Recolta de porumb din acest an este parțial și chiar total compromisă, funcție de zona de cultură. Seceta cumplită din timpul verii a contribuit masiv la acest dezastru. La SCDA Lovrin, până în acest moment producția se învârte în jurul a 3000 kg/ha.
Așadar, producții foarte scăzute sau chiar deloc (porumbul a fost întors în unele zone). După ce sunt producții foarte mici, constatăm că și calitatea recoltei lasă mult de dorit din cauza atacului dăunătorilor specifici (Ostrinia nubilalis și Helicoverpa armigera) și a patogenilor micotoxigeni (Fusarium verticillioides și Aspergillus flavus și/sau A. parasiticus).
În această săptămână am început evaluarea atacului de Ostrinia nubilalis la porumb dar și a fungilor prezenți pe știuleți. Ce am constatat? O frecvență ridicată de știuleți cu micelii de Aspergillus flavus dar și Fusarium verticillioides.
Dacă în alți ani, frecvența știuleților cu Fusarium era mai ridicată decât cei cu Aspergillus flavus, în acest an balanța înclină în favoarea fungului Aspergillus flavus. Cu privire la intensitatea atacului la știuleți, am constatat că este mai ridicată decât în alți ani și asta ar trebui să ne îngrijoreze.
La finalul evaluării voi reveni cu rezultate concrete. Până atunci, vă pot spune că plantele de porumb din loturile experimentale sunt deja frânte din cauza atacului larvelor de Ostrinia nubilalis, iar primele analize efectuate arată că în tulpini sunt larve multe, de la 2 până la 9 larve într-o tulpină.
A doua generație de Ostrinia nubilalis a făcut prăpăd la porumbul din lotul experimental, unde nu am efectuat nici un tratament. Helicoverpa armigera s-a hrănit intens pe știuleți, provocând multe leziuni pe care s-au instalat cu ușurință fungii micotoxigeni amintiți mai sus. Pe lângă cei doi fungi, putem vedea micelii de Penicillium sp. și Aspergillus niger.
În cele ce urmează, aduc în atenția dumneavoastră fungul micotoxigen Aspergillus flavus, producător major de micotoxine numite aflatoxine.
Aspergillus flavus – producător major de aflatoxine la porumb
Se cunoaște despre Aspergillus flavus că este un patogen/saprofit oportunist care se dezvoltă în condiţii tropicale şi subtropicale (sunt preferate). Chiar dacă preferă condiţiile tropicale, Aspergillus flavus este raportat peste tot în lume cu menţiunea că predomină în solurile tropicale.
Este considerat producător major de aflatoxine care sunt puternic carcinogene pentru oameni și animale (Maren, 2007].
Aspergillus flavus produce mucegai galben – verzui la culturile agricole importante, cum sunt: cerealele (porumbul, grâul), seminţe de leguminoase (alune de pământ, mazăre, năut), nucile braziliene, seminţele de bumbac, soia, orezul, sorgul.
Poate apărea şi în turtele, făina şi uleiurile vegetale care nu sunt bine păstrate şi condiţionate, în fructele uscate, nuca de cocos şi chiar în condimente. De asemenea, ciuperca se poate instala pe multe tipuri de materie organică (nutreţuri, produse alimentare şi furaje).
Recunoașterea atacului în lanurile de porumb
La porumb, fungul Aspergillus flavus se recunoaște după miceliul de culoare galben – verzuie sau galben – maronie de la suprafaţa boabelor sau între ele. De regulă, fungul se instalează pe mătasea porumbului în momentul în care aceasta are culoarea galben – maronie şi este umedă dar şi pe boabele din vârful ştiuletelui atacate de insecte şi păsări [Robertson, 2005].
Pe cariopsele de porumb apar micelii de culoare verde până la galben. Pe măsură ce fungul se dezvoltă, miceliile capătă culoarea verde închis până la maro. Aproape întotdeauna simptomele apar la vârful ştiuletelui şi adesea afectează doar câteva boabe sau zone mici ale vârfului.
