Anul 2022 a fost un an extrem de dificil pentru cultura porumbului care a suferit din cauza stresului termic și hidric din perioada de polenizare și apoi de maturare. Regimul termic și hidric înregistrat în lunile iulie și august 2022 a influențat negativ dezvoltarea porumbului.
În consecință, după cum știți, producțiile de porumb din anul 2022 au fost foarte scăzute. Din păcate, producțiile mici obținute s-au dovedit a fi și contaminate cu fungi micotoxigeni. La SCDA Lovrin, producțiile de porumb au fost cuprinse între 300 și 4000 kg/ha. Producțiile mai mari s-au obținut pe terenurile unde sunt perdele forestiere.
Încă din vară (luna august 2022) atrăgeam atenția asupra infecției cu Aspergillus flavus și/sau A. parasiticus la știuleții de porumb. Probabil că, mulți fermieri au trecut cu vederea cele spuse de mine. Acești fungi produc un mucegai de culoare galben – verzuie pe știuleți, care poate fi ușor observat la vârful știuleților dacă pănușile se dau la o parte.
În câmpul experimental cu porumb de la SCDA Lovrin am monitorizat anul trecut opt hibrizi de porumb prin prisma comportării la atacul unor patogeni și dăunători specifici. În mod special, am urmărit atacul fungilor micotoxigeni (Fusarium verticillioides, F. graminearum, Aspergillus flavus) și al dăunătorilor implicați în epidemiologia acestora (Helicoverpa armigera și Ostrinia nubilalis).
Omida fructificațiilor și sfredelitorul tulpinilor au fost monitorizați cu ajutorul capcanelor feromonale pentru a stabili perioadele optime de tratament a acestora. Monitorizarea s-a realizat în parteneriat cu compania FMC AGRO ROMÂNIA iar avertizările au fost transmise fermierilor prin intermediul aplicației ArcFarm Intelligence.
Evaluarea atacului fungilor micotoxigeni a scos în evidență nivelul ridicat al infecției la știuleți. În cazul fungului Aspergillus flavus, incidența atacului la cei opt hibrizi analizați s-a situat în intervalul 37 – 72% iar severitatea între 15 – 40%.
Comparativ cu anul 2021, și incidența și severitatea au fost mai ridicate în anul 2022. Fuzarioza la știuleți produsă de Fusarium verticillioides și/sau F. graminearum a fost prezentă cu o incidență de atac cuprinsă între 13 – 52% și severitate între 10 – 25%.
Dacă în alți ani, frecvența știuleților atacați de Fusarium era mai ridicată decât cei infectați cu Aspergillus flavus, în anul 2022 situația s-a inversat. Datele prezentate în acest material sunt sintetice deoarece ele vor urma să fie publicate într-un articol științific. Când lucrarea va apărea, o voi pune la dispoziția dumneavoastră ca să vedeți și care au fost hibrizii analizați.
Atacul celor doi dăunători menționați mai sus a fost agresiv în anul 2022. Frecvența știuleților atacați de Helicoverpa armigera s-a situat în intervalul 56 – 100%. Densitatea larvelor pe știuleți a fost cuprinsă frecvent între 0 – 3 larve, sporadic câte 4 – 6 larve pe un știulete.
Frecvența plantelor atacate de Ostrinia nubilalis a trecut de 50% în cazul unor hibrizi. Densitatea larvelor pe plantă a fost cuprinsă între 0 – 7 la prima generație și 4 – 11 la generația a doua. Pe știuleți, frecvent au fost observate câte 1 – 3 larve.
Lotul experimental a fost recoltat la sfârșitul lunii octombrie și imediat au fost trimise către laborator probe pentru determinarea micotoxinelor prezente în cariopsele de porumb. Datorită prezenței fungilor micotoxigeni pe știuleți cu frecvențe și intensități de atac ridicate, am cerut determinarea următoarelor micotoxine: aflatoxine totale (B1, B2, G1, G2), fumonisine (B1, B2) și DON (deoxynivalenol).
Aflatoxinele sunt produse de fungul Aspergillus flavus și/sau A. parasiticus, fumonisinele de Fusarium verticillioides, F. proliferatum, F. subglutinans iar deoxynivalenolul de Fusarium graminearum.
Rezultatele venite de la laborator nu m-au surprins ci au susținut datele din teren. Cele trei micotoxine au fost detectate în boabele de porumb la toți hibrizii analizați. Cantitățile de micotoxine au depășit limitele permise de legislația în vigoare în cazul aflatoxinelor.
La fumonisine și deoxynivalenol cantitățile determinate au fost sub limita maximă admisă. Așadar, discutăm de un „coctail de micotoxine” prezente în recolta de porumb din anul 2022.
