Wpływ źródła wody na częstotliwość występowania Phytophthora

(1)

INFRASTRUKTURA I EKOLOGIA TERENÓW WIEJSKICH INFRASTRUCTURE AND ECOLOGY OF RURAL AREAS Nr 5/2011, POLSKA AKADEMIA NAUK, Oddzia w Krakowie, s. 263–270

Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi

Aleksandra Trzewik, Leszek B. Orlikowski, Teresa Orlikowska, Magdalena Ptaszek

WPàYW ħRÓDàA WODY NA CZĉSTOTLIWOĝû

WYSTĉPOWANIA PHYTOPHTHORA

____________

INFLUENCE OF WATER SOURCES ON FREQUENCY

OF PHYTOPHTHORA OCCURRENCE

Streszczenie

Badano obecno gatunków rodzaju Phytophthora w rzekach Jasieniec, Pisia i Wis a, 2 kana ach oraz 2 stawach. Jasieniec i Pisia przep ywaj przez tereny ogrodnicze w województwie ódzkim i mazowieckim, natomiast Wis badano na odcinku Pu aw. Kana y oraz stawy znajduj si w pobli u, b d na terenie gospo-darstw szkó karskich i s ród em wody do podlewania upraw. Do wykrywania

Phytophthora w wodzie zastosowano pu apki z li ci ró anecznika odmiany ‘Nova

Zembla’, bardzo wra liwej na Phytophthora spp. Pu apki zastawiano w ka dym miesi cu od marca do listopada. Miar liczebno ci Phytophthora spp. w wodzie by a liczba nekrotycznych plam na li ciach pu apkowych. Wyst powanie

Phytophthora stwierdzono we wszystkich ród ach wody, niezale nie od okresu

detekcji. W kana ach najwi cej plam na li ciach odnotowano w maju i czerwcu, a w rzekach Jasieniec i Pisia oraz w stawach w marcu, kwietniu, maju oraz we wrze niu, pa dzierniku i listopadzie, natomiast w Wi le w maju. Najcz ciej izo-lowanym gatunkiem by P. citricola. Stosunkowo cz sto izolowano

P. cryptogea, P. cinnamomi, P. citrophthora oraz P. taxon Salixsoil, a najrzadziej P. cactorum, P. cambivora oraz P megasperma.

Sáowa kluczowe: rzeki, kana y, stawy, li cie pu apkowe, Phytophthora, cz stotli-wo wyst powania

Summary

Influence of water source on frequency of Phytophthora occurrence was the purpose of this study. Phytophthora spp. was detected in 3 rivers, 2 canals and 2 ponds. Rivers were situated in different part of Poland. Two of them (Jasieniec and Pisia) is following through horticulture areas, whereas Wisáa – through area

(2)

with hardy ornamental nursery stocks. Water canals and ponds are situated nearly or in nursery. Rhododendron leaves baits cv. ‘Nova Zembla’ were used for detec-tion Phytophthora in water from March to November. Number of necrotic spots on baiting leaves was the measure of population density of Phytophthora in water. Phytophthora spp. were detected from water from March to November. In canals, the most of necrotic spots on baiting leaves were observed in May and June. In rivers Jasieniec and Rawka and water ponds significantly more necrotic spots on baiting leaves were noticed in March, April, May and in September, October and November. P. cirticola was recovered as the most often occurring species and next P. cryptogea, P. cinnamomi, P. citrophthora, P. taxon Salixsoil.

