WPŁYW BIOLOGICZNEJ OCHRONY LNU OLEISTEGO NA OGRANICZENIE WYSTĘPOWANIA FUZARIOZY I JAKOŚĆ PLONU

Transkrypt

1 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin, 49 (4) 2009 WPŁYW BIOLOGICZNEJ OCHRONY LNU OLEISTEGO NA OGRANICZENIE WYSTĘPOWANIA FUZARIOZY I JAKOŚĆ PLONU KATARZYNA WIELGUSZ 1, ZBIGNIEW WEBER 2, ALEKSANDRA ANDRUSZEWSKA 1 1 Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich Wojska Polskiego 71 B, Poznań wielgusz@inf.poznan.pl 2 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Dąbrowskiego 159, Poznań zweber@up.poznan.pl I. WSTĘP Len (Linum usitatissimum L.) jest znany i uprawiany przez człowieka od czasów starożytnych. Nasiona lnu oleistego służą do produkcji oleju oraz są znanym od tysięcy lat surowcem zielarskim o wysokich walorach odżywczych, dietetycznych i leczniczych. Stanowią one bogate źródło łatwo przyswajalnego białka o wysokiej wartości biologicznej (Madhusudhan i Singh 1983; Dev i wsp. 1986). Nasiona lnu zawierają około 40% aktywnych biologicznie nienasyconych kwasów tłuszczowych, głównie kwasów omega-3 i omega-6, które bardzo korzystnie oddziaływują na funkcjonowanie naszego organizmu (Cunnane i wsp. 1995). Ponadto nasiona lnu zawierają dużą ilość witamin z grupy B oraz A i E, a także potrzebne organizmowi pierwiastki takie jak magnez i potas (Cunnane i wsp. 1995). Uprawa lnu, rośliny o tak szerokim zastosowaniu i właściwościach leczniczych, przyjaznej organizmowi ludzkiemu i jej ochrona powinna zapewniać jak najwyższą jakość nasion. Plantacje lnu w Polsce są bardzo silnie porażane przez grzyby rodzaju Fusarium (Andruszewska i wsp. 2000). W ochronie tego gatunku przed grzybami obok zabiegów niechemicznych, wykorzystuje się fungicydy, które nie są obojętne dla środowiska i człowieka. Najnowsze trendy współczesnej ochrony roślin zmierzają do stosowania metod niechemicznych (Lipa 1998). Mikroorganizmy, antagonistyczne w stosunku do grzybów patogenicznych dla roślin, można wykorzystać w biologicznej ochronie lnu przed fuzariozą. Inną grupą coraz częściej stosowanych środków są substancje naturalne indukujące mechanizmy obronne u roślin, a także wykazujące właściwości grzybobójcze. Umiejętne wykorzystanie wszystkich dostępnych niechemicznych środków może przyczynić się do zwiększenia efektywności ochrony lnu przed fuzariozą i ograniczyć stosowanie syntetycznych fungicydów. W związku z coraz szerszym wykorzystywaniem lnu jako rośliny leczniczej pożądanym wydaje się opracowanie biologicznej i innych niechemicznych metod ochrony tej rośliny przed fuzariozą, tym bar-

2 1992 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin, 49 (4) 2009 dziej, iż większość odmian lnu oleistego charakteryzuje się niską odpornością na tę chorobę. Celem pracy była ocena wpływu wybranych preparatów opartych na mikroorganizmach lub naturalnych substancjach, na ograniczenie występowania fuzariozy lnu oraz wielkość i jakość plonu nasion. II. MATERIAŁ I METODY W badaniach używano następujące biopreparaty i substancje biologiczne: 1. Cedomon biologiczna płynna zaprawa nasienna produkowana przez BioAgri S.A. (Uppsala, Szwecja), na bazie bakterii Pseudomonas aureofaciens. 2. PSR 21 Biopreparat zawierający szczep bakterii P. fluorescens, wyizolowany z ryzosfery rzepaku. 3. Polyversum biopreparat (Biopreparaty, Czechy) zawierający oospory Pythium oligandrum. W jednym gramie preparatu znajduje się oospor. 4. EM-A Efektywne Mikroorganizmy biopreparat ten zawiera mieszaninę bakterii kwasu mlekowego, drożdży oraz grzybów i bakterii fotosyntetycznych. Skład mieszaniny mikroorganizmów został opracowany przez japońskiego Prof. Teruo Higę. Wyjściową zawiesinę otrzymywano z Katedry Uprawy Roli i Roślin Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. 