THE INFECTION OF WINTER WHEAT BY GAEUMANOMYCES GRAMINIS AGAINST A BACKGROUND OF OTHER PATHOGENS ACCORDING TO THE CROPPING SYSTEM

Transkrypt

1 Ew SOLARSKA Akdemi Rolniz w Lulinie e-mil: ew.solrsk@r.lulin.pl THE INFECTION OF WINTER WHEAT BY GAEUMANOMYCES GRAMINIS AGAINST A BACKGROUND OF OTHER PATHOGENS ACCORDING TO THE CROPPING SYSTEM Summry In the yers tke-ll disese inidene ws ompred in winter whet ultivted in orgni, integrted, onventionl systems nd monoulture. The study ws onduted s field tril loted t Osiny Experimentl Sttion. The morphologil ssessment of disese inidene ws done in utumn nd in spring of eh seson. The myologil nlysis of roots with nerosis ws lso performed. The numers of plnts with nerosis on the roots used y G.grminis were highest in monoulture. Pthogen Cephlosporium grmineum lso often ourred in monoulture. Wek infetion of winter whet roots y Gumnnomyes grminis in orgni prodution system ws result of two yers grsses ropping efore winter whet ropping. Some grss speies re hosts to ntgonisti Philophor spp. tht ontinue to suppress G. grminis when erel ropping is resumed. PORAśENIE PSZENICY OZIMEJ PRZEZ GAEUMANOMYCES GRAMINIS VAR. TRITICI NA TLE INNYCH PATOGENÓW W ZALEZNOSCI OD SYSTEMU UPRAWY Streszzenie W lth przeprowdzono dni nd występowniem zgorzeli podstwy źdźł powodownej przez Geumnomyes grminis n pszeniy ozimej uprwinej w ekologiznym integrownym i konwenjonlnym systemh produkji orz monokulturze. Doświdzenie przeprowdzono n polh Zkłdu Doświdzlnego w Osinh. Oenę morfologizną występowni horyh roślin wykonno jesienią i wiosną kŝdego roku. Wykonno tkŝe nlizę mykologizną roślin z ojwmi nekroz n korzenih. Njwiększą lizę roślin z nekrozmi n korzenih powodownymi przez G. grminis znotowno w monokulturze. Ptogen Cephlosporium grmineum równieŝ zęsto występowł w monokulturze. Słe porŝenie korzeni pszeniy ozimej przez Geumnomyes grminis w ekologiznym systemie produkji yło wynikiem uprwy trwy w iągu dwóh lt przed zsiewem pszeniy ozimej. Niektóre gtunki trw są Ŝywiielmi ntgonistyznyh Philophor spp., które kontynuują ogrniznie rozwoju G. grminis gdy pszeni jest ponownie uprwin. 1. Wstęp Główną przyzyną wzrostu znzeni horó podsuszkowyh pszeniy ozimej są uproszzeni płodozminowe ędąe konsekwenją wysokiego udziłu zóŝ w strukturze zsiewów. ZoŜ stnowią w Polse pond 7% w strukturze zsiewów, w niektóryh rejonh krju przekrzją nwet 8%. Zgorzel podstwy źdźł powodown przez Geumnnomyes grminis (S.) von Arx & Olivier vr. tritii Wlker jest jedną z wŝnyh horó podsuszkowyh pszeniy ozimej. Ptogen porŝ system korzeniowy i podstwę źdźł. Źródłem zkŝeni są resztki poŝniwne, tkŝe mogą yć smosiewy zóŝ i hwsty jednoliśienne, zwłszz wieloletnie, np. perz. PrzeŜywlność ptogen w gleie wynosi około trzeh lt, ztem tki okres przerwy w uprwie zóŝ gwrntuje efektywne ogrnizenie grzy. Ojwy horoowe pojwiją się zwykle plowo. Rośliny przyjmują njpierw jsno zielone, później Ŝółtwe zrwienie w wyniku uszkodzeni i pozernieni pojedynzyh korzeni lu ih