, Calypso a Lepinox s účinností okolo 100 %. Jako nedostatečně účinné byly vyhodnoceny přípravky Neem Azal, Naturalis a Dimilin. Pyrethroidy byly vyhodnoceny jako neúčinné. Probitovou analýzou byla prokázána rezistence litoměřické populace zápředníčka polního k deltamethrinu s hodnotami LC50 = 341 ppm a LC90 = 36 504 ppm.Celkem 6 účinných látek insekticidů bylo testováno na dospělcích dřepčíků rodu Phyllotreta metodou lahvičkového (tarsálního) testu dle metody IRAC č. 027, 011, 021. Hodnocené účinné látky α–cypermethrin, λ–cyhalothrin i deltamethrin způsobovaly 100% mortalitu u dřepčíků v koncentraci odpovídajících 100% polní dávce. Při snížení dávky (5x) docházelo u některých pyrethroidů ke snížení účinnosti na 90 %. Thiacloprid byl vyhodnocen jako neúčinný (mortalita brouků do 40 %). U dřepčíků rodu Phyllotreta se doporučuje provádět plošný monitoring rezistence k pyrethroidům a thiaclopridu.Vliv škodlivých organismů na kvalitu zeleniny byl hodnocen pomocí tříletých maloparcelkových pokusů. Výsadba květáku a brokolice na poli byla izolována v drátěných klecích potažených monofilem, do kterých byl vypouštěn herbivorní hmyz, aby došlo k indukci stresové reakce. Obsah biologicky aktivních látek byl analyzován na Ústavu analýzy potravin VŠCHT s využitím vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Nebyl prokázán statisticky významný vliv herbivory vyvolaného stresu na obsah vitaminu C, glukosinolátů ani celkov

Abstract:

ý obsah sušiny v analyzovaných vzorcích.

Abstract:

The thesis was focused on protection of cruciferous vegetables against selected pests and on monitoring of changes in qualitative parameters of cauliflower and broccoli due to damage caused by herbivores. In the work, three sub-objectives were identified: evaluation of efficacies of protective agents against whiteflies (Aleyrodes proletella), diamondback moth (Plutella xylostella) and beetles of the genus Phyllotreta; obtaining knowledge on the biology of whiteflies to clarify crop protection practises; evaluation of the influence of pests on changes in the composition of biologically active substances (ascorbic acid, glucosinolates) in plants. The review was focused on plant stresses, effect of herbivores on plant defence system and metabolites which are produced due to a stress response and their possible effects on consumers. Next biology and noxiousness of the 3 chosen pests and crop protection methods against them are described. Results and discussions are divided into 5 subchapters that correspond with the 3 sub-objectives and the selected pests. These are organized from impact articles (whiteflies) and reviewed articles (diamondback moth, Phyllotreta beetles) to manuscripts (quality of vegetables).In total 21 insecticides were evaluated for efficacy against whiteflies. The application was done by spraying on leaves with laid eggs and 2nd instar nymphs. There was a significant difference in efficacies of 17 pesticides. Most products were more effective against eggs, so protection should be focused on this developmental stage. For this purpose, Movento, Benevia, Spintor, Dimilin, Sanmite, Mido and Biscaya can be recommended, with efficacies more than 90%. Monitoring of overwintering of whiteflies (A. proletella) was done to acquire more knowledge on biology of this pest. It has been found that whiteflies can successfully hibernate on winter rape crops in the Czech Republic. More specimen were found on rape crops in vegetable growing areas. Testing of the efficacy of insecticides against the diamondback moth larvae was carried out by the test method according to IRAC Method No. 018, (007). Significant differences in efficacies were found. The most efficient products were Spintor, Steward, Benevia, Calypso and Lepinox with a potency of about 100%. Neem Azal, Naturalis and Dimilin were the least effective ones. Pyrethroids were evaluated as ineffective. Probit analysis confirmed resistance of tested population of the diamondback moth to deltamethrin with LC50 = 341 ppm and LC90 = 36,504 ppm.A total of 6 active compounds of insecticides were tested on adult Phyllotreta beetles using the IRAC methods No. 027, 011, 021. The active substances α-cypermethrin, λ-cyhalothrin and deltamethrin caused 100% mortality to Phyllotreta beetles at a concentration corresponding to 100% field dose. Some pyrethroids reduced the efficacy to 90% when lower dose (20%) was used. Thiacloprid was evaluated as ineffective, as it caused mortality only up to 40%. Monitoring of resistance to thiacloprid and pyrethroids is recommended for Phyllotreta beetles in the Czech Republic due to the results.A three-year small scale experiment was established to evaluate the influence of pests on the quality of the vegetables. Seedlings of cauliflower and broccoli in field were isolated by a special coated cages which were infested by various herbivore pests to induce the stress response in plants. Content of the biologically active substances was analysed at the Institute of Food Analysis of University of Chemistry and Technology in Prague with the use of high performance liquid chromatography. No significant effect of herbivory was detected in case of ascorbic acid, total dry matter and glucosinolate content in analysed samples.

Keywords

Plutella xylostella, Aleyrodes proletella, dřepčíci rodu Phyllotreta, účinnost, rezistence, gluksinoláty

Keywords

Aleyrodes proletella, Phyllotreta beetles, efficacy, resistance, Plutella xylostella, glucosinolates

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 3. 2018

Thesis defence

• Supervisor: prof. RNDr. Ing. František Kocourek, CSc.
• Reader: Hana Šefrová, externi, Jiří Rotrekl, externi, Martin Bagar, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Doctoral programme / field:
Agricultural Specialization / Agricultural and Forestry Phytopathology and Plant Protection