Ochrona
W
W
W
P
P
P
Ł
Ł
Ł
Y
Y
Y
W
W
W
A
A
A
L
L
L
T
T
T
E
E
E
R
R
R
N
N
N
A
A
A
R
R
R
I
I
I
O
O
O
Z
Z
Z
Y
Y
Y
N
N
N
A
A
A
P
P
P
O
O
O
R
R
R
A
A
A
Ż
Ż
Ż
E
E
E
N
N
N
I
I
I
E
E
E
R
R
R
O
O
O
Ś
Ś
Ś
L
L
L
I
I
I
N
N
N
I
I
I
P
P
P
L
L
L
O
O
O
N
N
N
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
Z
Z
Z
A
A
A
K
K
K
R
R
R
E
E
E
S
S
S
U
U
U
O
O
O
C
C
C
H
H
H
R
R
R
O
O
O
N
N
N
Y
Y
Y
I
I
I
S
S
S
Y
Y
Y
S
S
S
T
T
T
E
E
E
M
M
M
U
U
U
U
U
U
P
P
P
R
R
R
A
A
A
W
W
W
Y
Y
Y
mgr Milena Pietraszko, dr inż. Krystyna Zarzyńska
IHAR-PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie, 05-140 Jadwisin e-mail: m.pietraszko@ihar.edu.pl
Streszczenie
Doświadczenia polowe prowadzono w latach 2013-2015. W systemie ekologicznym do ochrony przed chorobami grzybowymi stosowano preparaty miedziowe, a w uprawie konwencjonalnej ochronę ogra-niczoną (1-2 zabiegi) i intensywną (4-5 zabiegów). Na rozwój alternariozy i wielkość plonu istotny wpływ miały lata badań, system uprawy i wczesność odmian. Wielkość plonu była związana z nasile-niem porażenia roślin alternariozą. Średnio dla trzech lat badań najwyższy stopień porażenia chorobą i jednocześnie najniższy plon odnotowano na plantacji ekologicznej.
Słowa kluczowe: Alternaria spp., alternarioza, produkcja ekologiczna, produkcja konwencjonalna, ziemniak
o chorób grzybowych występujących powszechnie na plantacjach ziemnia-ków zalicza się: zarazę (Phytophtho-ra infestans), alternariozę (Alternaria spp.) i rizoktoniozę (Rhizoctonia solani). Sucha plamistość liści, której sprawcą jest Alterna-ria solani, i brunatna plamistość liści powo-dowana przez Alternaria alternata, charakte-ryzujące się podobnymi objawami i terminem występowania, określane są wspólną nazwą – alternarioza ziemniaka. Rozwojowi choro-by sprzyja podwyższona temperatura powie-trza, umiarkowane opady, lekkie gleby ubo-gie w składniki pokarmowe oraz niedożywie-nie roślin.
Pierwsze objawy występują na starszych liściach dolnego piętra roślin. Na powierzchni liścia tworzą się początkowo drobne, ciem-nobrunatne, suche plamki, z koncentrycznie ułożonymi kręgami przypominającymi słoje drzew. W miarę postępu choroby plamy stają
się większe i przenoszą się na liście wyż-szych pięter rośliny. Przy dużym nasileniu choroby następuje zamieranie liści, a gro-madzenie plonu jest utrudnione.
Szkodliwość alternariozy jako czynnika obniżającego plon jest znacznie mniejsza niż zarazy ziemniaka, dlatego jest nieco lekce-ważona przez rolników. Jednak z uwagi na obserwowane w ostatnich latach ocieplanie się klimatu choroba ta nabiera coraz więk-szego znaczenia. Alternarioza stwarza szczególnie duże zagrożenie dla ziemniaków uprawianych w systemie ekologicznym. Wy-stępujący na plantacjach ekologicznych nie-dobór azotu oraz stosowanie podkiełkowa-nych sadzeniaków – fizjologicznie starszych – sprzyjają rozwojowi choroby (Kapsa 2004, Osowski 2007). Ponadto w systemie kon-wencjonalnym zwalczanie alternariozy jest łatwiejsze niż na plantacjach ekologicznych, ze względu na możliwość stosowania wielu
D
fungicydów. Celem opracowania była ocena wpływu zastosowania różnych zakresów ochrony na porażenie roślin ziemniaka przez Alternaria spp. i wysokość plonu w zależno-ści od systemu uprawy.