Key words: rivers, canals, ponds, leaf bait, Phytophthora, frequency of occurrence

WPROWADZENIE

Gatunki rodzaju Phytophthora (z greckiego phyto – ro lina, phthora – niszczyciel) to pierwotne patogeny glebowe, o wysokim stopniu paso ytnictwa w stosunku do ro lin ywicielskich. Wyst puj na wszystkich kontynentach poza Antarktyd , powoduj c niekiedy znaczne straty w ekosystemach, a w szczególno ci w szkó kach ro lin ozdobnych i le nych [Orlikowski i in. 2009]. Obecnie znanych jest ponad 100 gatunków tego rodzaju [CABI Bioscience data-base 2008], z których wi kszo to gro ne patogeny ro lin, powoduj ce zgnili-zn korzeni i podstawy p du [Orlikowski i in. 2009]. W Polsce coraz cz ciej izoluje si gatunki rodzaju Phytophthora z chorych ro lin, gleby i wody [Orli-kowski i in. 2008; Trzewik i in. 2008]. Okres ostatnich kilku lat to czas wzra-staj cego zainteresowania wod , jako jednego z g ównych róde tej grupy pato-genów. Zwi zane jest to m. in., z masowym zamieraniem olszy od Grecji po Szwecj , powodowanym przez podgatunki Phytophthora alni [Cech 2004]. Hong i Moorman [2005] uwa aj , e woda zaka ona przez Phytophthora spp. jest g ównym, je li nie jedynym ród em tych patogenów w szkó kach, sadach i uprawach warzyw. Dodatkowo woda daje mo liwo ci rozwoju i rozprzestrze-niania patogenów bardzo szybko i na znaczne odleg o ci od miejsca wyst pienia choroby. Orlikowski [2006, 2009] podaje, e woda pobierana ze zbiorników w szkó kach do nawadniania mo e by g ównym ród em P. citricola, gatunku powoduj cego zaraz wierzcho ków wierka, jod y, ywotnika, cyprysika Lawsona, ró anecznika oraz wrzosów. Ponadto, obok nadmiaru wody sp ywaj -cej do zbiorników ze szkó ki w czasie podlewania ro lin, dodatkowym ród em

Phytophthora spp. mo e by woda uzupe niana z miejscowych strumieni lub

rzek. Orlikowski i in. [2007] stwierdzili, e woda do podlewania ro lin z innych róde ni studnie g binowe, mo e by no nikiem chorobotwórczych gatunków

Phytophthora, które poprzez systematyczny wzrost ich liczebno ci w pod o u

i na powierzchni tkanek mog , stanowi zagro enie dla ro lin w szkó kach. Celem bada by o okre lenie sk adu gatunkowego Phytophthora oraz cz -stotliwo ci wyst powania patogenów tego rodzaju w rzekach, kana ach oraz

(3)

MATERIAà I METODY

Badania prowadzono w rzekach: Jasieniec, Pisia i Wis a, 2 kana ach oraz 2 stawach. Jasieniec i Pisia s rzekami przep ywaj cymi przez tereny ogrodnicze w województwie ódzkim i mazowieckim, natomiast Wis badano na odcinku Pu aw. Okolice Pu aw s jednym z wi kszych regionów szkó karskich w Polsce. Kana y oraz stawy znajduj si w pobli u, b d na terenie gospodarstw szkó -karskich i s ród em wody do podlewania upraw.

Do wykrywania Phytophthora spp. w wodzie u yto li ci ró anecznika od-miany ‘Nova Zembla’, które umieszczano w wodzie od marca do listopada 2009 roku, w odst pach miesi cznych. P dy z 6-8 li mi przywi zywano do sznurka o d ugo ci 3-4 metra i wrzucano do wody. Po 4-5 dniach p dy wyjmowano, wk adano do worków foliowych i przewo ono do laboratorium. Po op ukaniu pod bie c wod okre lano liczb nekrotycznych plam na li ciach, nast pnie li cie p ukano w wodzie destylowanej, osuszano pomi dzy warstwami bibu y filtracyjnej, odka ono nad p omieniem i fragmenty z plamami wyk adano na agar ziemniaczano-glukozowy (PDA, Merck). Po 2 dniach inkubacji w

ciemno-ci, w temperaturze 24o_{C, wyrastaj ce wokó skrawków kolonie przeszczepiano}

na skosy, zawieraj ce po ywk PDA. Izolaty oznaczono do gatunków stosuj c techniki molekularne [Trzewik i in. 2010].