Cantitățile de aflatoxine totale din probele de porumb s-au situat în intervalul 22 – 174 ppb, înregistrându-se depășiri ale limitelor maxime admise. În toate cerealele, limita maximă de aflatoxine totale permisă este de 4 ppb iar pentru aflatoxina B1 de 2 ppb.
În cazul porumbului care urmează a fi sortat sau supus altui tratament fizic înaintea consumului uman sau a utilizării ca ingredient în produse alimentare, limita de aflatoxine totale permise este de 10 ppb iar pentru aflatoxina B1 de 5 ppb.
Limita maximă de aflatoxine din lapte este de 0,05 ppb (după Regulation (EC) no. 1881/2006 (EC); Regulation (EU) No 165/2010 și Regulation (EU) No. 1058/2012). Dacă analizăm aceste cifre observăm că avem depășiri la aflatoxine de 5 și chiar 43 ori față de limitele permise. Am semnale de la fermieri din Timiș dar și din alte zone din țară că aflatoxinele determinate la porumb au trecut chiar și de 400 ppb și chiar mai mult în unele situații.
De ce avem aflatoxine în recolta de porumb a anului 2022?
Prezența aflatoxinelor în recolta de porumb a anului 2022 se poate datora modificărilor climatice, în special temperaturilor ridicate și perioadelor secetoase prelungite.
De altfel, principalii factori care contribuie la contaminarea cu aflatoxine sunt seceta și stresul termic din perioada de maturare a porumbului. Iar vara anului 2022 a fost una secetoasă și cu temperaturi maxime foarte ridicate.
Condițiile climatice înregistrate la Lovrin în lunile iulie, august și septembrie 2022 au favorizat infecțiile cu Aspergillus flavus și Fusarium verticillioides (predominant față de F. graminearum).
Datorită faptului că, cerințele celor doi patogeni față de condițiile climatice sunt similare, nivelurile maxime de aflatoxine pot fi corelate uneori cu niveluri ridicate de fumonisine, formându-se astfel un coctail de toxine cancerigene în boabele de porumb (Marin et al., 2004; Thompson & Raizada, 2018).
Pe lângă acești patogeni extrem de periculoși deoarece influențează calitatea producției de porumb, condițiile climatice au favorizat și dezvoltarea dăunătorilor Helicoverpa armigera și Ostrinia nubilalis.
În cazul dăunătorului Helicoverpa armigera, temperaturile ridicate au favorizat dezvoltarea a trei generații și suspectăm și a patra, conform curbelor maxime de zbor înregistrate la capcanele feromonale (analizăm încă datele primare și sumele de temperaturi calculate).
La Lovrin, luna iulie a fost extrem de călduroasă. Temperaturile medii înregistrate au fost cuprinse între 18 și 29,9 grade C iar cele maxime între 26,4 și 41,1 grade C (la 23 iulie).
Abaterea înregistrată față de media multianuală a lunii (22,2 grade C) a fost de 2,8 grade C (media lunară înregistrată a fost de 25 grade C).
După cum observați, abaterea a fost pozitivă. Temperaturile minime înregistrate au fost cuprinse între 11,1 și 22,7 grade C. Umiditatea relativă medie a aerului a fost cuprinsă între 30 și 77% iar cea maximă între 54 și 100%.
În cea ce privește regimul precipitațiilor, în această lună au căzut 39,2 mm la Lovrin, înregistrându-se un deficit de 16,6 mm față de media multianulă a lunii, care este de 55,8 mm.
Luna august 2022 a fost asemănătoare cu luna iulie din punct de vedere al regimului termic și hidric. Temperaturile medii s-au situat în intervalul 19,8 – 29,8 grade C. Media lunară a fost de 24,5 grade C.
Temperaturile maxime înregistrate au fost cuprinse între 22,5 – 39,7 grade C (la 19 august) iar minimele între 14,7 și 20,7 grade C. Abaterea față de media multianuală (21,7 grade C) a fost pozitivă și similară cu cea înregistrată în luna august (2,8 grade C).
Umiditatea relativă medie a aerului s-a situat în intervalul 40 – 98% iar cea maximă a oscilat între 70 și 100%. Precipitațiile căzute au fost de 14,6 mm, cu 17,7 mm mai puțin față de media multianuală a lunii, care este de 32,3 mm.
La o simplă analiză, observăm că temperaturile au fost mai ridicate față de media multianuală a celor două luni cu aproximativ 3 grade C (îngrijorător) iar regimul pluviometric a fost deficitar (la fel de îngrijorător).
Pot aprecia că, condițiile climatice înregistrate la Lovrin au fost decisive în realizarea infecțiilor cu fungi micotoxigeni (știm că sunt iubitori de temperaturi ridicate și vreme secetoasă).
Climatul lunii septembrie 2022 a întreținut infecțiile, dar și atacul de Helicoverpa armigera, care prin daunele produse la știuleți a favorizat răspândirea fungilor micotoxigeni. Temperaturile medii ale acestei luni au fost cuprinse între 9,8 și 22,9 grade C.
