Impact of plant extracts on vitality and root healthiness of leguminous plants inoculated by Fusarium oxysporum (Schl.)

• Autorzy: Sas-Piotrowska B. , Piotrowski W.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wyciągów roślinnych na żywotność i zdrowie korzeni roślin strączkowych zarażonych przez Fusarium oxysporum (Schl.)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Among the factors negatively influencing yielding of leguminous plants are such pests as pathogens, insect pests and weeds. The losses caused by the pathogens and insect pests can reach 30%, a half of which can be ascribed to plant pathogens. In the condition of light soils, at moisture insufficiency and in periods of high temperature a great harmfulness show root rot diseases caused by such soil pathogens as Fusarium sp., Pythium sp., Phoma sp., as well as Aphanomyces sp. The early infection of horse bean (Vicia faba minor) by the mentioned pathogens causes a yield loss of about 10%. On lupine plantations the root rot pathogens are more significant than those occurred on overground parts of the plants (Sadowski 1994, Krzysiak 1994). These pathogens are transmitted most often with a seed material. They can also survive as saprotrophes in soil or parasite on different cultivated and wild plants (Filipowicz 1987, Sadowski and others 1993). Fungus Fusarium oxysporum (Schl.) causing the root rot diseases of leguminous plants. Its culture was carried out on Petri dishes with a PDA nutrient medium. From one week old cultures of F. oxysporum overgrowed with mycelium, agar discs with a diameter of 5 mm were cut The occurrence in a soil of pathogenic factors with differeniated susceptibility towards fungicides causes that the chemical control of pathogenic fungi causing root rot is not easy (Jańczak 1992). For seed dressing there are used besides of fungicides also antibiotic substances, and lately a fungicidial compounds produced by plant are searched (Piotrowski, Sas-Piotrowska 1995). With these compounds contained in plant tissue there is connected their resistency against pathogens and pests (Trzebiński 1970). These compounds are known under the name of antibiotics or phytoncides. Receiving of new plant varieties with high yielding possibilities and good economic properties is negatively connected with a content of these compounds. Decreasing of phenoles in maize was strongly correlated with intensity of attack by Ostrinia nubilalis (Dąbrowski 1988). In investigations of Piotrowski and others (1995) it was proved that among 100 tested maceration extracts only some of these have hampered germination of spores and caused deformation of hyphae. It was first of all a maceration extract made from P. bistorta, which hampered germination of Ascochyta fabae, Botrytis fabae, Fusarium culmorum and Alternaria alternata. In other papers (Sas-Piotrowska, Piotrowski 1995a, b) where an impact of extracts from polygonaceous plants on pathogenes causing spot diseases by V.f.minor was analyzed, a high activity have shown also alcohol and acetone extracts from P. bistorta. In present investigations it was found however, that a maceration extract from P. bistorta is active also in relation to F. oxysporum. An application of this extract for seed dressing have reduced an infection of V.f.minor by this pathogene. A favorable action of an extract from P. bistorta on plant healthiness depends on ist chemical composition, and particularly the content of almost 25% of vegetable tannines, as well as gallic and ellagic acids (Ożarowski 1980). Gallic acid inhibited flowering of a plant Kalanchoe sp. where it was discovered in bound form. Ellagic acid was however isolated in a free or bound form as tannines from an oak and spruce bark as well as from roots of pomegranate (Kączkowski 1993).

