WYST POWANIA PHYTOPHTHORA INFLUENCE OF WATER SOURCES ON FREQUENCY OF PHYTOPHTHORA OCCURRENCE

Transkrypt

1 INFRASTRUKTURA I EKOLOGIA TERENÓW WIEJSKICH INFRASTRUCTURE AND ECOLOGY OF RURAL AREAS Nr 5/2011, POLSKA AKADEMIA NAUK, Oddzi w Krkowie, s Komisj Technicznej Infrstruktury Wsi Wp yw ród wody... Aleksndr Trzewik, Leszek B. Orlikowski, Teres Orlikowsk, Mgdlen Ptszek WP YW RÓD A WODY NA CZ STOTLIWO WYST POWANIA PHYTOPHTHORA INFLUENCE OF WATER SOURCES ON FREQUENCY OF PHYTOPHTHORA OCCURRENCE Streszczenie Bdno obecno gtunków rodzju Phytophthor w rzekch Jsieniec, Pisi i Wis, 2 kn ch orz 2 stwch. Jsieniec i Pisi przep ywj przez tereny ogrodnicze w województwie ódzkim i mzowieckim, ntomist Wis bdno n odcinku Pu w. Kn y orz stwy znjduj si w pobli u, b d n terenie gospodrstw szkó krskich i s ród em wody do podlewni uprw. Do wykrywni Phytophthor w wodzie zstosowno pu pki z li ci ró necznik odminy Nov Zembl, brdzo wr liwej n Phytophthor spp. Pu pki zstwino w k dym miesi cu od mrc do listopd. Mir liczebno ci Phytophthor spp. w wodzie by liczb nekrotycznych plm n li cich pu pkowych. Wyst pownie Phytophthor stwierdzono we wszystkich ród ch wody, niezle nie od okresu detekcji. W kn ch njwi cej plm n li cich odnotowno w mju i czerwcu, w rzekch Jsieniec i Pisi orz w stwch w mrcu, kwietniu, mju orz we wrze niu, p dzierniku i listopdzie, ntomist w Wi le w mju. Njcz ciej izolownym gtunkiem by P. citricol. Stosunkowo cz sto izolowno P. cryptoge, P. cinnmomi, P. citrophthor orz P. txon Slixsoil, njrzdziej P. cctorum, P. cmbivor orz P megsperm. S ow kluczowe: rzeki, kn y, stwy, li cie pu pkowe, Phytophthor, cz stotliwo wyst powni Summry Influence of wter source on frequency of Phytophthor occurrence ws the purpose of this study. Phytophthor spp. ws detected in 3 rivers, 2 cnls nd 2 ponds. Rivers were situted in different prt of Polnd. Two of them (Jsieniec nd Pisi) is following through horticulture res, wheres Wis through re 263