În anii favorabili (cum este și anul 2022) fungul poate cuprinde zone mai mari de la suprafața știuletelui iar miceliile pot fi observate și în zona de mijloc și de la baza știuletelui. Când larvele de Helicoverpa armigera și Ostrinia nubilalis se hrănesc pe boabe, se observă că pe zonele lezate se instalează și Aspergillus flavus cu ușurință.
În ce condiții se instalează Aspergillus flavus la porumb?
La temperaturi peste 30 grade C, porumbul începe să sufere, creându-se astfel condiţii optime pentru contaminarea cu aflatoxine este mai mare în anii secetoşi.
Aspergillus flavus și/sau A. parasiticus se instalează în anii secetoşi, deoarece se dezvoltă foarte bine atunci când vremea este călduroasă în timpul nopţii şi secetoasă în timpul zilei. Grindina, seceta, îngheţul timpuriu şi rănile cauzate de insecte favorizează infecţia.
Condiţiile favorabile creşterii ciupercii (temperaturi ridicate, umiditate scăzută), nu sunt favorabile pentru alţi agenţi patogeni, ceea ce este un avantaj pentru ciupercă [Bhatnagar et al., 2000].
Factorii favorizanţi sunt: temperaturile cuprinse între 26 – 37 grade C, canicula şi seceta din perioada de creştere a porumbului (mai ales dacă intervine în timpul polenizării şi a maturării boabelor), deficienţa de azot şi ştiuleţii atacaţi de insecte.
Pe lângă asta, grindina, furtunile şi îngheţul timpuriu, produc crăparea boabelor şi predispun porumbul la infecţia cu această ciupercă [Koenning et Payne, 1999].
Insectele au importanță deosebită în epidemiologia acestui fung micotoxigen. Infecţiile primare sunt realizate de conidiile produse de miceliu dar şi de scleroţii din sol. Sclerotul ar putea reprezenta sursa principală de inocul din timpul iernii, în agroecosistemele cerealelor [Wicklow et al., 1982]. Infecţiile secundare sunt produse de conidii când condiţiile de mediu sunt favorabile pentru dezvoltarea bolii [Scheidegger et Payne, 2003].
Forma saprofită a fungului este importantă în ciclul de viaţă. Ţesuturile infectate ale plantelor (boabele de porumb, ştiuleţi, frunze), care rămân pe sol până în primăvara următoare, constituie sursa principală de inocul pentru următorul ciclu de viaţă. Lucrările minimale ale solului favorizează ciclul de viață al fungului.
Despre Aspergillus flavus se știe că îşi petrece majoritatea ciclului de viaţă în sol, asemenea unui saprofit. Producerea de conidii din scleroţi poate fi anihilată prin îngroparea resturilor vegetale în sol, însă s-a constatat că scleroţii rămân viabili chiar şi după un an de la îngropare [Wicklow et al., 1993].
Contaminarea cu aflatoxine a porumbului
Aflatoxinele (AF) sunt un grup de micotoxine mutagene, teratogene, și imunosupresoare care includ cele mai multe aflatoxine studiate pe scară largă B1 (AFB1), B2 (AFB2), G1 (AFG1) şi G2 (AFG2).
AFB1 este considerat cel mai cancerigen compus produs în mod natural. Aceste micotoxine sunt produse ca metaboliți secundari în mare parte de fungul Aspergillus flavus atunci când crește pe produse vegetale și alimentare.
Aflatoxinele sunt suspectate a fi implicate în cancerul de ficat uman, la doze ridicate. Se presupune că sunt responsabile şi de hemoragii ale intestinelor şi rinichilor [Hawk, 2008].
Aflatoxicoze la om au fost raportate foarte des în țările afro-asiatice, A. flavus fiind considerat, după A. fumigatus, a doua cauză a aspergilozei la oameni. Numeroase studii arată că aflatoxinele au fost implicate în carcinomul hepatocelular, hepatita acută, sindromul Reye, ciroză la copii subnutriți (Saleemullah et al., 2006).
Expunerea la doze mari de aflatoxine (mai mari de 6000 mg), poate cauza toxicitate acută cu efecte letale, iar expunerea la doze mici pe perioade prelungite de timp este cancerigenă (atacă ficatul). Toleranţa la aflatoxine este ridicată la adulţii umani. În cazurile de otrăvire acută relatate, copii sunt cei care mor [Williams et al., 2004].