5. Pochodne chityny Octan chitozanu zawiera sól chitozanu wysokomolekularnego rozpuszczoną w kwasie octowym. Octan chitozanu otrzymywano z Instytutu Ochrony Roślin Państwowego Instytutu Badawczego w Poznaniu. Chitozan mikrokrystaliczny o zdefiniowanych parametrach (ph 7,0; masa cząsteczkowa ; stopień deacetylacji 80%) otrzymano z Instytutu Ochrony Roślin Państwowego Instytutu Badawczego w Poznaniu. Skoncentrowaną formę chitozanu mikrokrystalicznego w postaci pasty przechowywano w temperaturze 4 o C. Określone stężenia przygotowywano każdorazowo świeże. Oligomery chitozanu uzyskiwane na drodze biodegradacji octanu chitozanu enzymami chitozanolitycznymi, otrzymywano każdorazowo z Instytutu Włókien Chemicznych w Łodzi. 6. Biosept 33 SL komercyjny preparat biologiczny (Cintamani Polska), zawierający 33% ekstraktu z grejpfruta. 7. Bion 50 WG induktor odporności roślin, zawiera 50% pochodnej kwasu salicylowego, którą stanowi acybenzolar s-metylowy. Preparat w formie granulek rozpuszczano w wodzie destylowanej w celu otrzymania odpowiednich stężeń. Jako wzorca używano Zaprawy Oxafun T 75 DS, stosowanej standardowo w uprawie lnu. Zawiera ona 37,5% karboksyny oraz 37,5% tiuramu. Materiał roślinny w doświadczeniu wazonowym i polowym stanowił len oleisty odmiany Szafir, podatny na fuzariozę, w stopniu klasyfikacji PB 3 (materiał elitarny). W doświadczeniu wazonowym inokulum stanowiły wysterylizowane ziarniaki pszenicy przerośnięte przez jednozarodnikową kulturę grzyba F. oxysporum f. sp. lini wyizolowaną z szyjki korzeniowej porażonego lnu włóknistego. Doświadczenie polowe przeprowadzano na polu, na którym 3 4 lata wcześniej rósł len, co zapewniało naturalne źródło fuzariozy.

3 Wpływ biologicznej ochrony lnu 1993 W doświadczeniach laboratoryjnych testowano wpływ biopreparatów i wybranych substancji na wzrost liniowy grzybni F. oxysporum f. sp. lini i stosowano następujące stężenia biopreparatów i substancji: 1. kontrola pożywka PDA 2. PDA + 0,3% Zaprawy Oxafun T 75 DS 3. PDA + 1,0% Cedomonu 4. PDA + 1,0 % PSR PDA + 0,3% Polyversum 6. PDA + 0,6% Polyversum 7. PDA + 1,0% EM-A 8. PDA + 0,01% octanu chitozanu 9. PDA + 0,1% octanu chitozanu 10. PDA + 0,5% octanu chitozanu 11. PDA + 0,01% chitozanu mikrokrystalicznego 12. PDA + 0,1% chitozanu mikrokrystalicznego 13. PDA + 0,5% chitozanu mikrokrystalicznego 14. PDA + 0,125% oligomerów chitozanu 15. PDA + 0,25% oligomerów chitozanu 16. PDA + 0,017% Bionu 50 WG 17. PDA + 0,02% Bionu 50 WG 18. PDA + 0,5% Bioseptu 33 SL 19. PDA + 0,67% Bioseptu 33 SL Odpowiednie ilości biopreparatów i wybranych substancji dodawano do pożywki po sterylizacji i schłodzeniu do temperatury 45 o C. Na płytki Petriego o średnicy 90 mm wylewano po 10 ml przygotowanej pożywki z biopreparatami lub substancjami. Inokulum w postaci 9 mm krążków pożywki PDA przerośniętych przez F. oxysporum f. sp. lini grzybnią powietrzną zwróconą w dół, umieszczano na płytkach Petriego z pożywką PDA zawierającą odpowiednie biopreparaty i substancje. Doświadczenia laboratoryjne przeprowadzono w trzech seriach, każdorazowo w trzech powtórzeniach. Wzrost i rozwój grzyba przebiegał w temperaturze 20 o C, bez światła. Pomiary przyrostu grzybni wzdłuż dwóch linii prostopadłych, wykonywano po 3 i po 5 dniach od założenia doświadczenia. Nasiona używane w doświadczeniach wazonowych i polowych poddawano ocenie energii (po 3 dniach) i zdolności (po 7 dniach) kiełkowania. Z każdego rodzaju, na kiełkownik z wilgotną bibułą wykładano nasion. W doświadczeniu wazonowym badano wpływ biopreparatów i wybranych substancji na ograniczenie porażenia lnu przez F. oxysporum f. sp. lini. Kombinacje stanowiły cztery wazony (powtórzenia). Do każdego wazonu wysiewano po 30 nasion. Doświadczenie wazonowe prowadzono w trzech kolejnych, wiosennych okresach, w latach 2003, 2004 i 2005, w szklarni Instytutu Włókien Naturalnych o częściowo kontrolowanych warunkach (wilgotność, temperatura). W większości kombinacji badane biopreparaty i substancje biologiczne zastosowano jako zaprawy do nasion. Jedynie Bion 50 WG i Biosept 33 SL zastosowano do opryskiwania roślin. Zabieg opryskiwania lnu wykonywano, gdy rośliny miały 5 6 cm wysokości. Oceny zdrowotności roślin dokonywano w następujących fazach wzrostu lnu: po wyrównaniu się wschodów, w fazie szybkiego wzrostu, bezpośrednio przed kwitnieniem oraz w fazie zielonej dojrzałości lnu. Zdrowotność roślin lnu w doświadczeniu wazonowym określano poprzez ocenę procentu roślin wzeszłych, w stosunku do

4 1994 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin, 49 (4) nasion wysiewanych do wazonu, procentu roślin porażonych w całym okresie wegetacji oraz średniego stopnia porażenia roślin, który obliczano wg wzoru: n 1+n 2+n n+n+n gdzie: n 1 liczba roślin chorych w I stopniu, n 2 liczba roślin chorych w II stopniu, n 3 liczba roślin chorych w III stopniu. Stopnie porażenia odpowiadały fazom rozwojowym lnu, w których występowały pierwsze objawy chorobowe: I stopień bezpośrednio przed kwitnieniem, II stopień faza szybkiego wzrostu lnu, III stopień po wyrównaniu się wschodów. Wskaźnik porażenia, obliczano wg wzoru: ( ) liczba nasion wysianych liczba roślin wzeszłych 4 + n 3 + n 2 + n 1 ) 100% liczba wysianych nasion Doświadczenia polowe w 4 powtórzeniach, w układzie bloków losowanych, prowadzono w Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Włókien Naturalnych w Pętkowie w latach 2003, 2004 i Wielkość poletka wynosiła 6 m 2 (5 m 2 do zbioru). Daty siewu i zbioru lnu różniły się w poszczególnych latach i uzależnione były od warunków pogodowych. Każdego roku len wysiewano na przełomie kwietnia i maja. Stosowano standardową normę wysiewu 120 kg nasion na hektar. Zbiór przeprowadzono w pierwszej połowie sierpnia. Średni stopień porażenia roślin w doświadczeniu polowym obliczano podobnie, jak w doświadczeniu szklarniowym. Wskaźnik porażenia w doświadczeniu polowym obliczano wg wzoru: ( ) najwyższa liczba wzeszłych roślin w doświadczeniu 4 + n 3 + n 2 + n 1 ) 100% najwyższa liczba wzeszłych roślin w doświadczeniu W doświadczeniu polowym oceniano wpływ biopreparatów i wybranych substancji na plon nasion. Oprócz masy nasion oceniano w nich zawartość glukozydów cyjanogennych (linustatyny i neolinustatyny) metodą chromatografii cieczowej i zawartość kadmu metodą płomieniowej absorpcyjnej spektrometrii atomowej. Wszystkie wyniki poddane zostały jednoczynnikowej analizie wariancji (na poziomie istotności 0,05). Wstępnie każdą z obserwowanych cech poddano analizie wykonując test F-Fishera. Dla porównania każdej pary obiektów zastosowano test t-studenta na tym samym poziomie istotności (Elandt 1964). III. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Biosept 33 SL w obydwu stężeniach całkowicie hamował wzrost grzybni patogena na pożywce PDA. Biopreparat Polyversum w stężeniu 0,6% częściowo, ale w stopniu istotnym hamował wzrost kultur F. oxysporum f. sp. lini (tab. 1). W drugim terminie oceny istotne zahamowanie wzrostu kultur zanotowano także w kombinacjach z Polyversum 0,3% i oligomerami chitozanu 0,25%. Pozostałe biopreparaty i substancje nie wpłynęły istotnie na zahamowanie wzrostu kultur patogena. W kombinacjach z mikro-

