Marek Grabowski, Katarzyna Oberc
Katedra Ochrony Roślin, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie
Wstęp
Żywotnik zachodni jest jedną z najchętniej wybieranych roślin do nasadzeń w terenach zieleni. Decydują o tym niewielkie wymagania siedliskowe, znaczna tolerancja na zanieczyszczenia środowiska, zimozieloność oraz obecność wielu atrakcyjnych odmian o różnym pokroju i barwie. Były one do niedawna uważane za jedne z najzdrowszych roślin. W ostatnich latach obserwuje się coraz częstsze występowanie chorób pochodzenia infekcyjnego. Większej podatności na zakażenia przez grzyby chorobotwórcze sprzyja także niekorzystne oddziaływanie na żywotniki zachodnie czynników abiotycznych. Powodują one ich osłabienie najczęściej przez okresowe niedobory wody, zanieczyszczenia środowiska oraz niekorzystne warunki siedliskowe [KACPERSKA 1991; BLOOM 2001]. Żółknięcie i brązowienie łusek jest coraz częściej powodowane ich infekcją przez patogeniczne grzyby. Atakują one także pędy, powodując ich obumieranie. Literatura dotycząca tych zagadnień jest niezwykle uboga.
Celem prowadzonych badań była ocena zdrowotności łusek żywotnika za-chodniego. Badano także skład gatunkowy grzybów wyizolowanych z porażonych części oraz określano ich patogeniczność w stosunku do łusek i pędów. Ze względu na ograniczoną możliwość chemicznej ochrony roślin w terenach zieleni miejskiej, badano w warunkach in vitro wpływ preparatów biotechnicznych: Biochikolu 020 PC, Bioseptu 33 SL na zahamowanie wzrostu liniowego wybranych patogenów żywotnika zachodniego.
Materiał i metody
Materiał do badań stanowiły 9-10-letnie rośliny żywotnika zachodniego odmiany
‘Brabant’, rosnące w zwartych grupach w różnych częściach Rymanowa. Analizę stanu zdrowotnego łusek prowadzono w latach 2007-2009. Corocznie w okresie kwiecień-październik pobierano w wytypowanych sześciu stanowiskach po 50 pędów wykazujących zmiany chorobowe w postaci żółknięcia, brązowienia lub nekrozy łusek.
Dalsze badania prowadzono w laboratorium Katedry Ochrony Roślin UR w Krakowie.
Po opłukaniu fragmentów porażonych roślin wodą destylowaną, odkażano je przez 2 minuty w 70% alkoholu etylowym. Następnie płukano je ponownie w wodzie destylowanej i po osuszeniu wykładano na szalki Petriego z pożywką glukozowo-ziemniaczaną lub maltozową. Po uzyskaniu czystych kultur identyfikowano grzyby do
M. Grabowski, K. Oberc 200
gatunków w oparciu o klucze mikologiczne i opracowania monograficzne [CLEMENTS, SHEAR 1931; BARNETT,HUNTER 1972; SPARROW,SUSSMAN 1973; FASSATIOVÁ 1983; ELLIS,ELLIS
1985; MARCINKOWSKA 2003]. Wszystkie wyizolowane gatunki i formy grzybów badano pod kątem patogeniczności w stosunku do łusek i pędów żywotnika zachodniego.
Doświadczenie przeprowadzono na odcinkach wierzchołkowych pędów o długości 100 mm. Patogeniczność każdego testowanego grzyba badano na 10 pędach.
Z siedmiodniowych kultur badanych izolatów sporządzano zawiesinę wodną zarodników o gęstości 3104 jednostek propagacyjnych w 1 cm3 roztworu. Oznaczone łuski opryskiwano zawiesiną inokulum. Natomiast w przypadku pędów wykonywano poprzeczne nacięcie o długości 20-30 mm i o głębokości 1 mm, a następnie wprowadzano 0,001 cm3 zawiesiny wodnej badanych grzybów. Kombinację kontrolną stanowiły łuski i pędy, dla których inokulum stanowiła woda destylowana. Po inokulacji pędy umieszczano w plastikowych pojemnikach utrzymując temperaturę 18-19C przy wilgotności powietrza 80%. Po upływie 3 tygodni od inolulacji wykonano ocenę porażenia łusek i pędów. Obserwowano zmiany patologiczne na infekowanych częściach roślin. Za patogeniczne dla łusek uznano te izolaty, które powodowały powstawanie żółtobrunatnych plam oraz nekrozę ich tkanek. Natomiast w przypadku pędów o patogeniczności decydowało pojawienie się brunatnych, nekrotycznych plam wokół miejsca infekcji.