frgmentów. Wiosną nstępuje zernienie kolejnyh korzeni i redukj łego systemu korzeniowego. Uszkodzenie systemu korzeniowego, w przypdku silnego porŝeni, tkŝe dolnej zęśi źdźł, utrudni lu wręz uniemoŝliwi prwidłowe odŝywinie roślin, o prowdzi z kolei do ogrnizeni krzewieni i wzrostu. PorŜone rośliny są niŝsze, łn w miejsu występowni porŝonyh roślin przerzedzony. Oserwuje się równieŝ loklne występownie ieleni kłosów. Kłosy tkie są szzególnie widozne w fzie dojrzłośi mleznej i woskowej. Choro prowdzi do zmniejszeni plonów i słego wyrównni zirn. Negtywnym skutkom uproszzeń płodozminowyh stosownyh w konwenjonlnym systemie produkji zóŝ moŝn przeiwdziłć wprowdzją integrowny lu ekologizny system produkji tyh roślin, w któryh poz prwidłowym płodozminem uwzględni się inne iologizne elementy w uprwie [1]. Celem pry yło określenie występowni G. grminis n korzenih i podstwie źdźł pszeniy ozimej n tle innyh ptogenów w zleŝnośi od systemu uprwy. 2. Mterił i metody Oiektem dń yło wieloletnie doświdzenie polowe, złoŝone w roku 1994 n gleie płowej, kompleksu Ŝytniego rdzo dorego, zloklizowne w Stji Doświdzlnej IUNG w Osinh. Bdni nd występowniem grzyów horootwórzyh n dwóh odminh pszeniy uprwinej w systemh ekologiznym, integrownym, konwenjonlnym i monokulturze, przeprowdzono w lth W systemh konwenjonlnym i integrownym orz monokulturze stosowno hemizne ziegi ohronne orz nwoŝenie minerlne. W wymienionyh systemh zstosowno nstępstw uprw: w ekologiznymziemnik, jęzmień jry z wsiewką, przez kolejne dw lt konizyn zerwon z trwą, pszeni ozim i poplon; integrownym-ziemnik, jęzmień jry, oik, pszeni ozim; konwenjonlnym-pszeni ozim, jęzmień jry, rzepk. Zdrowotność roślin określno kŝdego roku jesienią i po przezimowniu. Poiernie mteriłu roślinnego przeprowdzno w sposó podny przez Mróz [2]. Choroę identyfikowno n podstwie dń mkroskopowyh porŝonyh orgnów roślin i wyrŝno z pomoą proentowego udziłu roślin z ojwmi horoowymi. Rośliny z nekrozmi korzeni i pohew liśiowyh przeznzno do nlizy E. Solrsk Journl of Reserh nd Applitions in Agriulturl Engineering 27, Vol. 52(4) 65

2 mikologiznej, którą przeprowdzno sposoem opisnym przez Solrską i współ. [4]. Wyosnine grzyy oznzono n poŝywkh stndrdowyh posługują się kluzmi i monogrfimi podnymi przez Solrską [5]. Coroznie rejestrowno przeieg pogody n podstwie zpisów utomtyznej stji meteorologiznej zinstlownej ook doświdzeni. Wrunki pogody pnująe w lth 2-23 yły zróŝniowne. Jesień i pozątek zimy sezonu 2/21 yły njieplejsze, grudzień i styzeń njwilgotniejsze w porównniu z pozostłymi sezonmi. Wiosną i ltem 21 r. sum opdów przekrzł średnią wieloletnią z wyjątkiem mj i zerw. Z kolei pozątek zimy w sezonie 21/22 hrkteryzowł się spdkiem tempertury poniŝej -5ºC, później tempertur systemtyznie podnosił się, tk wię poząwszy od styzni w kŝdym miesiąu 22 roku znotowno njwyŝszą temperturę spośród trzeh nlizownyh lt. Opdy w 22 roku nie odiegły od normy z wyjątkiem kwietni i mj, kiedy ih sum w tyh miesiąh wynosił znznie poniŝej