5 Wpływ biologicznej ochrony lnu 1995 krystalicznym chitozanem w stężeniach 0,01 i 0,1% kultury F. oxysporum f. sp. lini w pierwszym terminie oceny, wykazywały szybszy wzrost niż w kontroli, a przed terminem drugiej oceny przerosły całą powierzchnię pożywki, co uniemożliwiło wykonanie tej oceny. Tabela 1. Wpływ biopreparatów i wybranych substancji dodanych do pożywki PDA na wzrost liniowy kultur F. oxysporum f. sp. lini Table 1. The influence of biopreparations and selected substances added to PDA medium on linear growth of F. oxysporum f. sp. lini cultures Lp. No. Kombinacja Treatment Średni wzrost liniowy kultur [mm/dobę] Average linear growth of cultures [mm/24 hours] 3-dniowych 3-day old 5-dniowych 5-day old 1. Kontrola Control 5,75 cd 8,70 ghi 2. Cedomon 1% 6,00 cd 7,58 efgh 3. PSR 21 1% 6,42 d 7,75 efgh 4. Polyversum 0,3% 6,08 cd 5,95 cde 5. Polyversum 0,6% 4,08 b 6,25 cde 6. EM-A 1% 6,75 d 8,33 ghi 7. Octan chitozanu 0,0% 6,33 cd 8,50 fghi 8. Octan chitozanu 0,1% 5,33 c 7,58 efgh 9. Octan chitozanu 0,5% 5,33 c 7,32 defg 10. Mikrokrystaliczny chitozan 0,01% 9,00 e 11. Mikrokrystaliczny chitozan 0,1% 10,17 f 12. Mikrokrystaliczny chitozan 0,5% 6,00 cd 9,83 i 13. Oligomery chitozanu 0,125% 6,83 d 9,25 hi 14. Oligomery chitozanu 0,25% 5,25 c 5,33 bc 15. Bion 50 WG 0,017% 6,17 cd 7,50 defgh 16. Bion 50 WG 0,020% 6,08 cd 8,17 fghi 17. Biosept 33 SL 0,5% 0,00 a 0,00 a 18. Biosept 33 SL 0,67% 0,00 a 0,08 a NIR (0,05) LSD (0.05) 1,089 1,819 Test t-studenta para obiektów, która nie posiada ani jednej wspólnej litery, różni się w stopniu istotnym statystycznie t-student s test pair of objects, that do not have any one common letter, is statistically differ

6 1996 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin, 49 (4) 2009 Energia kiełkowania w kombinacji kontrolnej wynosiła 94,6%, a zdolność kiełkowania 96,8% (tab. 2). W kombinacji z Polyversum zanotowano istotnie większe niż w kontroli wartości energii i zdolności kiełkowania. Zanotowano ponadto istotne zwiększenie energii kiełkowania w kombinacjach z octanem chitozanu 0,1% i EM-A. Tabela 2. Wpływ zaprawiania na zdolność i energię kiełkowania nasion lnu oleistego odmiany Szafir (średnio ) Table 2. The effect of seed dressing on energy and capacity of oilseed flax cv. Szafir seed germination (average of ) Lp. No. Kombinacja i dawka Treatment and dose Procent nasion skiełkowanych Per cent of seed germinated energia energy zdolność capacity 1. Kontrola Control 94,6 a 96,8 a 2. Zaprawa Oxafun T 75 DS 3 g/kg nasion seeds 95,5 ab 97,2 ab 3. Cedomon 15 ml/kg 95,0 a 97,0 a 4. PSR ml/kg 95,0 a 97,0 a 5. Polyversum 5g/kg 96,5 b 98,2 b 6. EM-A 50ml/kg 96,3 b 97,9 ab 7. Octan chitozanu 0,01% 120 ml/kg 95,8 ab 97,4 ab 8. Octan chitozanu 0,1% 120 ml/kg 96,8 b 98,0 ab 9. Octan chitozanu 0,5% 120 ml/kg 96,4 a 97,7 ab 10. Chitozan mikrokrystaliczny 0,01% 120 ml/kg 95,5 ab 97,3 a 11. Chitozan mikrokrystaliczny 0,1% 120 ml/kg 95,5 ab 97,0 a 12. Chitozan mikrokrystaliczny 0,5% 120 ml/kg 95,2 a 97,0 a 13. Oligomery chitozanu 0,125% 120 ml/kg 95,2 a 96,9 a 14. Oligomery chitozanu 0,25% 120 ml/kg 95,0 a 96,9 a NIR (0,05) LSD (0.05) 1,0335 0,9981 Test t-studenta para obiektów, która nie posiada ani jednej wspólnej litery, różni się w stopniu istotnym statystycznie t-student s test pair of objects, that do not have any one common letter, is statistically differ W doświadczeniu wazonowym największy procent porażonych roślin stwierdzono w kontroli II, a najmniejszy w kombinacjach z octanem chitozanu 0,1%, Polyversum i Bionem 50 WG (rys. 1). Najniższy wskaźnik porażenia odnotowano w kontroli I (bez stosowania inokulum). Spośród kombinacji, w których stosowano inokulum, prawie we wszystkich kombinacjach z zaprawianiem nasion i opryskiwaniem roślin (z wyjątkiem kombinacji z preparatem EM-A i Zaprawą Oxafun T 75 DS), wskaźnik porażenia był istotnie niższy niż w kontroli II.