Fot. 1. Sucha plamistość liści Alternaria solani (fot. M. Pietraszko)
Materiał i metoda
Badania przeprowadzono w latach 2013- -2015 w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – PIB w Jadwisinie, na glebie lekkiej o składzie granulometrycznym piasku glinia-stego lekkiego. Ziemniaki uprawiano w dwóch systemach: ekologicznym i konwen-cjonalnym. Agrotechnikę zastosowaną w obu systemach produkcji przedstawia tabela 1. Ze względu na długotrwałą suszę, panującą przez cały czerwiec 2015 r., ziemniaki
wy-magały nawodnienia. Na plantacjach – za-równo w uprawie konwencjonalnej, jak i eko-logicznej – nawadnianie zastosowano czte-rokrotnie, w łącznej dawce 80 mm. Pierwszy zabieg przeprowadzono 18 maja, a następne co 7 dni, w dawce po ok. 20 mm.
Fot. 2. Brunatna plamistość liści Alternaria alternata (fot. M. Pietraszko)
W systemie ekologicznym do ochrony przed chorobami grzybowymi wykorzystano preparaty miedziowe. W uprawie konwen-cjonalnej zastosowano następujące warianty ochrony: brak ochrony fungicydowej (kontro-la negatywna), ochronę ograniczoną (1-2 zabiegi) i ochronę intensywną, składającą się z 4-5 zabiegów (tab. 2).
Tabela 1
Zabiegi agrotechniczne zastosowane w systemie produkcji ekologicznej i konwencjonalnej. Jadwisin 2013-2015
Płodozmian i zabiegi agrotechniczne
System ekologiczny System konwencjonalny
Nawożenie
obornik – 25 t/ha + międzyplon z gorczycy białej
ok. 5 t słomy pszennej na przyoranie + 1 kg azotu mineralnego na 100 kg słomy + międzyplon z gorczycy białej;
N:P:K 100:53:150 kg/ha Nawadnianie
w 2015 r. 80 mm 80 mm
Zwalczanie
chwastów tylko mechanicznie
Linurex 500 SC – 1,8 l/ha,Titus 25 WG + Trend 90 EC – 60 g + 100 ml/ha Zwalczanie stonki preparat biologiczny (Bacillus thuringiensis) 2-3 razy w sezonie: Novodor SC 4,0 l/ha
insektycydy 2-3 razy w sezonie: Actara 25 WG – 40 g/ha, Calypso 480 SC – 75 ml/ha
Materiał badawczy stanowiło łącznie 12 odmian ziemniaka należących do różnych grup wczesności: 2 bardzo wczesne (Lord, Viviana), 2 wczesne (Ignacy, Michalina) i 8 średnio wczesnych (Ametyst, Bursztyn, Ga-win, Jurata, Legenda, Malaga, Oberon, Sta-sia). Obserwacje rozwoju choroby prowa-dzono co 7 dni. Ocenę porażenia roślin
al-ternariozą określano w skali 9-stopniowej, w której 9 oznacza brak objawów, a 1 – całko-wite zniszczenie naci. Po zbiorze określano wielkość plonu w poszczególnych systemach uprawy i kombinacjach. Wyniki opracowano za pomocą ANOVA programu statystyczne-go STATISTICA 12. Istotność różnic testo-wano testem Tukeya na poziomie α0,05.
Tabela 2
Ochrona przed chorobami grzybowymi w zależności
od systemu produkcji i intensywności ochrony. Jadwisin 2013-2015
Rok badań 2013 2014 2015 System produkcji preparat liczba zabiegów preparat
liczba za- biegów
preparat liczba zabiegów Ekologiczny (Eko) Miedzian 50 WP – 3,0 kg/ha 1 Miedzian 50 WP – 3,0 kg/ha 3 Miedzian 50 WP – 3,0 kg/ha 2 Konwencjonalny 0 – brak ochrony fungicydowej (kontrola neg.) (Konw. 0) – 0 – 0 -– 0 Konwencjonalny 1 – ograniczona ochrona fungicydowa (Konw. 1) Ridomil Gold MZ 67,8 WG – 2,5 kg/ha 1 Ekonom MC 72,5 WP – 2 kg/ha,Revus 250 SC – 0,6 l/ha 2 Pyton Con-sento 450 SC – 2 l/ha 1 Konwencjonalny 2 – intensywna ochrona fungicydowa (Konw. 2) Ridomil Gold MZ 67,8 WG – 2,5 kg/ha, Pyton Con-sento 450 SC – 2 l/ha, In-finito 687,5 SC – 1,2 l/ha, Revus 250 SC – 0,6 l/ha 4 Pyton Con-sento 450 SC – 2 l/ha, -Ridomil Gold MZ 67,8 WG – 2,5 kg/ha, Py-ton Consento 450 SC – 2 l/ha, Revus 250 SC – 0,6 l/ha 4 Ridomil Gold MZ 67,8 WG – 2,5 kg/ha, Ri-domil Gold MZ 67,8 WG – 2,5 kg/ha, Pyton Consento 450 SC – 2 l/ha, Pyton Con-sento 450 SC – 2 l/ha, Revus 250 SC – 0,6 l/ha 5 Wyniki
Znaczne niedobory opadów w okresie wege-tacji, występujące w latach badań, nie sprzy-jały szerzeniu się chorób grzybowych na plantacjach ziemniaka i generalnie porażenie roślin tymi chorobami było niewielkie.
