WPŁYW FUNGICYDÓW BRAVO 500 SC I BRAVO PLUS 500 SC NA MODEL WZROSTU GRZYBA TRICHODERMA HARZIANUM

Transkrypt

1 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 48 (4) 2008 WPŁYW FUNGICYDÓW BRAVO 500 SC I BRAVO PLUS 500 SC NA MODEL WZROSTU GRZYBA TRICHODERMA HARZIANUM WYSTĘPUJĄCEGO W UPRAWIE PIECZARKI DWUZARODNIKOWEJ [AGARICUS BISPORUS (LANGE) IMBACH] ROMUALD GÓRSKI 1, MARIA KOZŁOWSKA 2 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu 1 Katedra Metod Ochrony Roślin Zgorzelecka 4, Poznań rgorski@up.poznan.pl 2 Katedra Metod Matematycznych i Statystycznych Wojska Polskiego 28, Poznań markoz@up.poznan.pl I. WSTĘP Od kilku lat w uprawie grzybów jadalnych notuje się znaczące straty spowodowane pojawieniem się grzybów z rodzaju Trichoderma. Stanowią one duże zagrożenie dla produkcji pieczarek, boczniaka i shiitake (Benhamou i Chet 1993; Ziombra 1995; Sharma i wsp. 1999; Ziombra 2001; Samuels i wsp. 2002; Szczech 2005). Są one sprawcami zielonej pleśni, atakującej zarówno podłoże z rozwijającą się grzybnią, jak i owocniki (Chet i Inbar 1994; Agosin i Aguilera 1998; Hermosa i wsp. 2000). W miejscach porośniętych pleśnią często nie tworzą się owocniki, co znacznie obniża plonowanie. Jednocześnie Trichoderma spp. w znacznym stopniu hamuje wzrost grzybni pieczarek. Przy zwalczaniu zielonej pleśni, jak i innych organizmów szkodliwych występujących w uprawie grzybów, istotne znaczenie ma stosowanie środków ochrony roślin nie stwarzających zagrożenia kumulacji substancji aktywnych w owocnikach. Spośród dotychczas stosowanych środków chemicznych fungicydy organiczne Bravo 500 SC i Bravo Plus 500 SC stwarzają małe zagrożenie gromadzenia się pozostałości substancji aktywnej w owocnikach pieczarki dwuzarodnikowej (Agaricus bisporus). Ważne jest zatem poznanie procesu wzrostu kolonii grzyba Trichoderma harzianum na pożywce przy hamującym oddziaływaniu dodanego do pożywki fungicydu. Dokładne przeanalizowanie zachodzącego procesu i wybór modelu opisującego wpływ rozważanych fungicydów na wzrost grzyba T. harzianum da podstawy do dalszych badań nad modelowaniem wzrostu kolonii tego grzyba przy innych dodanych do pożywki substancjach ograniczających jego wzrost.