7 Wpływ biologicznej ochrony lnu Test t-studenta para obiektów, która nie posiada ani jednej wspólnej litery, różni się w stopniu istotnym statystycznie t-student s test pair of objects, that do not have any one common letter, is statistically differ Rys. 1. Wpływ zaprawiania nasion (komb. 3 15) i opryskiwania siewek (komb. 16 i 17) na ograniczenie porażenia lnu oleistego odmiany Szafir przez F. oxysporum f. sp. lini (szklarnia, średnio Fig. 1. The effect of seed dressing and plant spraying of oilseed flax on reduction of F. oxysporum f. sp. lini infection (greenhaus, average of ) Test t-studenta para obiektów, która nie posiada ani jednej wspólnej litery, różni się w stopniu istotnym statystycznie t-student s test pair of objects, that do not have any one common letter, is statistically differ Rys. 2. Wpływ zaprawiania nasion i opryskiwania roślin lnu oleistego odmiany Szafir na ograniczenie ich porażenia przez F. oxysporum f. sp. lini w doświadczeniu polowym (Pętkowo, średnio dla lat ) Fig. 2. The effect of seed dressing and plant spraying of oilseed flax on reduction of F. oxysporum f. sp. lini infection in field experiment (Pętkowo, average to )

8 1998 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin, 49 (4) 2009 W doświadczeniu polowym średnio dla 3 lat istotne obniżenie liczby chorych roślin zanotowano w kombinacjach z Zaprawą Oxafun T 75 DS, Polyversum, octanem chitozanu 0,1%, oligomerami chitozanu 0,25% zastosowanymi do zaprawiania nasion oraz preparatami Bion 50 WG i Biosept 33 SL użytymi do opryskiwania roślin. Oprócz dwóch kombinacji (octan chitozanu 0,01% i mikrokrystaliczny chitozan 0,1%), wystąpił istotnie niższy niż w kombinacji kontrolnej wskaźnik porażenia (rys. 2). Istotny wpływ na zwiększenie plonu nasion lnu oleistego odmiany Szafir zanotowano w 11 kombinacjach (Zaprawa Oxafun T 75 DS, Cedomon, PSR 21, Polyversum, octan chitozanu 0,1%, wszystkie 3 stężenia mikrokrystalicznego chitozanu, oligomery chitozanu 0,25% oraz Bion 50 WG i Biosept 33 SL). W pozostałych 4 kombinacjach (EM-A, octan chitozanu 0,01%, octan chitozanu 0,5% i oligomery chitozanu 0,125%), nie odnotowano istotnego wzrostu plonu nasion (rys. 3). Test t-studenta para obiektów, która nie posiada ani jednej wspólnej litery, różni się w stopniu istotnym statystycznie t-student s test pair of objects, that do not have any one common letter, is statistically differ Rys. 3. Wpływ zaprawiania nasion (komb. 2 14) oraz opryskiwania siewek (komb. 15 i 16) na plon nasion lnu oleistego odmiany Szafir (Pętkowo) Fig. 3. The effect of seed dressing (treatments 2 14) and seedlings spraying (treatments 15, 16) on seeds yield of oilseed flax cv. Szafir (Pętkowo) We wszystkich kombinacjach, łącznie z kombinacją kontrolną, zawartość kadmu w nasionach lnu oleistego była niższa od dopuszczalnej normy (0,20 mg/kg). Istotnie niższa zawartość kadmu w nasionach (w porównaniu do kontroli), wystąpiła w kombinacjach, w których stosowano zaprawianie mikrokrystalicznym chitozanem (we wszystkich 3 stężeniach) (tab. 3) oraz opryskiwanie roślin preparatem Bion 50 WG. Istotny wpływ na zmniejszenie zawartości glukozydów cyjanogennych w nasionach lnu oleistego (zarówno linustatyny, jak i neolinustatyny) zaobserwowano we wszystkich kombinacjach z zaprawianiem nasion (tab. 3).