normy. Sezon 22/23 wyróŝnił się suhą i mroźną zimą orz suhą wiosną i ltem z wyjątkiem mj. 3. Wyniki i ih omówienie Udził roślin z nekrozmi n pohwie liśiowej wiosną i jesienią w lth ył njwyŝszy w systemie ekologiznym i monokulturze, ntomist njniŝszy w systemie integrownym. Proentowy udził roślin z nekrozmi korzeni ył w oydwu terminh w lth dń njwyŝszy w monokulturze, njniŝszy w systemie ekologiznym (rys. 2). Bdni lortoryjne wykzły, Ŝe wśród grzyów wyizolownyh wiosną z pohwy liśiowej nlizownyh roślin dominowł gtunek Rhizotoni solni, przy zym w 21 roku w systemie integrownym i monokulturze, w 22 roku w systemie ekologiznym i monokulturze (t. 1). opdy w mm rinfll in mm IX X XI XII I II III IV V VI VII 2/21; opd miesi¹ 21/22; opd /23 opd œr.σ wieloletni opdu 2/21; t 21/22; t 22/23 t œredni t wieloletni temp. w st.c temp. in degree of C Rys. 1. Wrunki pogody w lth Fig. 1. Wether onditions in porŝenie w % pohw liśiow pohw liśiow pohw liśiow pohw liśiow pohw liśiow wiosn 21 jesień 21 wiosn 22 jesień 22 wiosn 23 Ekologizny Integrowny Konwenjonlny Monokultur pohw liśiow- lef sheth; - root; wiosn - spring; jesień - utumn Rys. 2. Proentowy udził roślin z nekrozmi n pohwie liśiowej i korzenih pszeniy ozimej uprwinej w róŝnyh systemh produkji Fig. 2. Perentge shre of plnts with nerosis on lef sheth nd roots of winter whet ultivted in different prodution systems E. Solrsk Journl of Reserh nd Applitions in Agriulturl Engineering 27, Vol. 52(4) 66

3 E. Solrsk Journl of Reserh nd Applitions in Agriulturl Engineering 27, Vol. 52(4) 67 T. 2. Grzyy wyosonione z horyh roślin pszeniy w lth Tle 2. Fungi isolted from disesed whet plnts in Aremonium erelis (Krst.) W. Gms Aremonium roseum (Oud) W. Gms Alternri lternt (Fr.) Keissler Gtunek grzy Speies of fungus Ekologizny Orgni 21jk1/kł12, 22kł15, 23pź6/kł29, Liz izoltów w poszzególnyh lth i systemh: Numer of isoltes in severl yers nd systems: Integrowny Konwenjonlny Integrted Conventionl Monokultur Monoulture Ogóln liz izoltów Totl numer of isoltes 21pź2, 2 21wk2, 21kł1, 3 21kł37,22pź2 /kł15,23po3/pź 4/kł18 21kł8,22kł6, 23pź8/kł8, 21kł47,22kł 19,23po1/pź3/ kł5, Aspergillus flvus Link 23wk4, 4 Bipolris sorokinin (S.in Sorok.)Shoem. 22pź1,23pź3, 22pź2,23pź4, 21wk2,23pź9, 22kł1, 22 Botrytis inere Pers. 21kł1, 1 Cephlosporium grmineum Nisikdo et Ikt 21wk4/jk1, 23wk5/pź1, 21wk22/jk4, 22wk1,23wk 29/pź5, 21wk1/jk2/pź222 wk3,23wk12/pź14, 21wk21/jk1/ po1,22wk1, 23wk2, 141 Cephlosporium spp. 23po1, 23po1/pź1, 3 Cylindrorpon destrutns (Zins.) Sholten 22wk2, 22pź3, 22pź1, 6 Cylindrorpon didymum (Hrtig) Wollenw. 21wk1/jk4, 22wk2,23wk1, 21wk6/jk2, 23wk2/pź2, 21wk1, 21jk1, 22 Cylindrorpon orthosporum (S.) Wollenw. Fusrium nthophilum (Brun) Wollenw. Fusrium veneum (Fr.) S. Fusrium rookwellense Burgess, Nelson &Tousson Fusrium ulmorum (W.G.Smith) Srdo 21pź1, 21pź12/kł8, 22wk1,23 po4/pź9, 23wk1, 1 21jk8/kł4, 22po4/pź1 23wk1, 21pź2/kł5, 22wk2/pź18 23pź2, 22pź4, 21pź24/kł17, 22po1/pź2, 23pź13 21jk2, 22pź8, 21pź22/kł38, 22wk1/pź1, 23po1/pź38/ kł6, 21kł1, 1 21pź6/kł6, 22pź1, 22pź2, 21kł4, 22pź12,

