Ochrona
W
W
W
Y
Y
Y
S
S
S
T
T
T
Ę
Ę
Ę
P
P
P
O
O
O
W
W
W
A
A
A
N
N
N
I
I
I
E
E
E
P
P
P
A
A
A
R
R
R
C
C
C
H
H
H
A
A
A
Z
Z
Z
W
W
W
Y
Y
Y
K
K
K
Ł
Ł
Ł
E
E
E
G
G
G
O
O
O
N
N
N
A
A
A
B
B
B
U
U
U
L
L
L
W
W
W
A
A
A
C
C
C
H
H
H
Z
Z
Z
I
I
I
E
E
E
M
M
M
N
N
N
I
I
I
A
A
A
K
K
K
A
A
A
W
W
W
Z
Z
Z
A
A
A
L
L
L
E
E
E
Ż
Ż
Ż
N
N
N
O
O
O
Ś
Ś
Ś
C
C
C
I
I
I
O
O
O
D
D
D
W
W
W
A
A
A
R
R
R
U
U
U
N
N
N
K
K
K
Ó
Ó
Ó
W
W
W
M
M
M
E
E
E
T
T
T
E
E
E
O
O
O
R
R
R
O
O
O
L
L
L
O
O
O
G
G
G
I
I
I
C
C
C
Z
Z
Z
N
N
N
Y
Y
Y
C
C
C
H
H
H
mgr inż. Joanna Jankowska, dr inż. Barbara Lutomirska, mgr Milena Pietraszko IHAR-PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie
e-mail: j.jankowska@ihar.edu.pl
Streszczenie
W badaniach 2008-2012 uwzględniono dane dotyczące 125 genotypów ziemniaka różnej wczesności. O udziale bulw porażonych parchem zwykłym decydowały rok i miejsce badań. Nasilenie zmian cho-robowych na bulwach było uzależnione od lat badań. Wyniki analiz zależności pomiędzy sumami opa-dów i warunkami hydrotermicznymi w okresie kwitnienia a stopniem porażenia bulw wykazały, że wy-mienione czynniki meteorologiczne stanowią element ograniczający nasilenie objawów chorobowych. Czynnikiem, którego wpływ był najsilniejszy, była suma opadów. Analiza statystyczna wykazała istot-ne różnice, jeśli chodzi o udział bulw z parchem zwykłym oraz jego nasilenie, pomiędzy genotypami różnej wczesności.
ednym z głównych problemów w pro-dukcji ziemniaków są choroby skórki bulw. W warunkach Polski podstawowe znaczenie mają: parch zwykły, parch sre-brzysty i ospowatość (fot. 1-3). Mają one szczególne znaczenie w przypadku sadze-niaków oraz ziemsadze-niaków jadalnych i prze-znaczonych dla przemysłu spożywczego. Najczęściej występującą chorobą skórki jest parch zwykły, wywoływany przez bytujące w glebie bakterie z rodzaju Streptomyces. Spo-śród 17 gatunków tego rodzaju największe znaczenie mają: S. scabies (Thaxter), S.
acidiscabies (Lambert i Loria) oraz S. turgi-discabies (Takeuchi).
Fot. 1. Parch zwykły Streptomyces scabies (fot. J. Jankowska)
Do porażenia bulw dochodzi w glebie w początkowym okresie ich rozwoju (Hide, Lapwood 1992). Jego źródłem mogą być sadzeniaki, zabiegi agrotechniczne, zróżni-cowanie odmianowe oraz warunki środowi-ska (Lehtonen i in. 2004; Szutkowśrodowi-ska, Luto-mirska 2002; Wróbel 2003; Lambert 2006; Wamner 2006; Hiltunen i in. 2005). Najlepiej poznany jest wpływ na występowanie i nasi-lenie parcha zwykłego sumy opadów i tem-peratury w okresie wegetacji (Rudkiewicz, Zakrzewska 1987; Lapwood 1972; Głuska, Nowacki 2001; Szutkowska, Lutomirska 2002; Lutomirska 2002, 2008). Powyższe doniesienia naukowe skłoniły autorów do przeprowadzenia analizy występowania cho-roby u genotypów ziemniaka.