OMÓWIENIE WYNIKÓW

Obecno Phytophthora spp. stwierdzono we wszystkich badanych rze-kach, kana ach oraz stawach w okresie od marca do listopada. Analiza liczby plam na li ciach pu apkowych ró anecznika, jako miara liczebno ci gatunków

Phytophthora w wodzie wykaza a, e termin oraz miejsce zastawiania pu apek

mia o istotne znaczenie dla cz stotliwo ci izolowania tej grupy patogenów. Istotnie wi cej nekrotycznych plam na li ciach pu apkowych stwierdzano w kana ach w maju i czerwcu, natomiast w rzekach Jasieniec i Pisia oraz 2 sta-wach w marcu, kwietniu, maju oraz we wrze niu, pa dzierniku i listopadzie (rys. 1-3). Ni sz latem, ani eli wiosn i jesieni , liczb nekrotycznych plam na pu-apkowych li ciach ró anecznika Themann i in. [2002] t umacz obecno ci w wodzie fungicydów oraz cz stym jej pobieraniu ze zbiorników do podlewania ro lin i uzupe nianiem ze studni g binowych. Orlikowski i in. [2007] stwierdzi-li, e w analizowanych ród ach wody Phytophthora spp. nie wykrywano tylko w studniach g binowych.

(4)

0 5 10 15 20 25 30

III IV V VI VII VIII IX X XI

Miesi ce detekcji Months of detection L ic zba n ek rot yc zn yc h p la m na li ci ach p u ap kow yc h N umb er o f n ec ro tic s po ts o n ba itin g lea ve s

rzeka Jasieniec, river Jasieniec rzeka Pisia, river Pisia rzeka Wis a, river Wis a

g b-d a f-g f-g a a-b b-d f-g a-c c-e b-d a-c b-d b-d a-c b-d a-c c-e b-d b-d c-e d-f a a f-g a

rednie oznaczone t sam liter nie ró ni si istotnie (5%) wg testu Duncana; Mean values marked with the same letter do not differ at 5% significance level acc. to Duncan’s multiple range test.

Rysunek 1. Liczba plam nekrotycznych na li ciach pu apkowych

w zale no ci od ród a wody i terminu detekcji

Figure 1. Number of necrotic spots on baiting leaves depending on water sources

and period detection

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Miesi ce detekcji Months of detection L ic zb a ne kr ot yc zn yc h p la m na li ci ac h pu ap ko w ych N um be r of ne cr ot ic s pot s on b ai ti ng le av es kana D 1, canal D1 kana D 2, canal D2 b-d a b-d a-b b-d e b-d e a-b b-d b-d b-d b-d a-d c-d d b-d a-c

(5)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Miesi c detekcji Months of detection L ic zba n ekr ot yc znyc h pl am na li ciach p u ap kow yc h N um be r of ne cr ot ic s pot s o n b ai tin g l ea ve s staw K1, pond K1 staw K2, pond K2 ab cd a-d cd e a-c a-d ab a-c a a-cab b-d d b-d

a-c a-da-c

Figure 3. Number of necrotic spots on baiting leaves depending on water sources

and period detection

Przeprowadzone badania wskazuj na zró nicowany sk ad gatunkowy

Phytophthora w analizowanych ród ach wody. W rzekach odnotowano 4

ga-tunki, natomiast w kana ach oraz stawach odpowiednio 5 i 6 (tab. 1). Tabela 1. Gatunki Phytophthora uzyskane z rzek, kana ów i stawów Table 1. Phytophthora species obtained from rivers, canals and ponds Gatunki Phytophthora

Phytophthora species RiversRzeki Kana yCanals StawyPonds

P. cactorum - - + P. cambivora + - -P. cinnamomi - + + P. citricola + + + P. citrophthora - + + P. cryptogea - + + P. megasperma + - -P. taxon Salixsoil + + +