9 Wpływ biologicznej ochrony lnu 1999 Tabela 3. Wpływ zaprawiania nasion (komb. 2 14) oraz opryskiwania siewek (komb. 15 i 16) na zawartość kadmu oraz glukozydów cyjanogennych w nasionach lnu oleistego odmiany Szafir ( Pętkowo, średnio ) Table 3. The effect of seed dressing (comb. 2 14) and seedlings spraying (treatments 15, 16) on content of cadmium and cyanogenic glucosides in oilseed flax cv. Szafir seed (Pętkowo, average of ) Lp. No. Kombinacja i dawka Treatments and dose Kadm Cadmium [mg/kg] Linustatyna Neolinustatyna Linustatinum Neolinustatinum [mg/kg] [mg/kg] 1. Kontrola Control 0,25 d 4,1 d 3,8 d 2. Zaprawa OxafunT 75 DS 3 g/kg 0,16 c 3,0 bc 3,3 c 3. Cedomon 15 ml/kg 0,14 bc 2,9 bc 2,3 b 4. PSR ml/kg 0,15 bc 2,9 bc 1,9 ab 5. Polyversum 5 g/kg 0,16 c 2,8 b 3,1 c 6. EM-A 50 g/kg 0,20 c 3,3 c 2,1 b 7. Octan chitozanu 0,01% 120 ml/kg 0,14 bc 3,1 c 2,4 b 8. Octan chitozanu 0,1% 120 ml/kg 0,13 b 2,8 b 2,1 b 9. Octan chitozanu 0,5% 120 ml/kg 0,18 c 2,9 bc 2,2 b Mikrokrystaliczny chitozan 0,01% ml/kg 0,11 ab 2,3 a 1,7 a Mikrokrystaliczny chitozan 0,1% ml/kg 0,10 a 2,2 a 1,7 a Mikrokrystaliczny chitozan 0,5% ml/kg 0,11 ab 2,4 a 1,8 a 13. Oligomery chitozanu 0,125% 120 ml/kg 0,14 bc 3,1 c 2,0 ab 14. Oligomery chitozanu 0,25% 120 ml/kg 0,15 bc 3,0 bc 2,0 ab 15. Bion 50 WG 0,06 kg/ha 0,12 ab 4,0 d 3,8 d 16. Biosept 33 SL 1,5 dm 3 /ha 0,15 bc 4,0 d 3,6 d NIR (0,05) LSD (0.05) 0,028 0,028 0,332 Test t-studenta para obiektów, która nie posiada ani jednej wspólnej litery, różni się w stopniu istotnym statystycznie t-student s test pair of objects, that do not have any one common letter, is statistically differ Spośród wszystkich ocenianych substancji preparat Biosept 33 SL najsilniej zahamował liniowy wzrost F. oxysporum f. sp. lini. Biopreparat ten w doświadczeniach wazonowych i polowych także silnie ograniczał porażenie lnu. Substancjami biologicznie aktywnymi Bioseptu 33 SL są przede wszystkim endogenne flawonoidy (Orlikowski i wsp. 2002; Saniewska 2002,), alifatyczne aldehydy, monoterpeny i nutkaton (Caccioni i wsp. 1988). Związki te w warunkach in vitro hamowały wzrost i rozwój wielu grzybów patogenicznych dla roślin (Esterio i wsp. 1992; Woedtke i wsp. 1999), w tym również grzyba F. oxysporum (Orlikowski i wsp. 2001; Pięta i wsp. 2004). Pozytywne wyniki uzyskano również stosując preparat Polyversum. Zdolność P. oligandrum, do zahamowania wzrostu kultur grzybów chorobotwórczych dla roślin, w tym także F. oxysporum potwierdza wielu badaczy (Veselý i Kocova 1993; Pięta i wsp. 2004). Zdolność ta związana jest z konkurencyjnością o przestrzeń (Hockenhull

10 2000 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin, 49 (4) 2009 i wsp. 1995) oraz z nadpasożytnictwem (Benhamou i wsp. 1997). Stwierdzono, że P. oligandrum ma zdolność produkcji białka, które nazwano oligandrin. Białko to ma właściwości elicitora, wzbudzającego w roślinie odporność na niektóre infekcje grzybowe (Pickard i wsp. 2000), co potwierdzają wyniki doświadczeń wazonowego i polowego. W doświadczeniu polowym Polyversum wpłynął istotnie na obniżenie procentu porażonych roślin. Przyczynił się również do uzyskania istotnie wyższego niż w kontroli, plonu nasion. Wybrane formy i stężenia chitozanu wpłynęły korzystnie na ograniczenie występowania fuzariozy lnu w doświadczeniu wazonowym i polowym. Dokładny mechanizm oddziaływania pochodnych chityny na metabolizm rośliny związany jest z indukowaniem odporności roślin przez produkty biodegradacji chityn i chitozanu (Pospieszny i Struszczyk 1994). Spośród badanych chitozanów, najskuteczniejszy w ochronie lnu oleistego przed fuzariozą okazał się octan chitozanu w stężeniu 0,1%. Chitozany działają między innymi bezpośrednio na patogena poprzez wydzielaną chitynazę, która rozluźnia ścianę komórkową grzybów, co może prowadzić do wypływu z komórek niektórych substancji (aminokwasów) (Tsigos i Bouriotis 1995; Pospieszny 1997). W pracy, w doświadczeniach in vitro pochodne chityny nie