Wa-runki termiczno-wilgotnościowe były nieko-rzystne szczególnie dla zarazy ziemniaka oraz umiarkowanie sprzyjały rozwojowi al-ternariozy (tab. 3). Zaraza ziemniaka – cho-roba powodująca znaczne straty plonu – w latach 2013 i 2014 wystąpiła dopiero pod
koniec sezonu wegetacyjnego, natomiast w roku 2015 w ogóle nie odnotowano objawów porażenia roślin przez P. infestans, dlatego
też możliwe było określenie wpływu alterna-riozy na wielkość plonu.
Tabela 3
Warunki meteorologiczne w okresie wegetacji ziemniaka. Jadwisin 2013-2015
Suma opadów (mm) Średnia temperatura powietrza (oC) Rok
IV V VI VII VIII IX IV V VI VII VIII IX
2013 51,1 130,0 105,4 17,1 97,7 94,0 6,3 15,7 17,2 18,7 18,2 10,3 2014 61,1 41,3 69,8 23,5 79,2 11,9 10,3 14,1 15,8 21,5 18,2 14,8 2015 27,8 39,5 15,4 62,6 8,6 36,6 8,3 12,9 17,5 19,6 22,5 15,1 Średnia 1967-2015 37 56 75 76 60 48 7,9 13,6 16,5 18,5 17,9 13,1 Rozwój Alternaria spp.
Na rozwój alternariozy ziemniaka istotny wpływ miały lata badań, system uprawy i wczesność odmian. Najlepsze warunki do rozwoju choroby były w 2013 r. Średni sto-pień porażenia roślin w latach badań wyno-sił: w 2013 r. 6,3 (zakres 4,0-7,6), w 2014 – 7,3 (4,0-8,5) i w 2015 – 7,8 (7,0-8,5). W la-tach 2013 i 2015 najwyższe porażenie cho-robą, odpowiednio 5,0 i 6,9, stwierdzono na plantacji ekologicznej. W roku 2014 najbar-dziej porażone alternariozą były rośliny na plantacji konwencjonalnej bez ochrony fun-gicydowej (6,0). Występowała wyraźna ten-dencja spadku porażenia roślin alternariozą pod wpływem zastosowanej ochrony. Naj-wyższą średnią różnicę w nasileniu poraże-nia roślin między systemem ekologicznym i konwencjonalnym odnotowano w roku 2013, w którym warunki najbardziej sprzyjały roz-wojowi alternariozy. Różnica ta wynosiła 1,8 stopnia.
Średnie porażenie roślin najwyższe było w grupie odmian bardzo wczesnych – 6,5. Nie stwierdzono istotnego zróżnicowania między odmianami z grupy wczesnych (sto-pień porażenia 7,1) i średnio wczesnych (7,2). Należy zauważyć, że nasilenie pora-żenia roślin przez Alternaria spp. zależało od warunków pogodowych i presji patogenu. Najwyższe porażenie alternariozą
odnoto-wano na roślinach odmian bardzo wcze-snych tylko w roku 2013, w którym, przypo-mnijmy, warunki najbardziej sprzyjały rozwo-jowi choroby. W latach o mniejszej presji patogenu zależność dotycząca najwyższego porażenia odmian bardzo wczesnych nie została potwierdzona. Zakres porażenia al-ternariozą roślin odmian bardzo wczesnych wynosił od 4,0 do 8,5. Porażenie odmian wczesnych mieściło się w zakresie 4,5-8,5, a średnio wczesnych – 5,5-8,3. W każdej gru-pie wczesności najwyższe porażenie noto-wano na plantacji ekologicznej, a najniższe w uprawie konwencjonalnej z intensywną ochroną (tab. 4).