Celem pracy była ocena wybranych czyn-ników meteorologicznych sezonu wegetacji na występowanie parcha zwykłego w plonie
genotypów ziemniaka różnych grup wcze-sności.
Fot. 2. Parch srebrzysty Helminthosporium solani (fot. M. Pietraszko)
Fot. 3. Ospowatość bulw Rhizoctonia solani (fot. J. Jankowska)
Materiały i metody
W badaniach wykorzystano dane uzyskane w trakcie realizacji projektu „Badania pod-stawowe na rzecz postępu biologicznego w produkcji roślinnej”. Doświadczenia polowe, z których pochodził badany materiał, prowa-dzono w latach 2008-2012, w 4 miejscowo-ściach w środkowej i północnej części kraju. W kolejnych latach badań uwzględniono ok. 35 nowych genotypów – zaawansowanych materiałów hodowlanych ziemniaka różnej wczesności. Badania jednego genotypu trwały 1-3 lata, a zatem liczba ocenionych kreacji nie jest zgodna z sumą ocenianych w poszczególnych latach (tab. 1).
Miejsca badań charakteryzowały się po-dobnymi warunkami glebowymi (tab. 2). Były to gleby lekkie bądź średnie, zaliczone do klasy bonitacyjnej IVa lub IVb. Przebieg po-gody był natomiast w poszczególnych latach i miejscach wyraźnie zróżnicowany. Szcze-gólnie dużą zmienność odnotowano w sumie opadów (tab. 3).
Tabela 1 Liczba genotypów ziemniaka uczestniczących w badaniach
Grupa wczesności 2008 2009 2010 2011 2012 Liczba genotypów w poszczególnych latach Suma genotypów Bardzo wczesne i wczesne 9 9 8 10 13 49 33 Średnio wczesne 17 17 26 19 20 99 72 Średnio późne i późne 8 10 4 6 2 30 20 Razem 34 36 38 35 35 178 125 Tabela 2 Warunki glebowe w miejscach badań (lata 2008-2012)
Charakterystyka Miejsce badań skład mechaniczny kategoria agronomiczna klasa bonitacyjna pH (w KCl)
1 piasek gliniasty lekka IVb 4,8-5,1
2 glina lekka średnia IVa 5,3-5,8
3 glina lekka średnia IVa 5,8-5,9
4 piasek słabo gliniasty lekka IVa 5,4-5,9
We wszystkich doświadczeniach stoso-wano standardową uprawę z zachowaniem zbliżonych terminów podstawowych zabie-gów: sadzenie w III dekadzie kwietnia, zbiór po zakończeniu wegetacji, tj. na przełomie sierpnia i września genotypów bardzo wcze-snych i wczewcze-snych oraz w II połowie wrze-śnia – materiałów o dłuższym okresie wege-tacji. Podczas zbioru z każdego powtórzenia polowego pobierano próbę o masie ok. 8 kg do oceny chorób skórki.
Porażenie parchem zwykłym wszystkich pobranych prób oceniano w Zakładzie Agro-nomii Ziemniaka IHAR-PIB w Jadwisinie po 2-3 tygodniach od zbioru, wykorzystując ska-lę 9-stopniową, w której 9 oznacza bulwę zdrową o skórce wolnej od zmian chorobo-wych, natomiast 1 – bulwę, której skórka przynajmniej na 50% powierzchni została zniszczona wskutek porażenia przez spraw-cę parcha zwykłego (Roztropowicz 1999). Wynikiem oceny jest stopień (indeks) pora-żenia bulw oraz udział bulw porażonych
(procent wagowy). Uzyskane dane poddano analizom statystycznym za pomocą progra-mu SAS Enterprise Guide 4.3, istotność róż-nic testowano testem Tukeya.