2 Aleksndr Trzewik, Leszek B. Orlikowski, Teres Orlikowsk, Mgdlen Ptszek with hrdy ornmentl nursery stocks. Wter cnls nd ponds re situted nerly or in nursery. Rhododendron leves bits cv. Nov Zembl were used for detection Phytophthor in wter from Mrch to November. Number of necrotic spots on biting leves ws the mesure of popultion density of Phytophthor in wter. Phytophthor spp. were detected from wter from Mrch to November. In cnls, the most of necrotic spots on biting leves were observed in My nd June. In rivers Jsieniec nd Rwk nd wter ponds significntly more necrotic spots on biting leves were noticed in Mrch, April, My nd in September, October nd November. P. cirticol ws recovered s the most often occurring species nd next P. cryptoge, P. cinnmomi, P. citrophthor, P. txon Slixsoil. Key words: rivers, cnls, ponds, lef bit, Phytophthor, frequency of occurrence 264 WPROWADZENIE Gtunki rodzju Phytophthor (z greckiego phyto ro lin, phthor niszczyciel) to pierwotne ptogeny glebowe, o wysokim stopniu pso ytnictw w stosunku do ro lin ywicielskich. Wyst puj n wszystkich kontynentch poz Antrktyd, powoduj c niekiedy znczne strty w ekosystemch, w szczególno ci w szkó kch ro lin ozdobnych i le nych [Orlikowski i in. 2009]. Obecnie znnych jest pond 100 gtunków tego rodzju [CABI Bioscience dtbse 2008], z których wi kszo to gro ne ptogeny ro lin, powoduj ce zgnilizn korzeni i podstwy p du [Orlikowski i in. 2009]. W Polsce corz cz ciej izoluje si gtunki rodzju Phytophthor z chorych ro lin, gleby i wody [Orlikowski i in. 2008; Trzewik i in. 2008]. Okres osttnich kilku lt to czs wzrstj cego zinteresowni wod, jko jednego z g ównych róde tej grupy ptogenów. Zwi zne jest to m. in., z msowym zmierniem olszy od Grecji po Szwecj, powodownym przez podgtunki Phytophthor lni [Cech 2004]. Hong i Moormn [2005] uw j, e wod zk on przez Phytophthor spp. jest g ównym, je li nie jedynym ród em tych ptogenów w szkó kch, sdch i uprwch wrzyw. Dodtkowo wod dje mo liwo ci rozwoju i rozprzestrzenini ptogenów brdzo szybko i n znczne odleg o ci od miejsc wyst pieni choroby. Orlikowski [2006, 2009] podje, e wod pobiern ze zbiorników w szkó kch do nwdnini mo e by g ównym ród em P. citricol, gtunku powoduj cego zrz wierzcho ków wierk, jod y, ywotnik, cyprysik Lwson, ró necznik orz wrzosów. Pondto, obok ndmiru wody sp ywj cej do zbiorników ze szkó ki w czsie podlewni ro lin, dodtkowym ród em Phytophthor spp. mo e by wod uzupe nin z miejscowych strumieni lub rzek. Orlikowski i in. [2007] stwierdzili, e wod do podlewni ro lin z innych róde ni studnie g binowe, mo e by no nikiem chorobotwórczych gtunków Phytophthor, które poprzez systemtyczny wzrost ich liczebno ci w pod o u i n powierzchni tknek mog, stnowi zgro enie dl ro lin w szkó kch. Celem bd by o okre lenie sk du gtunkowego Phytophthor orz cz stotliwo ci wyst powni ptogenów tego rodzju w rzekch, kn ch orz stwch.

3 Wp yw ród wody... MATERIA I METODY Bdni prowdzono w rzekch: Jsieniec, Pisi i Wis, 2 kn ch orz 2 stwch. Jsieniec i Pisi s rzekmi przep ywj cymi przez tereny ogrodnicze w województwie ódzkim i mzowieckim, ntomist Wis bdno n odcinku Pu w. Okolice Pu w s jednym z wi kszych regionów szkó krskich w Polsce. Kn y orz stwy znjduj si w pobli u, b d n terenie gospodrstw szkó krskich i s ród em wody do podlewni uprw. Do wykrywni Phytophthor spp. w wodzie u yto li ci ró necznik odminy Nov Zembl, które umieszczno w wodzie od mrc do listopd 2009 roku, w odst pch miesi cznych. P dy z 6-8 li mi przywi zywno do sznurk o d ugo ci 3-4 metr i wrzucno do wody. Po 4-5 dnich p dy wyjmowno, wk dno do worków foliowych i przewo ono do lbortorium. Po op ukniu pod bie c wod okre lno liczb nekrotycznych plm n li cich, nst pnie li cie p ukno w wodzie destylownej, osuszno pomi dzy wrstwmi bibu y filtrcyjnej, odk ono nd p omieniem i frgmenty z plmmi wyk dno n gr ziemniczno-glukozowy (PDA, Merck). Po 2 dnich inkubcji w ciemno- ci, w temperturze 24 o C, wyrstj ce wokó skrwków kolonie przeszczepino n skosy, zwierj ce po ywk PDA. Izolty oznczono do gtunków stosuj c techniki molekulrne [Trzewik i in. 2010]. OMÓWIENIE WYNIKÓW Obecno Phytophthor spp. stwierdzono we wszystkich bdnych rzekch, kn ch orz stwch w okresie od mrc do listopd. Anliz liczby plm n li cich pu pkowych ró necznik, jko mir liczebno ci gtunków Phytophthor w wodzie wykz, e termin orz miejsce zstwini pu pek mi o istotne znczenie dl cz stotliwo ci izolowni tej grupy ptogenów. Istotnie wi cej nekrotycznych plm n li cich pu pkowych stwierdzno w kn ch w mju i czerwcu, ntomist w rzekch Jsieniec i Pisi orz 2 stwch w mrcu, kwietniu, mju orz we wrze niu, p dzierniku i listopdzie (rys. 1-3). Ni sz ltem, ni eli wiosn i jesieni, liczb nekrotycznych plm n pu- pkowych li cich ró necznik Themnn i in. [2002] t umcz obecno ci w wodzie fungicydów orz cz stym jej pobierniu ze zbiorników do podlewni ro lin i uzupe niniem ze studni g binowych. Orlikowski i in. [2007] stwierdzili, e w nlizownych ród ch wody Phytophthor spp. nie wykrywno tylko w studnich g binowych. 265