2 Wpływ fungicydów na model wzrostu T. harzianum 1295 II. MATERIAŁ I METODY W roku 2007 przeprowadzono doświadczenia laboratoryjne na płytkach Petriego nad wpływem fungicydów Bravo 500 SC (chlorotalonil) i Bravo Plus 500 SC (chlorotalonil + cynk) w stężeniu 0,22% na wzrost kolonii grzyba T. harzianum. Testowane środki dodawano do pożywki PDA (agar ziemniaczano-glukozowy) i inokulowano pożywkę izolatem grzyba T. harzianum. Wyizolowano go z zainfekowanej uprawy pieczarki dwuzarodnikowej [A. bisporus (Lange) Imbach]. Inokulację przeprowadzano w sterylnych warunkach, krążkami pożywki PDA o średnicy 5 mm, przerośniętej badaną grzybnią. Krążki te wycinano korkoborem z brzegu sześciodniowych kultur grzyba i umieszczano je w środku inokulowanej pożywki. Kontrolę zerową stanowiły płytki z pożywką PDA bez dodatku środków grzybobójczych. Doświadczenia założono w 6 powtórzeniach i prowadzono w temperaturze pokojowej przy ograniczonym dostępie światła. Pomiary wykonywano codziennie od daty inokulacji pożywki przez 19 dni dla fungicydów Bravo 500 SC i Bravo Plus 500 SC, a dla kontroli przez 4 dni. W doświadczeniu kontrolnym kolonia grzyba T. harzianum po 4 dniach osiągnęła powierzchnię płytek Petriego. Mierzono w każdym powtórzeniu średnicę kolonii w dwóch prostopadłych do siebie kierunkach. Na podstawie tych pomiarów oszacowano pole powierzchni grzyba ze wzoru na pole elipsy. Uzyskane wyniki były podstawą wyboru modelu wzrostu kolonii grzyba T. harzianum spośród zaproponowanych modeli o potęgowej formie funkcyjnej i o wykładniczej formie funkcyjnej. Dla rozważanych modeli przeprowadzono diagnostykę założeń (Maddala 2006). Problem występowania heteroscedastyczności rozwiązano poprzez zastosowanie dla wyznaczonego deflatora testu Glejsera (Glejser 1969; Im 2000; Machado i Santos Silva 2000) i zastosowanie ważonej metody najmniejszych kwadratów (Bakinowska i Kala 2002; Maddala 2006). III. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Zastosowane w badaniach preparaty Bravo 500 SC 0,22% oraz Bravo Plus 500 SC 0,22% w znacznym stopniu ograniczały wzrost grzyba T. harzianum. Zahamowanie wzrostu grzybni patogena w stosunku do kontroli było statystycznie istotne (p < 0,001). Podczas gdy na pożywce PDA grzyb osiągnął powierzchnię płytki Petriego po 4 dniach od inokulacji, to na pożywce z dodatkiem fungicydu Bravo 500 SC po 19 dniach osiągnął 28,6% powierzchni płytki Petriego, a z dodatkiem Bravo Plus 500 SC zaledwie 5,3%. Wyboru modelu opisującego obserwowany proces przy zastosowaniu fungicydu Bravo 500 SC lub Bravo Plus 500 SC a także przy braku ich zastosowania dokonano spośród modeli wzrostu o postaci funkcji potęgowej i o postaci funkcji wykładniczej. Wybrano drugą formę funkcjonalną czyli semi-log model postaci y = a exp (b x) gdzie y oznacza pole powierzchni grzyba x oznacza dzień od inokulacji a parametr b to współczynnik zwany półelastycznością. Wartość w % współczynnika półelastyczności oznacza wartość procentową o jaką powiększy się powierzchnia grzyba przez jeden dzień (tab. 1). Krzywe wzrostu będące wykresami semi-log modeli o parametrach wyznaczonych ważoną metodą najmniejszych kwadratów przedstawiono na rysunku 1. Semi-log model wybrano poprzez zastosowanie testu Glejsera. Wyznaczono też miary dopasowania (tab. 1).

3 1296 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin 48 (4) 2008 Rys. 1. Wybrany model wzrostu kolonii grzyba T. harzianum; krzywa wzrostu pola powierzchni grzyba na pożywce PDA (kontrola); na pożywce z dodatkiem fungicydu Bravo 500 SC; na pożywce z dodatkiem fungicydu Bravo Plus 500 SC Fig. 1. A chosen model for T. harzianum fungus growth on the PDA without or with the addition of fungicides Tabela 1. Modele wzrostu kolonii grzyba T. harzianum na pożywce PDA (kontrola) lub z dodatkiem fungicydu Bravo 500 SC lub Bravo Plus 500 SC. Estymatory parametrów modeli dla fungicydów uzyskane WMNK Table 1. Models for T. harzianum fungus growth on PDA medium without or with the addition of fungicides. The weighted least squares method was used Modele Models Pożywki Medium Bravo 500 SC Bravo Plus 500 SC Kontrola Control Semi-log model y = 42,1 exp(0,165x) y = 44,63 exp(0,11x) y = 43,21 exp(1,29x) Współczynnik determinacji Coefficient of determination Błąd standardowy Standard error Półelastyczność Semi-elasticity 92,5% 91,3% 92,3% 0,282 0,212 0,425 16,5% 11% 129%