4 E. Solrsk Journl of Reserh nd Applitions in Agriulturl Engineering 27, Vol. 52(4) 68 Fusrium equiseti (Cord) Srdo 22pź1,23pź6, 22pź2,23pź7, 23pź4, 2 Fusrium grminerum Shwe 21pź2, 21pź1/kł4, 21pź17/kł2, 21jk6/pź2/kł4, 58 22pź3, 22pź2/kł1, 22pź2, 23po1/pź2, Fusrium oxysporum Shl. Snyd. Et Hns 21wk2,23 po3/pź18, 21wk1/pź7/kł1,22pź1,23wk 21po1/pź12/kł16 23po3/pź2, 21wk1/pź2/kł5, 22pź1,23wk 11 Fusrium poe (Pek) Wollenw. Fusrium shri (Butler) W. Gms Fusrium sirpi Lm. Et Futr. Fusrium semitetum Berk et Rv. Fusrium solni (Mrt.) Appel et Wollenw. Emend. Snyd. Et Hns. Fusrium sporotrihioides Sher. Fusrium suglutinns (Wollenw.& Reinking) Nelson, Toussoun & Mrss. Geumnnomyes grminis (S.) Arx et Olivier Glioldium tenultum Gilmn et Aott 21kł3, 22wk1,23wk1/ pź1, 21/jk6, 22wk4/pź1, 1/pź15 21pź9/kł2, 22kł6,23 pź4, 23pź7/kł1, 4/pź5, 21kł37, 22po4/kł1, 22pź2, 22pź6, 22pź4, 12 21pź8, 21kł2, 1 21jk1/kł1, 22wk2/pź2, 23wk1/pź13 21kł2, 21po1/kł3, 6 21kł5, 23pź2, 23pź7, 23pź1, 23pź8, 25 21jk1, 21kł2, 3 21wk2/jk2, 22pź6, 21wk2/jk1, 22pź7, 21/jk21/po2, 22wk21/ pź2, 22wk4, 21kł1, 22wk21/pź5, 23pź1, Glioldium roseum Binier 22pź4, 23pź3, 7 Humiol grise Tren 22wk4, 4 Mirodohium nivle Smuels et Hllett 22pź2, 2 Muor spp 21kł1,23pź1/k 22kł1,23 22 ł2, pź8, Peniillium ylopium 22po27, 22po2, 22po, 22po34, 111 Westling Peniillium nigrins (Bin) 21pź18,

5 E. Solrsk Journl of Reserh nd Applitions in Agriulturl Engineering 27, Vol. 52(4) 69 Peniillium spp. 21po1,23po3/p ź2, 22pź1,23po6 22pź1,23wk1/po14/ kł1, Phom glomert (Cord) Wollenw. 21pź3/kł3, 21kł2, 21jk2, 1 Hohpfer Pythium spp. 21wk6/po4, 21wk6/jk2, 21wk1, 21wk2/jk5, 28 22wk2, Rhizotoni solni 21pź4, 21po1, 21po1/pź7, 21jk1/po6/pź18 72 Kühn 22po8/pź1, 23pź3, 23pź1, 23pź5,,22po5,23 kł2, Slerotini slerotiorum 21po2, 2 (Li.) de Bry Trihoderm ureoviride 23kł1, 1 Rifi Trihoderm viride 21kł8, 21kł1, 18 Pers. ex Fr. Trihotheium roseum 21kł1, 21kł1, 11 Link Grzynie niezrodnikująe Myelium non sporulting 21wk12/jk14/po1 5/pź59/kł16, 22wk3/po1/ pź4/kł2,23wk47/p ź26/kł3, 21wk5/jk1/ po3/pź3/kł47, 22wk1/po6/pź4/ kł5,23wk27/po 4/pź2/kł3 21wk2/jk2/po24/pź15/ kł12,22wk4/po5/pź22/ kł33, 23wk39/po2/pź 26/kł7, 21wk1/jk2/ po7/pź19/kł39, 22wk6/kł9, 23wk53/pź15/k ł8, Ogółem 2319 Legend: wk - (wiosn ); root (spring) jk - ( jesień ); root (utumn) po - pohw liśiow; lef sheth pź - podstw źdźł; ulm se kł - kłos; er 692

6 9 8 7 liz izoltów wiosn jesień wiosn 22 jesień wiosn jesień spring utumn spring utumn spring utumn Ekologizny Integrowny Konwenjonlny Monokultur poŝywk minerln - minerl medium poŝywk mltozow - mltose medium Rys. 3. Występownie Geumnnomyes grminis n korzenih pszeniy ozimej w lth Fig. 3. The ourrene of Geumnnomyes grminis on winter whet roots in Z korzeni siewek pszeniy wzrstjąej w monokulturze w lth uzyskiwno przede wszystkim Geumnnomyes grminis. Gtunkiem równie zęsto wyosninym z korzeni w tym oiekie ył Cephlosporium