W każdym roku badań pierwsze objawy alternariozy wystąpiły najszybciej na rośli-nach uprawianych w systemie ekologicznym, po 62 dniach od sadzenia, następnie na nie-chronionych roślinach uprawianych w sys-temie konwencjonalnym, później z ochroną ograniczoną i intensywną, odpowiednio: 69, 73 i 77 dni od sadzenia.
Średnio dla trzech lat badań nasilenie po-rażenia roślin chorobą było istotnie zróżni-cowane między systemem ekologicznym i konwencjonalnym bez ochrony a systemem konwencjonalnym z ochroną ograniczoną i intensywną. Najwyższy stopień porażenia roślin alternariozą (6,3) stwierdzono na plan-tacji ekologicznej (rys. 1a).
Tabela 4
Stopień porażenia roślin ziemniaka alternariozą w zależności
od systemu produkcji, zakresu ochrony i wczesności odmian. Jadwisin 2013-2015
Rok badań i system produkcji
2013 2014 2015 Grupa
wcze-sności Eko Konw. 0 Konw. 1 Konw. 2 Eko Konw. 0 Konw. 1 Konw. 2 Eko Konw. 0 Konw. 1 Konw. 2 Średnio Bardzo wczesne 4,0 5,3 6,0 6,8 7,5 4,0 7,5 8,5 7,5 8,0 8,5 8,5 6,5 a* Wczesne 4,5 6,5 7,0 7,0 6,8 5,8 7,3 7,8 6,5 7,8 7,8 8,5 7,1 ab Średnio wczesne 5,5 6,5 7,0 7,6 7,5 6,8 7,8 8,3 7,0 7,7 7,8 8,3 7,2 b Średnio dla systemu 5,0 6,2 6,8 7,3 7,3 6,0 7,6 8,2 6,9 7,8 7,9 8,4 Średnio dla lat 6,3 a* 7,3 b 7,8 b x
* średnie z tą samą literą nie różnią się między sobą istotnie
Rys. 1a Rys. 1b Rys. 1ab. Stopień porażenia roślin alternariozą i plon bulw
w zależności od systemu produkcji ziemniaków (średnio dla trzech lat badań) * średnie z tą samą literą nie różnią się między sobą istotnie.
Eko – system ekologiczny, Konw. 0 – konwencjonalny bez ochrony fungicydowej, Konw. 1 – konwencjonalny z ograniczoną ochroną fungicydową,
Konw. 2 – konwencjonalny z intensywną ochroną fungicydową
Plon bulw
Wielkość plonu zależała od wszystkich ba-danych czynników. Najwyższy – 43,5 t/ha – uzyskano w 2015 r. (zakres 17,5-59,4 t/ha), następnie w 2014 – 30,3 t/ha (zakres 27,5- -77,1 t/ha), a najniższy w 2013 – 27,2 t/ha (zakres 10,1-36,7 t/ha). W latach 2013 i
2015 najniższy plon, odpowiednio 10,0 i 18,8 t/ha, uzyskano z plantacji ekologicznej. W roku 2014 najniższy plon odnotowano na plantacji konwencjonalnej bez ochrony fun-gicydowej (22,8 t/ha). Zauważono wyraźną tendencję wzrostu plonu pod wpływem ochrony. Przypuszczano, że największa
róż-nica w plonie między porównywanymi sys-temami uprawy wystąpi w sprzyjającym al-ternariozie roku 2013, w którym spodziewa-no się pozytywnej reakcji roślin na zabiegi chemiczne. Tymczasem najwyższą średnią różnicę w plonowaniu roślin między syste-mem ekologicznym i konwencjonalnym od-notowano w roku 2015, wynosiła ona aż 33,0 t/ha.
Uzyskane wyniki wskazują, że na wyso-kość plonu duży wpływ miały również wa-runki glebowo-klimatyczne w latach badań. O wysokości plonu decydowały głównie roz-kład opadów w sezonie oraz zmienność gle-bowa lokalizacji doświadczeń. Najniższy plon uzyskany w 2013 r. był skutkiem bardzo intensywnych opadów w początkowym okre-sie wegetacji (maj, czerwiec) oraz suszy w lipcu, które znacząco wpłynęły na zahamo-wanie rozwoju roślin. Z kolei w 2014 r. do-świadczenie na plantacji konwencjonalnej było założone na bardzo lekkim piasku. Na takiej glebie niedobory opadów, które wystę-powały przez trzy miesiące (od maja do lip-ca), spowodowały znaczną suszę, utrudnia-jącą tuberyzację i akumulację plonu. W roku 2015, w którym osiągnięto najwyższe plony,
warunki glebowe doświadczenia były opty-malne, a dotkliwe niedobory opadów w od-powiednim czasie uzupełniono, co wpłynęło pozytywnie na rozwój roślin i plon bulw, uzy-skany szczególnie na plantacji konwencjo-nalnej.