Analizę wpływu czynników meteorolo-gicznych na występowanie parcha zwykłego w plonie przeprowadzono, wykorzystując średnie wartości indeksu porażenia i udziału bulw porażonych z miejscowości i lat badań oraz odpowiednie dane meteorologiczne, zgromadzone w punktach doświadczeń po-lowych. Czynniki meteorologiczne w naszych badaniach to sumy opadów, temperatura powietrza i współczynnik hydrotermiczny Sielianinowa. Współczynnik ten wyliczano zgodnie z równaniem podanym przez Molgę (1986):
K= P×10/Σt gdzie:
K – współczynnik Sielianinowa P – suma opadów w dekadzie
Σt – suma średnich dekadowych temperatur powietrza
Tabela 3 Sumy opadów (mm) w miejscach badań
w początkowym okresie wegetacji (maj i czerwiec) Rok badań Miejsce badań 2008 2009 2010 2011 2012 1 106,4 153,2 230,8 77,9 149,0 2 91,8 240,6 122,6 118,8 139,6 3 77,1 190,8 195,4 91,3 211,1 4 45,9 126,4 117,1 106,2 149,9 Wyniki i dyskusja
Analiza statystyczna wyników badań wyka-zała, że występowanie parcha zwykłego na bulwach genotypów było determinowane przez oba uwzględnione w badaniach czyn-niki, tj. lata i miejsca badań (tab. 4 i 5). Stwierdzone istotne zróżnicowanie indeksu porażenia bulw w latach i brak istotnych róż-nic w poziomie tej cechy pomiędzy miejsca-mi badań upoważniają do wnioskowania, że głównym czynnikiem decydującym o
nasile-niu objawów porażenia na bulwach były czynniki podlegające zmienności w latach badań, tj. warunki meteorologiczne. Najsil-niejsze zmiany chorobowe wystąpiły w roku 2008, średni stopień porażenia wynosił 6,2, natomiast najsłabsze w 2012 – średni stopień był równy 7,2. Średnia zmienność porażenia w miejscach badań okazała się znacznie mniejsza – nasilenie choroby na bulwach z porównywanych miejsc doświadczeń było bardzo zbliżone – 6,6-6,9 (tab. 4).
Tabela 4 Porażenie genotypów ziemniaka parchem zwykłym
– indeks porażenia bulw (skala 9-stop.) Rok badań Miejsce badań 2008 2009 2010 2011 2012 Średnia – miejsce badań NIR P=0,05 miejsce badań 1 7 7,2 7 6,5 6,8 6,9 2 7 7,2 6,5 5,8 7,1 6,7 3 6,4 7 6,7 6,9 7 6,8 4 4,5 6,6 6,8 6,7 8,3 6,6 r.n. Średnia – lata badań 6,2 7,1 6,8 6,5 7,2 x x NIR P=0,05 lata badań 0,2 x x
Udział bulw z objawami choroby istotnie determinował zarówno rok, jak i miejsce do-świadczeń. Najmniej bulw porażonych odno-towano w roku 2010 – 11,3%, znacznie wię-cej natomiast w latach 2008 i 2011 – odpo-wiednio 31,5 i 29,4% (tab. 5). Zróżnicowanie udziału bulw z objawami choroby w plonie pochodzącym z poszczególnych punktów badań było na podobnym poziomie i wynosi-ło od 14,7% w punkcie 1. do 32,1 w punkcie 4. (tab. 5). Stwierdzono również istotne róż-nice w udziale bulw porażonych parchem oraz jego nasileniu na bulwach pomiędzy
genotypami ziemniaka różnej wczesności (rys. 1).
Wstępna ocena zależności pomiędzy wy-stępowaniem parcha zwykłego a warunkami glebowymi w miejscach badań oraz wielko-ścią opadów w okresie początkowego wzro-stu bulw pozwoliła zauważyć, że nasilenie występowania choroby wykazuje pewną zbieżność ze zmiennością poziomu opadów w poszczególnych miejscowościach, szcze-gólnie w początkowym okresie wegetacji (tab. 3, 4 i 5). Niewielkie różnice wartości parametrów charakteryzujących warunki
glebowe w miejscach uprawy, przy wyraź-nym zróżnicowaniu występowania bulw rażonych chorobą w zebranym plonie,
po-zwalają zakładać, że rola czynnika glebowe-go nie była znacząca (tab. 2, 4 i 5).