Media lunară a fost de 16,5 grade C, foarte apropiată de media multianuală care este de 16,8 grade C. Temperaturile maxime s-au situat între 15,7 și 30,9 grade C (la 8 septembrie) iar minimele între 4,8 și 18,9 grade C.
Precipitațiile înregistrate în această lună au fost de 124 mm, înregistrându-se excedent de 81,6 mm față de media multianuală a lunii care este de 42,4 mm.
Pe lângă factorii climatici, contaminarea cu fungi micotoxigeni poate fi influențată și de: folosirea unor hibrizi productivi dar sensibili la patogenii micotoxigeni, tehnologiile agricole bazate pe lucrările minimale ale solului (deși benefice pe de o parte) și monocultură (fungii se dezvoltă pe resturile vegetale în descompunere ale vechii culturi), atacul dăunătorilor care se implică în epidemiologia fungilor micotoxigeni (Battilani et al., 2012; Lagogianni & Tsitsigiannis, 2018).
Ce se poate face pentru diminuarea contaminării cu aflatoxine a porumbului?
Destul de complicat de răspuns la această întrebare, deoarece factorii climatici sunt decisivi în realizarea infecțiilor. Totuși, în cadrul strategiilor de management, se recomandă îmbinarea armonioasă a măsurilor chimice (utilizarea unor fungicide) cu cele biologice (utilizarea unor antagoniști) și de prevenție (germoplasmă rezistentă la boli, rotație corectă etc).
La baza tratamentelor ar trebui să stea modele de prognoză și avertizare a bolilor și dăunătorilor. Dacă s-ar întâmpla așa, cu siguranță contaminarea cu Aspergillus flavus ar fi mai scăzută, la fel și cantitatea de aflatoxine (Lagogianni & Tsitsigiannis, 2018).
Mai multe despre managementul aflatoxinelor și metodele de decontaminare a porumbului voi prezenta într-un material viitor.
Important! Aflatoxinele constituie o amenințare la siguranța și securitatea alimentară. Datorită modificărilor climatice și a sistemelor agricole bazate pe monocultură există în prezent risc continuu de contaminare cu aflatoxine al cerealelor pe traseul „de la fermă la furculiță”.
La nivel mondial se observă o creștere a cantității de micotoxine în produsele vegetale. Acest aspect poate avea implicații serioase în sănătatea oamenilor și animalelor (sunt cancerigene).
Bibliografie:
- Battilani P., V. Rossi, P. Giorni, A. Pietri, A. Gualla, H. J. Van der Fels-Klerx, C. J. H. Booij, A. Moretti, A. Logrieco, F. Miglietta, P. Toscano, M. Miraglia, B. De Santis and C. Brera, 2012. Modelling, predicting and mapping the emergence of aflatoxins in cereals in the EU due to climate change. EFSA Scientific Report, EFSA Supporting Publications.
- Commission, E., Commission Regulation (EC) No 1881/2006 of 19 December 2006 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs (Text with EEA relevance) in 1881/2006, E. Commission, Editor., (2006).
- Commission, E., Commission Regulation (EU) No 165/2010 of 26 February 2010 amending Regulation (EC) No 1881/2006 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs as regards aflatoxins in 1865/2010, E. Commission, Editor., (2010).
- Commission, E., Commission Regulation (EU) No 1058/2012 of 12 November 2012 amending Regulation (EC) No 1881/2006 as regards maximum levels for aflatoxins in dried figs, in 1058/2012, E. Commission, Editor., (2012).
- Uniunea Europeană Regulamentul (CE) nr. 1881/2006 din 19 decembrie 2006 de stabilire a nivelurilor maxime pentru anumiţi contaminanţi din produsele alimentare, in Reg. CE. 1881/2006, C. Europena, Editor., © Uniunea Europeană, eur-lex.europa.eu, 1998 – 2014: Bruxelles. (2006).
- Lagogianni S. C., Tsitsigiannis D. I., 2018. Effective chemical management for prevention of aflatoxins in maize, Phytopathologia Mediterranea (2018), 57, 1, 186−197.
- Marin, S., Magan, N., Ramos, A. J., Sanchis, V., 2004. Fumonisin – producing strains of Fusarium: A review of their ecophysiology. J. Food Prot. 2004, 67, 1792 – 1805.
- Thompson M. E. H., Raizada M. N., 2018. Fungal Pathogens of Maize Gaining Free Passage Along the Silk Road, Pathogens 2018, 7, 81; doi:10.3390/pathogens7040081.
- Dr. Ing. Cotuna Otilia, Șef Laborator Bioinginerii Vegetale SCDA Lovrin, Program Prognoză și Avertizare, Șef lucrări FACULTATEA DE AGRICULTURĂ – USV „Regele Mihai I” Timișoara.