Badanie aktywności grzybobójczej wybranych preparatów biotechnicznych w stosunku do patogenów łusek i pędów prowadzono metodą zatrutych podłoży [KOWALIK, KRECHNIAK 1961]. Hodowlę prowadzono na pożywce PDA dodając do niej testowane preparaty. Kombinacja kontrolna nie zawierała preparatów. W doświadczeniu użyto preparatów: Biochikolu 020 PC (w stężeniach: 1%, 2%, 4%) oraz Bioseptu 33 SL (w stężeniach: 0,025%; 0,05%; 0,1%). Jako preparat porównawczy zastosowano Topsin M 500 SC (w stężeniach: 0,05%; 0,1%; 0,2%). W oparciu o uzyskane z pomiarów wyniki obliczono współczynnik zahamowania wzrostu liniowego badanych grzybów [KOWALIK, KRECHNIAK 1961]. Uzyskane wyniki poddano obliczeniom statystycznym metodą analizy wariancji z zastosowaniem testu t-Duncana przy poziomie istotności
=0,05.
Wyniki i dyskusja
Z porażonych łusek żywotnika zachodniego w latach 2007-2008 wyizolowano ogółem 9 rodzajów grzybów, przy czym rodzaj Fusarium reprezentowany był przez dwa gatunki: F. avenaceum i F. culmorum (tab. 1).
Test patogeniczności potwierdził chorobotwórczy charakter większości wy-branych izolatów grzybów w stosunku do żywotnika zachodniego. Zmiany chorobowe na pędach w postaci nekroz i ich obumierania powodowały izolaty 2 gatunków grzybów, natomiast zmiany chorobowe na łuskach w postaci żółknięcia, brązowienia i nekroz wywoływały izolaty 7 gatunków grzybów (tab. 2). Najszybszy rozwój procesu chorobowego obserwowano po inokulacji pędów i łusek izolatami: Kabatina thujae oraz Pestalotia funerea, natomiast łusek - Fusarium avenaceum.
Tabela 1; Table 1 Zbiorcze zestawienie grzybów wyizolowanych z łusek żywotnika zachodniego
- średnia z lat 2007-2008
Summarized specification of fungi isolated from Thuja occidentalis leaves - mean for years 2007-2008
Lp. Grzyb; Fungus Liczba izolatów Procentowy
PRZYCZYNY ZAMIERANIA ŁUSEK I PĘDÓW ŻYWOTNIKA ZACHODNIEGO ... 201 No. Number
of isolates udział Percentage
1. Alternaria alternata (FR.) KEISSL 90 11,81
2. Aspergillus spp. 36 4,72
3. Botrytis cinereaPERS. 60 7,87
4. Diplodia thujanaPECK & COOK 24 3,15
5. Fusarium avenaceum (CORDA)SACC. 162 21,26
6. Fusarium culmorum (W.G.SMITH)SACC. 21 2,76
7. Kabatina thujaeSCHNEIDER & V.ARX 102 13,39
8. Penicillium spp. 39 5,12
9. Pestalotia funerea DESM. 180 23,62
10. Pleospora herbarum (PERS.)RABENH. EX CES.&DE NOT. 48 6,3
Razem Total 762 100
Tabela 2; Table 2 Patogeniczność grzybów wyizolowanych z tkanek żywotnika zachodniego
w stosunku do pędów i łusek w roku 2008
Pathogenicity of fungi isolated from Thuja occidentalis against the shoots and leaves (2008)
Grzyb; Fungus Pędy; Shoots Łuski; Leaves
Alternaria alternata - -
Aspergillus spp. - -
Botrytis cinerea - +
Diplodia thujana - +
Fusarium avenaceum - +
Fusarium culmorum - +
Kabatina thujae + +
Penicillium spp. - -
Pestalotia funerea + +
Pleospora herbarum - +
+ patogeniczny; pathogenic - niepatogeniczny; not-pathogenic
Na porażonych łuskach najczęściej stwierdzano obecność Pestalotia funerea (23,62%). Przez wielu autorów grzyby z rodzaju Pestalotia opisywane jako patogeny drzew i krzewów iglastych [GRZYWACZ 2001; ŁABANOWSKI i in. 2001; KOZŁOWSKA i in. 2002;
VERA i in. 2002]. PRZYBYŁ [2002] uważa, że grzyb Pestalotia funerea atakuje pędy różnych gatunków żywotnika. Autorka podaje, że w zależności od gatunku i wieku roślin może on wywoływać nekrotyczne zmiany przechodzące w zrakowacenia na pędach, jak również zbrązowienie igieł. W badaniach nieco rzadziej stwierdzano występowanie Kabatina thujae (13,39%). Patogeniczność tego gatunku względem roślin iglastych opisali m.in. FUNK i MOLNAR [1972] oraz FUNK [1974]. Badanie patogeniczności potwierdziło chorobotwórczy charakter grzybów Pestalotia funerea i Kabatina thujae w stosunku do łusek i pędów żywotnika zachodniego.