Tabela 5 Porażenie genotypów ziemniaka parchem zwykłym – udział bulw porażonych (%)
Rok badań Miejsce badań 2008 2009 2010 2011 2012 Średnia miejsce badań NIR P=0,05 miejsce badań 1 7,2 13,2 12,9 17,1 23,1 14,7 2 21,4 11,1 7,8 69,2 11,5 24,2 3 31,1 20,3 12,5 11,4 13,5 17,8 4 66,2 39,8 9,3 43,8 1,2 32,1 1,2 Średnia – lata badań 31,5 19,0 11,3 29,4 15,4 x x NIR P=0,05 lata badań 2,8 x x 0 5 10 15 20 Bardzo wczesne i wczesne Średnio wczesne Średnio późne i późne NIR Indeks porażenia bulw [9°] Udział bulw porażonych [%] a a a a b b
Rys. 1. Indeks porażenia i udział bulw porażonych w plonie genotypów poszczególnych grup wczesności w latach 2008-2012
W tej sytuacji zostały przeprowadzone badania zależności pomiędzy opadami, tem-peraturą powietrza oraz warunkami hydro-termicznymi a występowaniem parcha zwy-kłego u genotypów ziemniaka różnej wcze-sności. Wykazały one, że nasilenie (indeks porażenia bulw – skala 9-stop.) objawów choroby było determinowane poziomem opadów w fazie kwitnienia roślin, a także warunkami hydrotermicznymi (wyrażonymi współczynnikiem Sielianinowa) w tym sa-mym okresie (tab. 6). Wraz ze wzrostem sumy opadów w czasie kwitnienia materia-łów wszystkich grup wczesności
obserwo-wano ograniczenie nasilenia zmian choro-bowych na bulwach. Największą zależność pomiędzy sumą opadów i warunkami hydro-termicznymi w okresie kwitnienia a poraże-niem bulw stwierdzono u genotypów bardzo wczesnych i wczesnych (tab. 6, rys. 2).
Nie stwierdzono zależności pomiędzy wa-runkami wilgotnościowymi w okresie kwitnie-nia roślin a udziałem bulw porażonych (%). Nie wykazano też wpływu warunków ter-micznych na występowanie parcha zwykłe-go.
W pewnym stopniu wyniki te stanowią po-twierdzenie wcześniejszych prac nad
wpły-wem warunków środowiska uprawy na wy-stępowanie parcha zwykłego na bulwach. Na ograniczenie występowania bulw porażo-nych wraz ze zwiększaniem się sum opadów w okresie wiązania pąków i kwitnienia (w drugiej połowie maja i w czerwcu) wskazy-wali m.in. Lapwood (1972), Rutkiewicz i Za-krzewska (1987) oraz Głuska i Nowacki
(2001). Wykazana w badaniach rola warun-ków hydrotermicznych stanowi pewną no-wość, choć należy dodać, że znaczenie temperatury gleby w początkowym okresie rozwoju roślin, jako czynnika determinujące-go występowanie parcha zwykłedeterminujące-go, było wykazywane we wcześniejszych badaniach (Lutomirska 2002, 2008).