Wyniki wskazuj na zwi zek mi dzy sk adem gatunkowym Phytophthora w wodzie, a usytuowaniem rzek, kana ów i stawów. W rzekach, które przep y-waj przez tereny ogrodnicze stwierdzono, oprócz P. megasperma i P. taxon Salixsoil, tak e P. cambivora oraz P. citricola. Dwa ostatnie gatunki coraz cz -ciej s spotykane jako patogeny ro lin drzewiastych, iglastych oraz bylin

(6)

[Orli-kowski i in. 2009]. Równie w kana ach i stawach usytuowanych w pobli u, b d na terenie gospodarstw szkó karskich zaobserwowano podobne wspó za-le no ci. Izolowane z kana ów gatunki P. cinnamomi, P. citricola, P. citrophthora,

P. cryptogea, a w stawach dodatkowo jeszcze P. cactorum, s znanymi

czynni-kami chorobotwórczymi w szkó kach ro lin ozdobnych. Obecno w/w gatun-ków Phytophthora w stawach i kana ach jest zapewne zwi zana z ich wyst po-waniem w szkó kach: P. cinnamomi na ro linach iglastych, P. citricola na ro linach iglastych i li ciastych, P. cactorum na ro linach wrzosowatych [Orli-kowski i in. 2009], P. citrophthora g ównie na ro linach li ciastych, a P.

crypto-gea na bylinach [Orlikowski i in. 2010]. Dodatkowo, ze wszystkich badanych

ród ach wody izolowano P. taxon Salixsoil, który wg Nechwatal i Mendgen [2006] uwa any jest za potencjalnego patogena wywo uj cego zgnilizn korzeni ro lin nadrzecznych. Prowadzone by y badania nad patogeniczno ci tego izo-latu w stosunku do ro lin uprawianych w szkó kach [Orlikowski i in. niepublik].

Ghimire i in. [2009] podaj , e na zró nicowanie gatunków wyst puj cych w wodzie ma wp yw zakres i liczba uprawianych ro lin oraz geograficzne po o-enie szkó ek. Obecne badania potwierdzaj t opini . Sp ywaj cy ze szkó ek nadmiar wody wraz z zarodnikami Phytophthora trafia do rzek i zbiorników wodnych, zanieczyszczaj c je i daj c mo liwo ich roznoszenia na du e odle-g o ci. Ponadto analizuj c liczb uzyskanych izolatów (rys. 4), potwierdzono wcze niejsze dane Ghimire i in. [2009] odno nie usytuowania szkó ki.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 rzek a J as ien ie c ri ve r J as ie ni ec rz ek a P is ia ri ve r P is ia rz ek a W is a ri ve r W is a st aw K 1 pond K 1 st aw K 2 pont K 2 ka na D1 can al D 1 ka na D2 ca na l D2 ród a wody Source of water L ic zba uz ys ka nyc h i zol at ów N um be r of obt ai ne d is ol at es b c a f e d g

rednie oznaczone t sam liter nie ró ni si istotnie (5%) wg testu Duncana; Mean values marked with the same letter do not differ at 5% significance level acc. to Duncan’s multiple range test

(7)

Rzeki przep ywaj co prawda przez tereny ogrodnicze, lecz szkó ki s usytuowane w pewnym od nich oddaleniu, st d niewielka liczba izolatów, od ok. 40 w Wi le do 70 w rzece Pisi (rys. 4). Liczba izolatów Phytophthora z kana ów i stawów, które znajduj si na terenie b d w niewielkiej odleg o ci od szkó ek by a dwukrotnie, a w przypadku stawu nawet trzykrotnie wi ksza (rys. 4).

WNIOSKI

1. Wyst powanie gatunków Phytophthora stwierdzono w badanych rze-kach, kana ach oraz stawach od marca do listopada.

2. Stwierdzono istotne ró nice pomi dzy terminem zastawiania li ci ró a-necznika w wodzie, a liczb nekrotycznych plam na li ciach pu apkowych. W kana ach najwi cej plam na blaszkach li ciowych odnotowano w maju i czerwcu, natomiast w rzekach Jasieniec i Pisia oraz w stawach, najwi cej plam stwierdzono w marcu, kwietniu, maju oraz we wrze niu, pa dzierniku i listopa-dzie. Tylko w Wi le nie wykrywano w tych miesi cach Phytophthora.