grmineum (t. 1). Grzy Geumnnomyes grminis nie izolowno w ogóle z korzeni roślin pszeniy ozimej wzrstjąej w monokulturze i wszystkih systemh produkji jesienią 22 roku i wiosną w 23 roku (rys. 3), pomimo Ŝe n korzenih tyh oserwowno iemne przerwieni. Z korzeni z tkimi ojwmi wyosnino liznie grzyy niezrodnikująe (t. 1). Wieloletnie wyniki dń przeprowdzonyh w Anglii nd zleŝnośią między wrunkmi pogody, występowniem zgorzeli podstwy źdźł pszeniy ozimej powodownej przez Geumnnomyes grminis (S.) von Arx & Olivier vr. tritii Wlker wykzują, Ŝe po okresie iepłej i wilgotnej jesieni orz suhej zimy i wiosny horo jest znząo ogrnizn [1]. Tkie wrunki wystąpiły w sezonie 22/23 (rys. 1), o znlzło odzwieriedlenie w łkowitym rku izoltów Gumnnomyes grminis z korzeni roślin wszystkih systemów produkji w tym okresie. Zoserwowno duŝą róŝnię zsową we wzrośie kolonii grzy Gumnnomyes grminis wokół frgmentów korzeni pohodząyh z roślin z monokultury i systemu ekologiznego. Kolonie tego grzy wyrstły z pięiodniowym opóźnieniem wokół frgmentów korzeni roślin z systemu ekologiznego w stosunku do pozątku wzrostu tkih kolonii wokół frgmentów korzeni z monokultury. Pomimo liznego występowni Gumnnomyes grminis n korzenih roślin w systemie ekologiznym nie oserwowno silnego porŝeni tyh orgnów. Słsze porŝenie korzeni pszeniy ozimej przez grzy Gumnnomyes grminis w tym systemie wynik prwdopodonie z osłieni wirulenji grzy spowodownej przez zynniki iologizne, które wystąpiły w nstępstwie uprwy konizyny z trwmi w okresie dwóh lt przed wysiewem pszeniy. Dowiedziono owiem, Ŝe niektóre gtunki trw są Ŝywiielmi ntgonistyznyh woe ptogen Philophor spp. i grzyy te kontynuują swą ntgonistyzną ktywność kiedy po trwh uprwi się zoŝ [6]. Wniosek ten potwierdzją wyniki dń uzyskne n frmie ekologiznej, gdzie lepszymi przedplonmi dl pszeniy ozimej w spekie ogrnizni G. grminis yły konizn z rjgrsem i sm rjgrs niŝ sm konizyn zy luern [3]. 4. Litertur [1] Horny D.1998: Tke-ll disese of erels: regionl perspetive. University Press, Cmridge. pp. 384 [2] Mróz A., Jelinowski S., Kuś J Wpływ zminowni n porŝenie pszeniy przez Geumnnomyes grminis orz Pseudoerosporell herpotrihoides. Pm. Puł. Z.97: [3] Slope D.B, Gutteridge R.J. 1982: Culturl vrition In the tke-ll fungus.rothmsted Report for 1981.Prt 1, 192 [4] Solrsk E., Mróz A., Kuś J. 23. Występownie horó powodownyh przez grzyy n pszeniy ozimej uprwinej w róŝnyh systemh produkji. Progress in Plnt Protetion/Postępy w ohronie roślin. vol.43/1: [5] Solrsk E Ksztłtownie się ziorowisk grzyów i kterii w gleie pod uprwą hmielu w zleŝnośi od ziegów grotehniznyh ogrnizjąyh wertiiliozę (Vertiillium lo-trum). Rozprw hilityjn, IUNG Pułwy [6] Wong P.T.W. 1985: Survivl of fungl ntgonists Geumnnomyes grminis vr. tritii. In: Prker, C.A., Rovir A.D., Moore K.J., Wong P.T.W. nd Kollmorgen J.F. (eds.) Eology nd Mngement of Soil Borne Pthogens. APS Press. St Pul. Minnesot. pp E. Solrsk Journl of Reserh nd Applitions in Agriulturl Engineering 27, Vol. 52(4) 7