BORECKI [2001] uważa, że grzyby z rodzaju Fusarium są dla wielu gatunków roślin szczególnie szkodliwe. Autor podaje, że ma to związek z polifagizmem tych patogenów oraz powszechnym występowaniem źródeł infekcji. Ponadto uważa, że na tym samym
M. Grabowski, K. Oberc 202
żywicielu może jednocześnie występować kilka gatunków Fusarium. ŁABANOWSKI i in.
[2001] podają, że grzyby z rodzaju Fusarium mogą powodować fuzariozy na żywotnikach. Analiza mikologiczna wykazała występowanie licznych kolonii grzybów Fusarium avenaceum (21,26%), których izolaty wykazywały patogeniczność w stosunku do łusek żywotnika zachodniego. Izolowano również Fusarium culmorum z porażonych łusek, a badanie patogeniczności potwierdziło jego chorobotwórczy charakter w stosunku do łusek, jednak był to najrzadziej występujący gatunek (2,76%).
KWAŚNA i in. [1991] podają, że gatunki: Fusarium avenaceum oraz F. culmorum należą do najgroźniejszych patogenów z tego rodzaju w Polsce.
Często izolowany gatunek to Alternaria alternata (11,81%). Występowanie tego grzyba na roślinach iglastych stwierdzili również VERA i in.[2002] oraz MIRSKI [2008]. Badania wykazały, że nie jest on chorobotwórczy względem żywotnika.
Tabela 3; Table 3 Wpływ badanych preparatów na zahamowanie wzrostu liniowego grzybni
wybranych patogenów żywotnika zachodniego
The influence of tested preparations on inhibition of mycelium linear growth of selected Thuja occidentalis pathogens
Preparat i stężenie Preparation and its concentration
Procent zahamowania wzrostu liniowego grzybni Inhibition percentage in mycelium linear growth
Fusarium avenaceum Kabatina thujae Pestalotia funerea
Kontrola 0,00 g* 0,00 g 0,00 i
wartości oznaczone tą samą literą nie różnią się istotnie statystycznie przy =0,05% według testu t-Duncana; means followed by the same letter do not differ at 5% significance level (Duncan’s multiple range test)
Patogeniczne względem łusek żywotnika okazały się również izolaty: Botrytis cinerea (7,87%), Pleospora herbarum (6,3%) oraz Diplodia thujana (3,15%).
Analiza mikologiczna wykazała obecność na łuskach żywotnika zachodniego grzybów z rodzaju Aspergillus i Penicillium. Test patogeniczności nie potwierdził chorobotwórczego charakteru wyizolowanych gatunków.
Badanie aktywności grzybobójczej wybranych preparatów: Biochikolu 020 PC, Bioseptu 33 SL oraz Topsinu M 500 SC wykazało, że wpływają one na zahamowanie wzrostu liniowego grzybni patogenów żywotnika: Fusarium avenaceum, Kabatina thujae, Pestalotia funerea w sposób statystycznie istotny w stosunku do kontroli (tab.
3). Preparat chemiczny Topsin M 500 SC najskuteczniej hamował wzrost grzybni badanych patogenów, a jego skuteczność fungistatyczna nie różniła się w sposób istotny statystycznie w zależności od zastosowanego stężenia.
PRZYCZYNY ZAMIERANIA ŁUSEK I PĘDÓW ŻYWOTNIKA ZACHODNIEGO ... 203 Spośród testowanych preparatów biotechnicznych najskuteczniejszy okazał się Biosept 33 SL. We wszystkich kombinacjach najbardziej skuteczne było najwyższe z zastosowanych stężeń (0,1%). Prowadzone przez innych autorów badania potwierdzają skuteczność preparatu Biosept 33 SL w stosunku do innych patogenów roślin [PIĘTA i in.