3. Spo ród zidentyfikowanych gatunków Phytophthora najcz ciej izolo-wano P. citricola, stosunkowo cz sto P. cryptogea, P. cinnamomi, P. citrophthora oraz P. taxon Salixsoil, a najrzadziej P. cactorum P. cambivora oraz P.

mega-sperma.

Badania finansowane w ramach Programu Wieloletniego, Zadanie 1.8

BIBLIOGRAFIA

Cech T.L. Development and spread of the Phytophthora disease of alders in Austria. Proc. of 3rd IUFRO Working Party “Phytophthora in forest and natural ecosystems”, Freising, Ger-many, 2004, s. 31.

Ghimre S.R., Richardson P.A., Moorman G.W., Lea-Cox J.D., Ross D.S., Hong C.X. An in –situ

baiting bioassay for detection Phytophthora species in irrigation runoff containment ba-sins. Plant Pathol., 58, 2009, s. 577-583.

Hong C.X., Moorman G.W. Plant pathogens in irrigation water: challenges and opportunities. Rev. Plant Sci., 24, 2005, s. 189-208.

Nechwatal J., Mendgen K. Widespread detection of Phytophthora taxon Salixsoil in the littoral

zone of Lake Constance, Germany. E. J. of Plant Pathol., 114, 2006, s. 261-264.

Orlikowski L.B. Relationship between source of water, used for plant sprinkling, and occurrence

of Phytophthora shoot rot tip blight in container-ornamental nurseries. J. Plant Prot. Res.,

46(2), 2006, s. 163-168.

Orlikowski L.B., Trzewik A., Orlikowska T. Woda jako potencjalne Ĩródáo Phytophthora spp.

w szkóákach roĞlin ozdobnych. Mat. z konferencji „Problemy i perspektywy produkcji

szkó karskiej ro lin ozdobnych” Skierniewice, 2007, s. 189-193.

Orlikowski L.B., Ptaszek M., Trzewik A., Orlikowska T. Increase of plant threat by Phytophthora

species in Poland. Phytopathol. Pol., 48(2), 2008, s. 39-43.

Orlikowski L.B., Ptaszek M., Trzewik A., Orlikowska T. Water as the source of Phytophthora

(8)

Orlikowski L.B., Ptaszek M., Trzewik A., Orlikowska T. The occurrence and isolate

differentia-tion of Phytophthora spp. in polish ornamental nursery stocks. First Serbian Forestry

Con-gress “Future with Forests”, 11-13 November, 2010, Belgrade.

Themann K., Werres S., Lüttmann R., Diener H.A. Observations of Phytophthora spp. in water

recirculation systems in commercial hardy ornamental nursery stock. E. J. Plant Pathol.,

108, 2002, s. 337-343.

Trzewik A., Orlikowska T., Oszako T. ZagroĪenie olszy czarnej przez Phytophthora alni w

Pol-sce. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 529, 2008, s. 227-233.

Trzewik A., Ptaszek M., Orlikowska T., Orlikowski L.B. Wykorzystanie techniki PCR w identyfikacji

Phytophthora do gatunku. Post. w Ochr. Ro ./Progr. in Plant Prot., 48, 2010, s. 246-251.

Mgr Aleksandra Trzewik Prof. dr hab. Leszek B. Orlikowski Prof. dr hab. Teresa Orlikowska Mgr Magdalena Ptaszek Instytut Ogrodnictwa ul. Konstytucji 3 Maja 1/3 96-100 Skierniewice e-mail: Aleksandra.Trzewik@insad.pl Recenzent: Prof.dr hab. Czesáaw Rzekanowski