hamowały wzrostu grzybni F. oxysporum. Chitozany, jako związki polimerowe mogą wchodzić w reakcje z zawartym w pożywce agarem (Benhamou 1992), co prawdopodobnie uniemożliwiło ich oddziaływanie na patogena. Bion 50 WG jako typowy elicitor odporności roślin, w doświadczeniu in vitro nie hamował wzrostu liniowego grzybni F. oxysporum f. sp. lini. Znajdujący się w tym preparacie związek benzo-(1,2,3)tiadiazol-7carbothoic acid S-methyl esteriodiazol (BTH) jest syntetycznym analogiem kwasu salicylowego indukującym systemiczną odporność nabytą (SAR) (Ruess 1997). Preparat ten nie oddziałuje bezpośrednio na patogeny (Katz i wsp. 1998). Wczesne stosowanie (po wyrównaniu się wschodów) tego preparatu w przedstawionej pracy w wysokim stopniu chroniło len przed fuzariozą. Większość badanych biopreparatów i substancji biologicznych wpłynęła na zwiększenie plonu nasion lnu. Osiągnięcie takich wyników ma zapewne związek ze specyfiką odmiany oleistej, która genetycznie jest ukierunkowana na kumulowanie w nasionach białek, kwasów tłuszczowych i innych substancji (Sanadi i wsp. 2007). Stosowanie ich do zaprawiania nasion oraz opryskiwania siewek wpływało na ograniczenie występowania kadmu w nasionach. Zdecydowanie najniższe wartości tego metalu w nasionach wystąpiły w kombinacji z preparatem Bion 50 WG oraz mikrokrystalicznym chitozanem. Omaha i wsp. (2007), badając wpływ warunków agrotechniki, odmian lnu oraz lokalizacji ze względu na warunki glebowo-klimatyczne, wykazali, iż w trudnych warunkach dla wzrostu lnu, stwierdza się większe zawartości kadmu w nasionach. To tłumaczy najwyższą zawartość kadmu w kombinacji kontrolnej. IV. LITERATURA Andruszewska A., Byczyńska M., Langner K Polish cultivars of flax resistant to Fusarium wilt and the role of microelements in flax protection. Natural Fibres 2001/2: Benhamou N Ultrastructural and cytochemical aspects of chitosan on Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici. Physiol. Molec. Plant Patrol. 41:

11 Wpływ biologicznej ochrony lnu 2001 Benhamou N., Rey P., Cherif M., Hockenhull J., Trilly Y Treatment with the mycoparasite Pythium oligandrum triggers induction of defense-related reactions in tomato roots when challenged with Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici. Phytopathology 87: Caccioni D.R.L., Guizzardi M., Biondi D.M., Renda A., Ruberto G Relationship between volatile component of citrus fruit essential oils and antimicrobial action on Penicillium digitatum and Penicilium italicum. Int. J. Food Microbiol. 43: Cunnane S.C., Ganguli S., Menard C., Liede A.C., Hamadeh M.J., Chen Z.Y., Wolever T.M., Jenkins D.J High alpha-linolenic acid flaxseed (Linum usitatisimum): some nutritional properties in humans. Br. J. Nutr. 69: Dev D.K., Sienkiewicz T., Quensel E., Hansen R Isolation and partial characterization of flaxseed (Linum usitatisimum L.) proteins. Nahrung 30: Elandt R Statystyka Matematyczna w Zastosowaniu do Doświadczalnictwa Rolniczego. PWN, Warszawa, 595 ss. Esterio M.A., Augur J.G., Vazques E., Reyes M., Scheelje F., Verhoeff K Efficacy of grapefruit extract BC-1000 for control of Botrytis cinerea on table grapes in Chile. Proc. 10th Int. Botrytis Symp., Heraclion, Crete, Grecce 10: Hockenhull J., Madsen A.M., Davanlou M Fungal parasitic Pythium species: ecology, mode of action and potential utilization. SP Raport States Planteavlsforsog 4: Katz V.A., Thulke O.U., Conrath U A benzothiodiazole primes parsley cells for augmented elicitation of defense responses. Plant Physiol. 117: Lipa J.J Precyzyjna ochrona roślin nowe technologie metod i zabiegów. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 38 (1): Madhusudhan K.T., Singh N Studies on linseed proteins. J. Agric. Food Chem. 31: Omaha B.D., Berekoff B., Li-Clan E.C.Y., Mezza G., Kanaschuk E.O., Duguid S.D Cadmium binding protein components of flaxseed: Influence of cultivar and location. Food Chem. 1: Orlikowski L.B., Skrzypczak Cz., Harnaś I Biological activity of grapefruit extract in the control of forme speciales of Fusarium oxysporum. J. Plant Protection Res. 41 (4): Orlikowski L.B., Skrzypczak Cz., Wojdyła A., Jaworska-Marosz A Wyciągi roślinne i mikroorganizmy w ochronie roślin przed chorobami. Ogólnopol. Konf. Nauk. Perspektywy rozwoju ochrony roślin w Polsce w XXI wieku czerwca Zesz. Nauk. AR Kraków 82: Pickard K., Ponchet M., Blein J.P., Rey P., Tirilly Y., Benhamou N Oligandrin. A proteinaceous molecule produced by the mycoparasite Pythium oligandrum induces resistance to Phytophthora parasitica infection in tomato plants. Plant Physiol. 124 (1): Pięta D., Patkowska E., Pastucha A Oddziaływanie biopreparatów na wzrost i rozwój niektórych grzybów chorobotwórczych dla roślin motylkowatych. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 3 (2): Pospieszny H Niektóre aspekty stosowania chitozanu w ochronie roślin. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 37 (1): Pospieszny H., Struszczyk H Chitozan potencjalny biopreparat przeciwko patogenom roślin. Materiały 34. Sesji Nauk. Inst. Ochr. Roślin, cz. 1: Ruess W Pobudzanie mechanizmów obronnych jako nowy sposób przeciwdziałania procesom chorobowym w roślinach. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 37 (1): Sanadi A., Mamodzadeh A., Grortapeh A.H Cytogenetic studia in four species of flax (Linum spp.). J. Appl. Sci. 7 (19): Saniewska A Aktywność antygrzybowa endogennych flawonoidów grejpfruta (Citrus paradisi). Mat. Symp. Nauk. Fitopatologia Polska w Europie. Warszawa, września 2002, s. 62. Tsigos I., Bouriotis V Purification and characterization of chitin deacetylate from Colleotrichum lindemuthianum. J. Biol. Chem. 270 (44):

12 2002 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin, 49 (4) 2009 Woedtke T., Scluter B., Pfleger P., Lindequist U., Julich U.D Aspects of the antimicrobial efficacy of grapefruit seed extract and relation to preservative substances contained. Pharmacie 54 (6): Veselý D., Kocová D Vliv Pythium oligandrum na zdravotní stav Koln pšnice ozimé. Ochrana Rostlin 29 (3): KATARZYNA WIELGUSZ, ZBIGNIEW WEBER, ALEKSANDRA ANDRUSZEWSKA EFFECT OF BIOLOGICAL PROTECTION OF FLAX ON THE DECREASE IN OCCURRENCE OF FUSARIUM WILT AND YIELD QUALITY SUMMARY Flax seeds of oil flax are a raw material for production of linseed oil that shows very high nutritional and curative properties and properties desirable in cosmetics. One of very dangerous flax diseases is Fusarium wilt caused by Fusarium fungi, mainly F. oxysporum f. sp. lini. With regard to growing use of flax as a plant with curative properties it seams desirable to develop a biological protection system against these diseases. The objective of the study was to determine the effect of several biological substances and preparations on reduction of Fusarium wilt occurrence in oil flax. The yield and its quality was also investigated. Three forms of chitosan were tested: acetate, microcrystalline and olygomeric represented by Bion 50 WG, Biosept 33 SL. Also biopreparations: Polyversum containing oospores of Pythium oligandrum, Cedomon and PSR containing Pseudomonas bacteria and EM-A containing a mixture of selected bacteria and fungi were tested. All these products were tested in comparison with a chemical seed dressing treatment Oxafun T 75 DS. Evaluation of the effect of tested substances on reduction of Fusarium wilt occurrence in oil flax was conducted based on laboratory, pot and field experiments in The content of cyanogenic glucosides and cadmium was determined in seeds obtained from field experiment. Most of the tested biological substances products were used as seed dressing; only Bion 50 WG and Biosept 33 SL were used in the form of spray when flax was in seedling stage. All tested substances limited the occurrence of Fusarium wilt. Yield was clearly correlated with the occurrence of Fusarium wilt. Key words: Fusarium wilt, oilseed flax, fungal diseases, biological control agents