4 Aleksndr Trzewik, Leszek B. Orlikowski, Teres Orlikowsk, Mgdlen Ptszek Liczb nekrotycznych plm n li cich pu pkowych Number of necrotic spots on biting leves g f-g f-g -b f-g c-e -c -c -c -c rzek Jsieniec, river Jsieniec rzek Pisi, river Pisi rzek Wis, river Wis c-e III IV V VI VII VIII IX X XI Miesi ce detekcji Months of detection rednie oznczone t sm liter nie ró ni si istotnie (5%) wg testu Duncn; Men vlues mrked with the sme letter do not differ t 5% significnce level cc. to Duncn s multiple rnge test. Rysunek 1. Liczb plm nekrotycznych n li cich pu pkowych w zle no ci od ród wody i terminu detekcji Figure 1. Number of necrotic spots on biting leves depending on wter sources nd period detection c-e d-f f-g Liczb nekrotycznych plm n li cich pu pkowych Number of necrotic spots on biting leves b e e -b kn D 1, cnl D1 kn D 2, cnl D2 III IV V VI VII VIII IX X XI Miesi ce detekcji Months of detection c-d d -d -c rednie oznczone t sm liter nie ró ni si istotnie (5%) wg testu Duncn; Men vlues mrked with the sme letter do not differ t 5% significnce level cc. to Duncn s multiple rnge test. Rysunek 2. Liczb plm nekrotycznych n li cich pu pkowych w zle no ci od ród wody i terminu detekcji Figure 2. Number of necrotic spots on biting leves depending on wter sources nd period detection 266

5 Wp yw ród wody... Liczb nekrotycznych plm n li cich pu pkowych Number of necrotic spots on biting leves b cd -d cd e -d -c b -c III IV V VI VII VIII IX X XI Miesi c detekcji Months of detection -c b stw K1, pond K1 stw K2, pond K2 d -c -d -c rednie oznczone t sm liter nie ró ni si istotnie (5%) wg testu Duncn; Men vlues mrked with the sme letter do not differ t 5% significnce level cc. to Duncn s multiple rnge test. Rysunek 3. Liczb plm nekrotycznych n li cich pu pkowych w zle no ci od ród wody i terminu detekcji Figure 3. Number of necrotic spots on biting leves depending on wter sources nd period detection Przeprowdzone bdni wskzuj n zró nicowny sk d gtunkowy Phytophthor w nlizownych ród ch wody. W rzekch odnotowno 4 gtunki, ntomist w kn ch orz stwch odpowiednio 5 i 6 (tb. 1). Tbel 1. Gtunki Phytophthor uzyskne z rzek, kn ów i stwów Tble 1. Phytophthor species obtined from rivers, cnls nd ponds Gtunki Phytophthor Phytophthor species Rzeki Rivers Kn y Cnls Stwy Ponds P. cctorum P. cmbivor P. cinnmomi P. citricol P. citrophthor P. cryptoge P. megsperm P. txon Slixsoil Wyniki wskzuj n zwi zek mi dzy sk dem gtunkowym Phytophthor w wodzie, usytuowniem rzek, kn ów i stwów. W rzekch, które przep ywj przez tereny ogrodnicze stwierdzono, oprócz P. megsperm i P. txon Slixsoil, tk e P. cmbivor orz P. citricol. Dw osttnie gtunki corz cz - ciej s spotykne jko ptogeny ro lin drzewistych, iglstych orz bylin [Orli- 267