PL

Zgodnie ze znowelizowaną Ustawą o Ochronie Roślin, obowiązującą od 2001 roku "środki ochrony roślin można stosować wyłącznie do celów określonych w etykiecie ............. uwzględniając w pierwszej kolejności biologiczne, hodowlane i agrotechniczne metody ochrony roślin, które pozwalają ograniczyć stosowanie chemicznych środków ochrony roślin do niezbędnego minimum". Jednym z elementów biologicznej metody ochrony roślin może być wykorzystanie zjawiska allelopatii, określanego jako: oddziaływanie jednych organizmów na drugie za pomocą wytwarzanych substancji biologicznie czynnych. Substancje takie, zwane "antybiotykami roślinnymi" wytwarzane są także przez rośliny. Celem przedstawionej pracy była ocena in vivo oddziaływanie substancji aktywnych zawartych w wyciągach wodnych (macerat, napar) oraz alkoholowych i acetonowych, sporządzonych z Polygonum bistorta, P. hydropiper, P. convolvulus, P.persicaria, P.aviculare, P.sachalinense, na żywotność (długość i masę pędów oraz korzeni) oraz porażenie korzeni trzech gatunków roślin strączkowych (Vicia faba ssp. minor, Lupinus albus, Lupinus luteus) przez grzyb Fusarium oxysporum. Doświadczenia te przeprowadzono w dwóch terminach i 4 powtórzeniach dla każdego z badanych czynników, dokonując łącznie 14400 obserwacji dla każdego z 5 kryteriów oceny. W doświadczeniach wykazano, że wyciągi sporządzone z poszczególnych roślin rdestowatych, a także wyciągi przygotowane wg odmiennych procedur istotnie różnicowały porażenie korzeni V.f.minor, L.albus i L.luteus przez F. oxysporum oraz żywotność tych roślin. Badane rośliny różniły się między sobą zmiennością reakcji na zastosowane wyciągi (była ona najwyższa u L.albus, a najniższa u L.luteus) oraz zgodnością reakcji (istotnie zgodnie zaeraowały V.f. minor i L. luteus. Porażenie korzeni V.f. minor przez F.oxysporum ograniczały najsilniej maceraty z P.bistorta i P. aviculare oraz wyciąg alkoholowy z P. aviculare; L.albus - napary z P.persicaria i P. hydropiper oraz wyciąg acetonowy z P.convolvulus; L.luteus - wyciągi alkoholowe z P. sachalinense i P. avivulare oraz macerat z P.sachalinense. Stwierdzono także, że w większości przypadków zmniejszeniu porażenia roślin przez F.oxysporum towarzyszył wzrost ich żywotności. Korelacja ta została jednak uwodniona jedynie w przypadku V.f.minor dla porównania wpływu wyciągów na porażenie korzeni z ich oddziaływaniem na długość pędów i długość korzeni. Gdy porównywano zdrowotność korzeni V.f. minor z masą części zielonych i masą korzeni, a także zdrowotność korzeni L.albus z długością i masą części zielonych obserwowano tendencje do zjawiska odwrotnego. Oddziaływanie badanych wyciągów na części zielone (długość i masę pędów) oraz na system korzeniowy (długość i masę korzeni) było w obrębie L. albus i L.luteus istotnie pozytywnie skorelowane. W przypadku V.f.minor zależności te udowodniono jedynie dla długości pędów i korzeni oraz masy pędów i korzeni.

Słowa kluczowe

PL

korzenie roślin strączkowych; chemiczne środki ochrony roślin

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2003
• Tom: Tom 5
• Strony: 191--202
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sas-Piotrowska B.

• Technical University of Koszalin

autor

Piotrowski W.