Tabela 6 Zależność pomiędzy poziomem czynników meteorologicznych
a występowaniem parcha zwykłego w plonie – indeks porażenia bulw (9-stop.) Grupa wczesności Czynnik meteorologiczny Zakres wartości czynnika Wartość współczynni-ka korelacji suma opadów (mm) 15,4-194,3 0,618 Bardzo wczesne
i wczesne współczynnik Sielianinowa 0,3-4,0 0,549
suma opadów (mm) 22,9-193,4 0,564
Średnio wczesne
współczynnik Sielianinowa 0,5-4,0 0,548
suma opadów (mm) 24,6-118,6 0,431
Średnio późne
i późne współczynnik Sielianinowa 0,5-2,6 0,351
Rys. 2. Zależność pomiędzy sumą opadów w II-III dekadzie czerwca
oraz indeksem porażenia bulw parchem zwykłym w plonie genotypów bardzo wczesnych i wczesnych Wnioski
1. Nasilenie parcha zwykłego było istotnie determinowane latami badań, a nie miej-scem uprawy.
2. Procentowy udział bulw porażonych par-chem zwykłym był istotnie zróżnicowany w zależności od lat i miejsc badań.
3. Analiza zależności pomiędzy czynnikami meteorologicznymi a występowaniem parcha zwykłego wykazała, że nasilenie
występo-wania bulw z parchem w plonie jest determi-nowane przez sumę opadów oraz współ-czynnik Sielianinowa w okresie kwitnienia roślin.
4. Odnotowano istotne zróżnicowanie mate-riałów hodowlanych różnej wczesności pod względem występowania i nasilenia choroby.
Literatura
1. Głuska A., Nowacki W. 2001. Wpływ opadów i
warunków glebowych na porażenie bulw parchem zwykłym (Streptomyces scabies). [W:] Ochrona ziem-niaka. Konf. Kołobrzeg, 19-21 marca 2001. IHAR Oddz. Bonin: 72-77; 2. Hide G.A., Lapwood D. H.
1992. Disease aspects of potato production. [W]: The
Potato Crop. Chapman & Hall London: 407-436;3.
Hil-tunen L. H., Weckman A., Ylhainen A., Rita H., Richter H., Valkonen J. P. T. 2005. Responses of
potato cultivars to the common scab pathogens, Strep-tomyces scabies and S. turgidicabies. – Ann. App. Biol. 146: 395-403; 4. Lambert, D. H., Reeves A.F.,
Goth R. W., Grounds G. S., Giggie E.A. 2006.
Rela-tive susceptibility of potato varieties to Streptomyces scabiei and S.acidiscabies. – Am. J. Potato Res. 83: 67-70; 5. Lapwood D. H. 1972. The relative impor-tance of weather soil and seed-borne inoculum in determining the incidence of common scab in potato crops. – Plant Path. 3: 105-108; 6. Lutomirska B.
2002. Wpływ temperatury gleby i opadów w czasie
wegetacji na porażenie bulw ziemniaka ospowatością i parchem zwykłym. – Zesz. Probl. Nauk Rol. 481: 491-
-496; 7. Lutomirska. B. 2008. Wpływ czynników me-teorologicznych na porażenie bulw ziemniaka parchem zwykłym. – Prog. Plant Prot. 48/1: 216-220; 8. Molga
M. 1986. Podstawy klimatologii rolniczej. PWRL
War-szawa: 544-547; 9. Roztropowicz S. (red.). 1999. Metodyka obserwacji, pomiarów i pobierania prób w agrotechnicznych doświadczeniach z ziemniakiem. IHAR Oddz. Jadwisin: 4-8; 10. Rudkiewicz F.,
Za-krzewska B. 1987. Wpływ niektórych elementów
po-gody na porażenie bulw parchem zwykłym i ocena przydatności procentu i stopnia porażenia bulw do określania reakcji odmian na ten patogen. – Biul. Inst. Ziemn. 35: 91-100; 11. Szutkowska M., Lutomirska
B. 2002. Wpływ środowiska i niektórych zabiegów
agrotechnicznych na porażanie się bulw ziemniaka
parchem zwykłym. – Biul. IHAR 221: 153-167;
12. Wanner L. A. 2006. A survey of genetic variation
in Streptomyces isolates causing potato common scab in the United States. – Phytopathology 96: 1363-1371;
13. Wróbel S. 2003. Porażenie bulw ziemniaka
par-chem zwykłym i rizoktoniozą w zależności od zabie-gów stosowanych w nasiennictwie. – Biul. IHAR 228: 238-289