6 Aleksndr Trzewik, Leszek B. Orlikowski, Teres Orlikowsk, Mgdlen Ptszek kowski i in. 2009]. Równie w kn ch i stwch usytuownych w pobli u, b d n terenie gospodrstw szkó krskich zobserwowno podobne wspó zle no ci. Izolowne z kn ów gtunki P. cinnmomi, P. citricol, P. citrophthor, P. cryptoge, w stwch dodtkowo jeszcze P. cctorum, s znnymi czynnikmi chorobotwórczymi w szkó kch ro lin ozdobnych. Obecno w/w gtunków Phytophthor w stwch i kn ch jest zpewne zwi zn z ich wyst powniem w szkó kch: P. cinnmomi n ro linch iglstych, P. citricol n ro linch iglstych i li cistych, P. cctorum n ro linch wrzosowtych [Orlikowski i in. 2009], P. citrophthor g ównie n ro linch li cistych, P. cryptoge n bylinch [Orlikowski i in. 2010]. Dodtkowo, ze wszystkich bdnych ród ch wody izolowno P. txon Slixsoil, który wg Nechwtl i Mendgen [2006] uw ny jest z potencjlnego ptogen wywo uj cego zgnilizn korzeni ro lin ndrzecznych. Prowdzone by y bdni nd ptogeniczno ci tego izoltu w stosunku do ro lin uprwinych w szkó kch [Orlikowski i in. niepublik]. Ghimire i in. [2009] podj, e n zró nicownie gtunków wyst puj cych w wodzie m wp yw zkres i liczb uprwinych ro lin orz geogrficzne po o- enie szkó ek. Obecne bdni potwierdzj t opini. Sp ywj cy ze szkó ek ndmir wody wrz z zrodnikmi Phytophthor trfi do rzek i zbiorników wodnych, znieczyszczj c je i dj c mo liwo ich roznoszeni n du e odleg o ci. Pondto nlizuj c liczb uzysknych izoltów (rys. 4), potwierdzono wcze niejsze dne Ghimire i in. [2009] odno nie usytuowni szkó ki. Liczb uzysknych izoltów Number of obtined isoltes b c f e d g 20 0 rzek Jsieniec river Jsieniec rzek Pisi river Pisi rzek Wis river Wis stw K 1 pond K1 stw K2 pont K2 kn D1 cnl D1 kn D2 cnl D2 ród wody Source of wter rednie oznczone t sm liter nie ró ni si istotnie (5%) wg testu Duncn; Men vlues mrked with the sme letter do not differ t 5% significnce level cc. to Duncn s multiple rnge test 268 Rysunek 4. Liczb uzysknych izoltów w zle no ci od miejsc pu pkowni Figure 4. Number of obtined isoltes depending on sources wter