Cercetările au scos în evidenţă că la vitele care au fost hrănite cu furaj contaminat cu aflatoxina B1 s-a regăsit în lapte aflatoxina M1 (metabolitul aflatoxinei B1).
Prezenţa aflatoxinei M1 în lapte, constituie o problemă importantă pentru sănătatea publică, dat fiind consumul frecvent de lapte şi produse din lapte de către copii sub 7 ani. Pentru aflatoxina M1 care se regăseşte în lapte, limita permisă este de 0,5 ppb [Koenning et Payne, 1999].
Toxicitatea acută a aflatoxinelor a fost demonstrată atât la animale cât şi la oameni.
Riscul contaminării este mult mai ridicat la porumbul mucegăit în proporţie mare decât la cel mai puţin mucegăit. Aflatoxinele sunt stabile în condiţii de depozitare, manipulare şi chiar procesare a seminţelor sau a furajelor. De asemenea, sunt stabile termic, rezistă la temperaturi ridicate şi la temperaturi de fierbere.
Aspergillus flavus nu este asociat cu reducerea producţiilor ci cu reducerea calităţii [Duncan et Hyler, 1986]. În anii favorabili infecției, nivelul de aflatoxine din boabe poate fi ridicat. Aflatoxinele se pot forma în boabe pe câmp dar şi în timpul depozitării.
Concentraţia de aflatoxină produsă în timpul depozitării este influenţată de condiţiile de depozitare. Factorii care concură la contaminarea cu aflatoxine sunt umezeala şi temperatura.
Temperaturile optime pentru ca A. flavus să se dezvolte sunt de 26 grade C – 32 grade C, iar umiditatea cerealelor să fie de 18 – 18,5%. Dacă umiditatea este mai mică de 13%, ciuperca nu apare, indiferent de temperatură. Pentru creştere sunt necesare temperaturi ridicate.
Creşterea va fi încetinită la temperaturi de 4 – 10 grade C şi rapidă la 26 – 32 grade C. Important de reţinut este că, porumbul bolnav şi depozitat, se va deteriora rapid chiar dacă umiditatea şi temperatura sunt scăzute, spre deosebire de cel sănătos sau liber de Aspergillus flavus [Malvick, 2007; Wrather et Sweets, 2008].
De asemenea, concentraţia aflatoxinelor nu scade niciodată în timpul depozitării. Eventual poate să crească sau să rămână la acelaşi nivel.
Putem preveni instalarea fungului la porumb?
Foarte dificil atunci când condițiile climatice sunt favorabile infecțiilor. Totuși ce putem face? Putem verifica culturile pentru a depista la timp infecțiile. O primă verificare ar trebui realizată în perioada de creștere a porumbului. Cu câteva săptămâni înainte de recoltare mai trebuie făcut un control.
Dacă constatăm că avem infecții este bine să fim foarte atenți la insectele care au un rol important în diseminarea fungului prin modul lor de hrănire (Ostrinia nubilalis, Helicoverpa armigera, Diabrotica virgifera virgifera).
Tratamentele pentru combaterea acestor dăunători ar trebui realizate la momentele optime stabilite în urma monitorizării atente cu ajutorul capcanelor.
Ce mai putem face? Să folosim la semănat hibrizi de porumb adaptaţi zonei unde se doreşte cultivarea lor. Fertilizarea să se facă în mod echilibrat iar data semănatului să fie respectată şi să corespundă zonei.
În caz de secetă, este necesară irigarea culturilor, pentru a elimina stresul produs de caniculă (mai ales la apariţia mătăsii şi în perioada de maturare).
La recoltat, combina trebuie reglată în aşa fel încât numărul de boabe sparte să fie minim. După recoltat, porumbul trebuie păstrat la umiditatea de 16 – 17%.
Dacă este mucegăit, trebuie uscat rapid ca să ajungă la umiditatea de 15% şi chiar mai puţin. Porumbul destinat depozitării pe o perioadă lungă de timp, să fie uscat până la 13% umiditate. Porumbul mucegăit nu trebuie depozitat perioade lungi de timp, pentru a se evita formarea unor concentraţii mari de micotoxine.