Najniższy średni plon bulw odnotowano w grupie odmian bardzo wczesnych – 33,3 t/ha (zakres 10,1-59,4 t/ha), a najwyższy w gru-pie średnio wczesnych – 34,0 t/ha (zakres 10,6-50,1 t/ha). Plonowanie roślin odmian wczesnych mieściło się w zakresie 9,3-59,4 t/ha. W każdej grupie wczesności najniższy plon notowano na plantacji ekologicznej, a najwyższy na konwencjonalnej z ochroną intensywną lub ograniczoną (tab. 5).
Średnio dla lat badań w systemie ekolo-gicznym plon bulw wynosił 18,4 t/ha i był najniższy, w konwencjonalnym bez ochrony 34,0 t/ha, w konwencjonalnym z ochroną ograniczoną 38,9 t/ha, a w konwencjonalnym z ochroną intensywną – 40,8 t/ha (rys. 1b).
Współczynnik korelacji pomiędzy stop-niem porażenia roślin alternariozą a plonem bulw, średnio dla badanych systemów pro-dukcji, wynosił 0,673.
Tabela 5
Wielkość plonu bulw (t/ha) w zależności od systemu produkcji, zakresu ochrony i wczesności odmian. Jadwisin 2013-2015
Rok badań i system produkcji
2013 2014 2015 Grupa
wcze-sności Eko Konw. 0 Konw. 1 Konw. 2 Eko Konw. 0 Konw. 1 Konw. 2 Eko Konw. 0 Konw. 1 Konw. 2 Średnio Bardzo wczesne 10,1 32,0 33,5 33,6 28,7 22,5 34,6 33,7 19,1 40,9 51,0 59,4 33,3 a* Wczesne 9,3 33,1 29,5 30,4 31,0 23,4 35,6 33,5 17,5 49,6 53,2 59,4 33,8 ab Średnio wczesne 10,6 32,2 35,7 36,7 27,5 22,5 33,5 37,1 19,7 53,8 48,8 50,1 34,0 b Średnio dla systemu 10,0 32,4 32,9 33,6 29,0 22,8 34,6 34,8 18,8 48,1 51,0 56,3 Średnio dla lat 27,2 a* 30,3 a 43,5 b x
Konkluzja
Wyniki przedstawionych badań potwierdziły tezę, że na plantacji ekologicznej grzyb Al-ternaria spp. znajduje lepsze warunki i cho-roba rozwijała się szybciej niż na plantacji chronionej fungicydami w systemie konwen-cjonalnym. Potwierdzono również, że od-miany o krótkim okresie wegetacji, szybciej starzejące się, są bardziej podatne na alter-nariozę. Udowodniono, że plon bulw był istotnie zróżnicowany między systemami produkcji ziemniaków i związany z nasile-niem porażenia roślin alternariozą.
Średnio dla trzech lat badań najwyższy stopień porażenia chorobą i jednocześnie najniższy plon odnotowano na plantacji eko-
logicznej (rys. 1a i b). Wyniki wskazują, że w uprawie konwencjonalnej ziemniaków w la-tach o umiarkowanej presji ze strony Alterna-ria spp. ograniczona ochrona chemiczna zapewnia uzyskanie zadowalającego plonu.
Literatura
1. Kapsa J. 2004. Early blight (Alternaria spp.) in
po-tato crops in Poland and results of chemical protection. – J. Plant Prot. Res. 44 (3): 231-238; 2. Osowski J.
2007. Termin wystąpienia pierwszych objawów
alter-nariozy ziemniaka w zależności od roku i wojewódz-twa. – Prog. Plant Prot. 47 (2): 216-233; 3. Zarzyńska
K., Szutkowska M. 2012. Rozwój chorób grzybowych
oraz plon bulw w uprawie ekologicznej i konwencjonal-nej. – J. Res. Appl. Agric. Engin. 57 (4): 205-210