7 Wp yw ród wody... Rzeki przep ywj co prwd przez tereny ogrodnicze, lecz szkó ki s usytuowne w pewnym od nich oddleniu, st d niewielk liczb izoltów, od ok. 40 w Wi le do 70 w rzece Pisi (rys. 4). Liczb izoltów Phytophthor z kn ów i stwów, które znjduj si n terenie b d w niewielkiej odleg o ci od szkó ek by dwukrotnie, w przypdku stwu nwet trzykrotnie wi ksz (rys. 4). WNIOSKI 1. Wyst pownie gtunków Phytophthor stwierdzono w bdnych rzekch, kn ch orz stwch od mrc do listopd. 2. Stwierdzono istotne ró nice pomi dzy terminem zstwini li ci ró necznik w wodzie, liczb nekrotycznych plm n li cich pu pkowych. W kn ch njwi cej plm n blszkch li ciowych odnotowno w mju i czerwcu, ntomist w rzekch Jsieniec i Pisi orz w stwch, njwi cej plm stwierdzono w mrcu, kwietniu, mju orz we wrze niu, p dzierniku i listopdzie. Tylko w Wi le nie wykrywno w tych miesi cch Phytophthor. 3. Spo ród zidentyfikownych gtunków Phytophthor njcz ciej izolowno P. citricol, stosunkowo cz sto P. cryptoge, P. cinnmomi, P. citrophthor orz P. txon Slixsoil, njrzdziej P. cctorum P. cmbivor orz P. megsperm. Bdni finnsowne w rmch Progrmu Wieloletniego, Zdnie 1.8 BIBLIOGRAFIA Cech T.L. Development nd spred of the Phytophthor disese of lders in Austri. Proc. of 3rd IUFRO Working Prty Phytophthor in forest nd nturl ecosystems, Freising, Germny, 2004, s. 31. Ghimre S.R., Richrdson P.A., Moormn G.W., Le-Cox J.D., Ross D.S., Hong C.X. An in situ biting biossy for detection Phytophthor species in irrigtion runoff continment bsins. Plnt Pthol., 58, 2009, s Hong C.X., Moormn G.W. Plnt pthogens in irrigtion wter: chllenges nd opportunities. Rev. Plnt Sci., 24, 2005, s Nechwtl J., Mendgen K. Widespred detection of Phytophthor txon Slixsoil in the littorl zone of Lke Constnce, Germny. E. J. of Plnt Pthol., 114, 2006, s Orlikowski L.B. Reltionship between source of wter, used for plnt sprinkling, nd occurrence of Phytophthor shoot rot tip blight in continer-ornmentl nurseries. J. Plnt Prot. Res., 46(2), 2006, s Orlikowski L.B., Trzewik A., Orlikowsk T. Wod jko potencjlne ród o Phytophthor spp. w szkó kch ro lin ozdobnych. Mt. z konferencji Problemy i perspektywy produkcji szkó krskiej ro lin ozdobnych Skierniewice, 2007, s Orlikowski L.B., Ptszek M., Trzewik A., Orlikowsk T. Increse of plnt thret by Phytophthor species in Polnd. Phytopthol. Pol., 48(2), 2008, s Orlikowski L.B., Ptszek M., Trzewik A., Orlikowsk T. Wter s the source of Phytophthor spp. pthogens for horticulturl plnts. Sodininkyste ir Drzinikyste, 28(3), 2009, s

8 Aleksndr Trzewik, Leszek B. Orlikowski, Teres Orlikowsk, Mgdlen Ptszek Orlikowski L.B., Ptszek M., Trzewik A., Orlikowsk T. The occurrence nd isolte differentition of Phytophthor spp. in polish ornmentl nursery stocks. First Serbin Forestry Congress Future with Forests, November, 2010, Belgrde. Themnn K., Werres S., Lüttmnn R., Diener H.A. Observtions of Phytophthor spp. in wter recircultion systems in commercil hrdy ornmentl nursery stock. E. J. Plnt Pthol., 108, 2002, s Trzewik A., Orlikowsk T., Oszko T. Zgro enie olszy czrnej przez Phytophthor lni w Polsce. Zesz. Probl. Post. Nuk Rol., 529, 2008, s Trzewik A., Ptszek M., Orlikowsk T., Orlikowski L.B. Wykorzystnie techniki PCR w identyfikcji Phytophthor do gtunku. Post. w Ochr. Ro./Progr. in Plnt Prot., 48, 2010, s Mgr Aleksndr Trzewik Prof. dr hb. Leszek B. Orlikowski Prof. dr hb. Teres Orlikowsk Mgr Mgdlen Ptszek Instytut Ogrodnictw ul. Konstytucji 3 Mj 1/ Skierniewice e-mil: Aleksndr.Trzewik@insd.pl Recenzent: Prof.dr hb. Czes w Rzeknowski