• Technical University of Koszalin

Bibliografia

• 1. Achremowicz J., Cież W.: Ekstrakty roślinne jako naturalne pestycydy do zwalczania mszyc. Materiały XXXII Sesji Naukowej IOR, II, 242÷248. 1992.
• 2. Dąbrowski Z.T.: Podstawy odporności roślin na szkodniki. PWRiL W-wa. 1988.
• 3. Filipowicz A.: Mikroflora materiału siewnego bobiku uprawianego w Polsce. Ochrona Roślin, 11, 5÷7. 1987.
• 4. Jańczak C.: Zwalczanie chorób bobiku. Ochrona Roślin, 4, 4÷6. 1992.
• 5. Kączkowski J.: Biochemia roślin. II Metabolizm wtórny. PWN W-wa. 1993.
• 6. Krzysiak A.: Obserwacja nad występowaniem i patogenicznością grzybów z rodzaju Fusarium i Rhizoctonia solani na łubinie białym (Lupinus albus L) odmiany „Wat”. Materiały I Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej „Łubin, Białko, Ekologia”, Poznań 1993, 214÷218. 1994.
• 7. Łacicowa B.: Systemy ochrony roślin rolniczych przed chorobami. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 374, 21÷29. 1989.
• 8. Łakota S., Kwiatkowski M., Czerwiński Z.: Możliwości wykorzystania związków pochodzenia roślinnego do zwalczania szkodliwych owadów i patogenów roślin. Pestycydy, 1, 29÷33. 1993.
• 9. Ożarowski A.: Ziołolecznictwo – poradnik dla lekarzy. PZWL W-wa. 1980.
• 10. Piotrowski W., Sas-Piotrowska B., Wyrostkiewicz K., Czajkowski P.: Wpływ wyciągów roślinnych na kiełkowanie zarodników niektórych gatunków grzybów patogenicznych dla roślin. Zeszyty Naukowe ATR 190, Rolnictwo (36), 139÷145. 1995.
• 11. Sadowski S.: Zdrowotność łubinu i próby zapobiegania zgorzelom korzeniowym. Materiały I Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej „Łubin, Białko, Ekologia”, Poznań 1993, 65÷74. 1994.
• 12. Sadowski S., Piątek M.: Próby chemicznej ochrony bobiku przed chorobami grzybowymi. Ochrona Roślin, 11/12, 16÷17. 1983.
• 13. Sadowski S., Sowa A., Krzysiak A.: Obserwacje nad zdrowotnością nasion bobiku (Vicia faba L.var.minor Harz) uprawianego w różnych rejonach Polski. Zeszyty Naukowe ATR Bydgoszcz 183, Rolnictwo (34), 119÷125. 1993.
• 14. Sas-Piotrowska B. Piotrowski W.: Oddziaływanie wyciągów roślinnych na zdrowotność wybranych roślin uprawnych. Materiały XXXV Sesji Naukowej IOR, II, 256÷259. 1995a.
• 15. Sas-Piotrowska B., Piotrowski W.: Ocena przeciwgrzybowej aktywności wyciągów roślinnych. Biuletyn IPO – Pestycydy, 4, 13÷20. 1995b.
• 16. Sas-Piotrowska B., Piotrowski W.: Activity of extracts from Polygonaceae plants toward Fusarium species. VI Conf.of the Phytopathological Sc. “Biological control of Soil-Borne and Post-Harvest Pathogens”, Skierniewice, 149÷153. 1995c.
• 17. Sas-Piotrowska B., Piotrowski W.: Ocena fungicydalnego działania wyciągów roślinnych na grzyby powodujące zgorzel siewek buraka. Biuletyn IHAR, 202, 253÷258. 1997.
• 18. Sas-Piotrowska B., Piotrowski W., Misiak M.: The growth and development of potato pathogens on the media with extracts from Polygonaceae plants. Phytopathologia Polonica, 11, 103÷109. 1996.
• 19. Trzebiński J.: Biochemiczne podstawy odporności roślin na choroby. Postępy Nauk Rolniczych, 6, 63÷80. 1970.
• Polskie Normy, Dział Woda i ścieki.
• PN/C – 04537.02 Badania rozpuszczonych ortofosforanów kolorymetryczną metoda molibdenianową z chlorkiem cynawym jako reduktorem.
• PN/C - 04537.09. Badania zawartości związków fosforu. Oznaczanie fosforanów ogólnych metodą kolorymetryczną lub ekstrakcyjnokolorymetryczną.
• PN/C – 04540.03 Badania wartości pH, kwasowości i zasadowości. Oznaczanie kwasowości i zasadowości mineralnej i ogólnej metodą miareczkowania wobec wskaźników.
• PN/C – 04541 Oznaczanie suchej pozostałości, pozostałości po prażeniu, straty przy prażeniu oraz substancji rozpuszczonych, substancji rozpuszczonych mineralnych i substancji rozpuszczonych lotnych.
• PN/C – 04545.03 Oznaczanie rozpuszczonego tlenu metodą Winklera w modyfikacji azydkowej.
• PN/C – 04551.01 Badanie zawartości wapnia.
• PN/C – 04554.02 Oznaczanie twardości ogólnej powyżej 0,357 mval/dm3 metodą wersenianową.
• PN/C – 04562.01 Badanie zawartości magnezu.
• PN/C – 04566.09 Badanie zawartości siarki i jej związków. Oznaczanie siarczanów metodą wagową.
• PN/C – 04576.01 Badania zawartości związków azotu. Oznaczanie azotu amonowego metodą kolorymetryczną i indofenolową.
• PN/C – 04576.06 Oznaczanie azotu azotynowego metodą kolorymetryczną z kwasem sulfanilowym i 1-naftyloaminą.
• PN-87/C-04576.07. Woda i ścieki. Oznaczanie azotu azotanowego po redukcji w kolumnie kadmowej.
• PN/C – 04576.09 Badanie zawartości związków azotu. Oznaczanie azotu azotanowego metodą kolorymetryczną z kwasem fenolodwusulfonowym.
• PN/C – 04578.02 Badania zapotrzebowania tlenu i zawartości węgla organicznego. Oznaczanie chemicznego zapotrzebowania tlenu (ChZT) metodą nadmanganianową.
• PN/C – 04584 Pomiar temperatury.
• PN/C – 04586.03 Badania zawartości żelaza. Oznaczanie żelaza ogólnego i rozpuszczonego w zakresie 0,02÷10 mg/dm3 metodą kolorymetryczną z 1,10–fenantroliną lub 2,2’–dwupirydylem.
• PN/C – 04590.01 Badania zawartości manganu. Oznaczanie manganu metodą kolorymetryczną nadmanganianową.
• PN/C – 04617.02 Badania zawartości chlorków. Oznaczanie chlorków w wodzie i ściekach metodą argentometrycznego miareczkowania.
• PN/C – 04632.03 Ogólne zasady pobierania próbek do badań fizycznych, chemicznych i biologicznych. Technika pobierania próbek.
• PN/C – 04632.04 Ogólne zasady pobierania próbek do badań fizycznych, chemicznych i biologicznych. Utrwalanie i przechowywanie próbek.
• Polska Norma PN-77/C-04537.09. Woda i ścieki. Badania zawartości związków fosforu. Oznaczanie fosforanów ogólnych metodą kolorymetryczną lub ekstrakcyjnokolorymetryczną.
• Dział: Analiza Chemiczna
• PN/C – 06504 Przygotowanie roztworów buforowych.