2004; KURZAWIŃSKA i in. 2008; WIELGUSZ,ANDRUSZEWSKA 2008].
Z przeprowadzonych badań wynika, że najniższą skutecznością w hamowaniu wzrostu liniowego grzybni Fusarium avenaceum, Kabatina thujae, Pestalotia funerea odznaczał się Biochikol 020 PC. Niską aktywność fungistatyczną in vitro chitozanu zawartego w preparacie Biochikol 020 PC potwierdzają badania przeprowadzone przez KURZAWIŃSKĄ i in. [2008].
Wnioski
1. Z obumierających łuskek żywotnika zachodniego wyizolowano następujące gatunki/formy grzybów: Alternaria alternata, Aspergillus spp., Botrytis cinerea, Diplodia thujana, Fusarium avenaceum, Fusarium culmorum, Kabatina thujae, Penicillium spp., Pestalotia funerea, Pleospora herbarum.
2. Najczęściej izolowanymi z łusek żywotnika zachodniego były grzyby Pestalotia funerea oraz Fusarium avenaceum.
3. Patogeniczne w stosunku do łusek i pędów żywotnika zachodniego były izolaty:
Kabatina thujae i Pestalotia funerea. Zdolność porażenia łusek wykazywały grzyby: Botrytis cinerea, Diplodia thujana Fusarium avenaceum, Fusarium culmorum oraz Pleospora herbarum.
4. Najskuteczniejszym preparatem biotechnicznym w hamowaniu wzrostu li-niowego grzybni Fusarium avenaceum, Kabatina thujae, Pestalotia funerea w warunkach in vitro okazał się Biosept 33 SL.
Literatura
BARNETT H.L.,HUNTER B.B. 1972. Illustrated genera of imperfect fungi. Burgess MN, USA: 241 ss.
BLOOM A. 2001. Gardening with Conifers. Frances Lincoln, London: 192 ss.
BORECKI Z. 2001. Nauka o chorobach roślin. PWRiL, Warszawa: 379 ss.
CLEMENTS F.E., SHEAR C.L. 1931. The genera of fungi. Hafner Publishing Company, Nowy Jork: 496 ss.
ELLIS M., ELLIS J.P. 1985. Microfungi on land plants. An identification handbook.
Macmillan Publishing Company, Nowy Jork: 579 ss.
FASSATIOVÁ O. 1983. Grzyby mikroskopowe w mikrobiologii technicznej. WN-T, War-szawa: 286 ss.
FUNK A. 1974. Microfungi associated with dieback of native Cupressaceae in British Columbia. Can. Plant Dis. Surv. 54(4).
FUNK A., MOLNAR A.C. 1972. Kabatina thujae on yellow cedar in British Columbia nurseries. Environment Canada, Ottawa. Bimonthly Res. Notes 28: 16-17.
GRZYWACZ A. 2001. Choroby cisa pospolitego. Sylwan 145(10): 5-21.
KACPERSKA A. 1991. Odporność roślin na stresowe abiotyczne czynniki środowiska i metody jej oceny. Post. Nauk Rol. 38(1/2): 21-32.
M. Grabowski, K. Oberc 204
KOWALIK R.,KRECHNIAK E. 1961. Szczegółowa metodyka biologicznych i laboratoryjnych badań środków grzybobójczych. Biul. Inst. Ochr. Roślin, Poznań: 36-66.
KOZŁOWSKA M.,RYBUS-ZAJĄC M.,GNIAZDOWSKA-SKOCZEK H. 2002. Reakcja metaboliczna Taxus baccata L. na porażenie grzybem Pestalotiopsis funerea Desm. w zależności od warunków siedliskowych. Acta Agrobot. 55(1): 149-155.
KURZAWIŃSKA H.,DUDA-SURMAN J.,MURAS P. 2008. Fungistatyczna aktywność wybranych preparatów biologicznych w stosunku do grzybów patogenicznych wyizolowanych z liści stewarcji pseudokameliowatej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 529: 53-57.
KWAŚNA H.,CHEŁKOWSKI J.,ZAJKOWSKI P. 1991. Grzyby. Tom XXII. Polska Akademia Nauk, Warszawa - Kraków: 137 ss.