4 Wpływ fungicydów na model wzrostu T. harzianum Log model y = 3,94 x 1,14 y = 5,15 x 0,63 y = 119 x 2,79 Współczynnik determinacji Coefficient of determination Błąd standardowy Standard error Elastyczność Elasticity 87,4% 88,4% 93,7% 0,365 0,244 0,393 1,14 0,63 2,79 Stwierdzono wysokie dopasowanie modelu wzrostu grzyba T. harzianum przy zastosowaniu fungicydów Bravo 500 SC i Bravo Plus 500 SC hamujących wzrost grzyba. W sytuacji kontrolnej ze względu na krótki okres wzrostu grzyba (4 dni) do rozmiarów płytki Petriago nie analizowano wartości miar dopasowania. IV. WNIOSKI 1. Środki ochrony roślin, takie jak: Bravo 500 SC (0,22%) i Bravo Plus 500 SC (0,22%) mogą być przydatne w zwalczaniu grzyba T. harzianum w uprawie A. bisporus. 2. Stwierdzono silne działanie inhibujące wyżej wymienionych fungicydów. 3. Przedstawiono model wzrostu grzyba T. harzianum postaci y = a exp (b x) gdzie y oznacza pole powierzchni grzyba x oznacza dzień od inokulacji a parametr b to współczynnik zwany półelastycznością. 4. Stwierdzono że grzyb T. harzianum przyrasta 129% na dzień na pożywce PDA. 5. Na pożywce PDA z dodatkiem Bravo 500 SC T. harzianum przyrasta o 16 5% na dzień a z dodatkiem Bravo Plus 500 SC zaledwie 11% na dzień. 6. Ze względu na ogromną szkodliwość grzyba T. harzianum w uprawie pieczarki wskazane jest badanie sprawdzające przydatność wybranego modelu wzrostu tego grzyba przy stosowaniu innych inhibitorów. V. LITERATURA Agosin E., Aguilera J.M Industrial production of active propagules of Trichoderma for agricultural uses. s W: Trichoderma and Gliocladium (G.E. Harman, C.P. Kubicek, red.). Vol. 2. London: Taylor and Francis. Bakinowska E., Kala R Metody estymacji w uogólnionym modelu liniowym. Colloquium Biometricum 32: Benhamou N., Chet I Hyphal interactions between Trichoderma harzianum and Rhizoctonia solani: ultrastructure and gold cytochemistry of the mycoparasitic process. Phytopathology 83:

5 1298 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin 48 (4) 2008 Chet I., Inbar J Biological control of fungal pathogens. Appl. Bioch. Biotechnol. 48: Glejser H A new test for heteroskedasticity. J. American Statist. Assos. 64: Hermosa M.R., Grondona I., Iturriaga E.A., Diaz-Minguez J.M., Castro C., Monte E., Garcia- Acha I Molecular characterization and identification of biocontrol isolates of Trichoderma. Appl. Environ. Microbiol. 66: Im K Robustifying the Glejser test of heteroskedasticity. J. Econom. 97: Machado J., Santos Silva J., Glejser s test revisited. J. Econom. 97: Maddala G.S Ekonometria. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, 704 ss. Samuels G.J., Dodd S.L., Gams W., Castlebury L.A., Petrini O Trichoderma species associated with the green mold epidemic of commercially grown Agaricus bisporus. Mycologia 94 (1): Sharma H.S.S., Kilpatrick M., Ward F., Lyynos G., Burns L Colonization of phase II compost by biotypes of Trichoderma harzianum and their effect on mushroom yield and quality. Appl. Microbiol. Biotech. 51: Szczech M Identyfikacja grzybów wywołujących zieloną pleśń w pieczarkarniach. Biul. Pieczarki 1: Ziombra M Czynniki warunkujące wzrost grzybni i plonowanie boczniaka. Konferencja Ogólnopolska Nowości w uprawie grzybów, Poznań, 3 4 listopada 1995: Ziombra M Grzyby pleśniowe w uprawach boczniaka. Biul. Pieczarki 1: ROMUALD GÓRSKI, MARIA KOZŁOWSKA INFLUENCE OF FUNGICIDES BRAVO 500 SC AND BRAVO PLUS 500 SC ON GROWTH MODEL OF FUNGUS TRICHODERMA HARZIANUM FOUND IN BUTTON MUSHROOM [AGARICUS BISPORUS (LANGE) IMBACH] CROP SUMMARY Laboratory experiments were carried out in Petri dishes to investigate the effect of the fungicides Bravo 500 SC (chlorothalonil) and Bravo Plus 500 SC (chlorothalonil + zinc) in a concentration of 0.22% on the growth of colonies of the fungus Trichoderma harzianum. The tested substances were added to PDA medium, and the medium was inoculated with an isolate of T. harzianum. This was obtained from an infected crop of Agaricus bisporus. A model for T. harzianum fungus growth was presented, with the selection of a model in the form y = a exp (bx) where y denotes the fungus surface area x denotes the number of days since inoculation and b is a coefficient known as the semi-elasticity. Pesticides such as Bravo 500 SC (0.22%) and Bravo Plus 500 SC (0.22%) may be beneficial in combating the fungus T. harzianum in the cultivation of button mushrooms. These fungicides were found to have strong inhibiting action. It was found that the fungus T. harzianum grows at the rate of 129% per day on a PDA medium. On a PDA medium with added Bravo 500 SC T, harzianum it grows by 16.5% per day and when Bravo Plus 500 SC is added the growth rate is only 11% per day. In view of the vast scale of damage caused by T. harzianum in button mushroom cultivation, research should be carried out to verify the usefulness of the selected model for growth of that fungus when other inhibitors are applied. Key words: semi-log model, semi-elasticity, growth model of fungus, Trichoderma harzianum, Agaricus bisporus