Pe lângă măsurile enumerate, controlul dăunătorilor de depozit și modul de păstrare al porumbului sunt foarte importante. În perioada de iarnă, după uscare, porumbul trebuie păstrat la 2 – 5 grade C.
Primăvara temperatura trebuie să fie de 10 – 16 grade C. Este indicată aerisirea depozitelor pentru menţinerea temperaturii de păstrare. Temperatura este unul din cei mai importanţi factori în prevenirea dezvoltării mucegaiurilor şi a acumulării toxinelor, după umiditate.
Depozitele trebuie verificate la două săptămâni, cu privire la temperatură, umiditate şi prezenţa mucegaiurilor.
Pentru a reduce riscul apariției mucegaiurilor în depozit poate fi utilizat acidul propionic, însă acesta nu elimină mucegaiul şi micotoxinele deja prezente. Utilizarea produselor de acest tip implică riscuri şi poate duce la restricţionarea utilizării porumbului.[Wrather et Sweets, 2008; Cotuna et Popescu, 2009].
Bibliografie:
- Bennett J. W., Klich M., 2004 – Micotoxins. Clin Microbial. Rev. 2003; 16 (3): 497 – 516.
- Bhatnagar D., Cleveland T. E., Payne G. A., 2000 – In: Robinson R. K.. Encyclopedia of Food Microbiology, 72 – 79, Academic Press, London.
- Cotuna Otilia, Gheorghe Popescu, 2009 – Securitatea și calitatea produselor vegetale, siguranța vieții, Editura Mirton, Timișoara, 327 p.
- Diener U. L., Cole R. J., Sanders T. H., Payne G. A., Lee S. L., Klich M. L., 1987 – Epidemiology of aflatoxin formation by Aspergillus flavus. Ann. Rev. Phytopathol. 25: 249 – 270.
- Duncan H. E., Hagler W. M., 1986 – Aflatoxins and other Mycotoxins. NCH – 52 Pest Management – North Carolina State University, 1986; 1 – 111.
- Hicks J. K., Shimizu K., Keller N. P., 2002 – Genetics and biosyinthesis of aflatoxins and sterigmatocystin. In: The Mycota XI. Agricultural Applications (Kempken, F., ed), pp. 55 – 69, Springer – Verlag, Berlin.
- Koenning S., Payne G., 1999 – Micotoxins in corn, Corn disease Information Note, Plant Pathology Extension, North Carolina State University.
- Maren A. Klich, 2007 – Aspergillus flavus: the major producer of aflatoxin, Molecular Plant Pathology, Volume 8 Issue 6, 713 – 722.
- Malvick D., 2007 – Hot and dry Summer conditions in Minnesota are favorable for corn ear rots and mycotoxin production. University of Minnesota.
- Robertson Alison, 2005 – Risk of aflatoxin contamination increases with hot and dry growing conditions, IC – 494 (23); 185 – 186.
- Saleemullah, Iqbal Z., Khalil I. A., Shah H. U., 2006 – Aflatoxin contents of stored and artificially inoculated cereals and nuts. Food chem., 98: 690 – 703.
- Scheidegger K. A., Payne G. A., 2003 – Unlocking the secrets behind secondary metabolism: A review of Aspergillus flavus from pathogenicity to functional genomics. Journal of toxicology; 22 (2 şi 3): 423 – 459.
- Wicklow D. T., Horn B. W., Cole R. J., 1982 – Sclerotium production by Aspergillus flavus on corn kernels, Mycologia, vol. 74, No. 3 (May-June), p. 398 – 403, Published by Mycological Society of America.
- Wrather Allen, Sweets E. Laura, 2008 – Aflatoxin in corn, disponibil pe aes.missouri.edu.
- Dr. Ing. Cotuna Otilia, Șef Laborator Bioinginerii Vegetale SCDA Lovrin, Program Prognoză și Avertizare, Șef lucrări FACULTATEA DE AGRICULTURĂ – USV „Regele Mihai I” Timișoara.