ŁABANOWSKI G.,ORLIKOWSKI L.,SOIKA G.,WOJDYŁA A. 2001. Ochrona drzew i krzewów iglastych. Wyd. Plantpress, Kraków: 193 ss.
MARCINKOWSKA J. 2003. Oznaczanie rodzajów grzybów ważnych w patologii roślin.
Fundacja „Rozwój SGGW”, Warszawa: 328 ss.
MIRSKI W. 2008. Fungi colonizing shoots of Common yew (Taxus baccata L.) in the Jagiellonian University Botanic Garden in Cracow. Acta Agrobot. 61(1): 191-197.
PIĘTA D.,PATKOWSKA E.,PASTUCHA A. 2004. Oddziaływanie biopreparatów na wzrost i rozwój niektórych grzybów chorobotwórczych dla roślin motylkowych. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus: 171-177.
PRZYBYŁ K. 2002. Ważniejsze choroby grzybowe i bakteryjne niektórych drzew i krze-wów parkowych. Biuletyn Ogrodów Botanicznych 11: 9-20.
SPARROW F.K., SUSSMAN A.S. 1973. The fungi: an advanced treatise, volume IVB:
A taxonomic review with keys: Ascomycetes and fungi imperfecti. Academic Press, Nowy Jork, London: 621 ss.
VERA G.,ALBERTO C., DEL VALLE S.F.,MARISOL J.C. 2002. Identificación del patógeno que causa el. Tizón de las coniferas en catamarca. Congreso Regional de ciencia y technologia NOA.
WIELGUSZ K., ANDRUSZEWSKA A. 2008. Skuteczność wybranych biopreparatów i subs-tancji w ochronie lnu przed fuzariozą w zmiennych warunkach pogodowych. Zesz.
Probl. Post. Nauk Rol. 531: 261-267.
Słowa kluczowe: Thuja occidentalis L., patogeny, łuski, pędy Streszczenie
Obumierające łuski żywotnika zachodniego są miejscem występowania różnych gatunków i form grzybów. Najczęściej izolowanym gatunkiem był grzyb Pestalotia funerea, nieco rzadziej stwierdzono obecność Fusarium avenaceum i Kabatina thujae.
Znaczna część izolowanych grzybów wykazywała uzdolnienia patogeniczne.
Zdolność zakażania pędów wykazywały izolaty: Kabatina thujae oraz Pestalotia funerea. Patogeniczne w stosunku do łusek żywotnika były grzyby: Botrytis cinerea, Diplodia thujana, Fusarium avenaceum, Fusarium culmorum, Kabatina thujae, Pes-talotia funerea oraz Pleospora herbarum.
Najwyższą aktywność fungistatyczną z badanych preparatów biotechnicznych w stosunku do wybranych grzybów patogenicznych żywotnika zachodniego wykazywał preparat Biosept 33 SL.
PRZYCZYNY ZAMIERANIA ŁUSEK I PĘDÓW ŻYWOTNIKA ZACHODNIEGO ... 205
DETERIORATION REASONS OF Thuja occidentalis L.
LEAVES AND SHOOTS ON GREEN URBAN AREAS Marek Grabowski, Katarzyna Oberc
Department of Plant Protection, Agricultural University, Kraków Key words: Thuja occidentalis L., pathogens, leaves, shoots
Summary The dying-off hulls of Thuja occidentalis are the seat of various fungi species and forms. The fungus Pestalotia funerea was isolated most frequently, while the presence of Fusarium avenaceum and Kabatina thujae fungi was determined rarely.
Large amount of isolated fungi showed pathogenic abilities. The abilities to infect the shoots were demonstrated by the isolates: Kabatina thujae and Pestalotia funerea.
The fungi: Botrytis cinerea, Diplodia thujana, Fusarium avenaceum, Fusarium culmorum, Kabatina thujae, Pestalotia funerea and Pleospora herbarum were pathogenic to white cedar leaves.
From among the biotechnic preparations under investigation the highest fungistatic activity to selected pathological fungi of white cedar was shown by Biosept 33 SL.
Prof. dr hab. Marek Grabowski Katedra Ochrony Roślin Uniwersytet Rolniczy al. 29-Listopada 54 31-425 KRAKÓW
e-mail: mgrabowski@ogr.ar.krakow.pl
ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2009 z. 539: 207-213