GRAINLEG 20022005 Bælgsæd i økologisk dyrkningforbedring af sygdomsresistens Birgit Jensen og Lars Bødker, DJF Flakkebjerg Bjarne Jørnsgård, KVL Jens Chr. Knudsen, Toft Planteforædling
WP2 Specificitet af bælgplantepatogener Karakterisere specificitet af naturligt forekommende jordbårne patogener på ært, hestebønne og lupin Karakteriser værtplantespektret for og F.oxysporum på ært, hestebønne, lupin, kløver og hvede Evaluere effekten af ærterodrådpatogener på vækst og udbytte af ti forskellige bælgplantearter
Markforsøg 2002 og 2003 Specificitet af jordbårne patogener på ært, hestebønne og lupin Lupintræt areal Ært 5 sorter Hestebønne 5 sorter Lupin 5 sorter Ærtetræt areal Ært 5 sorter Hestebønne 5 sorter Lupin 5 sorter 4 gentagelser behandling 10 planter/gentagelse udtages ved blomstring i ært bedømmelse af symptomer på rod og basis (sygdomsindeks) Isolering af svampe fra rod, basis og stængel Mikroskopi af rødder for forekomst af oosporer
Oospore Aphanomyces euteiches
Markforsøg med udsåning af ært på lupintræt jord og på ærtetræt jord Ærtesorter Santana Jackpot Algarve Baccara Pinochio Isolerede svampe 2002 4 4 3 2 1 Sygdomsindeks på rødder (0100) Lupintræt jord 2003 0 1 1 2 0 F. oxysporum Ærtetræt jord 2002 94 a 87 a 97 a 93 a 95 a 2003 100 a 99 a 100 a 100 a 100 a F. oxysporum F.solani
Markforsøg med udsåning af lupin på lupintræ jord og ærtetræt jord Lupin Sorter Prima LAE1 LAE16 LAE22 Rose Borwetta Isolerede svampe 2002 80 a 46 b 38 bc 44 bc 28 c Sygdomsindeks på rødder Lupintræt jord 2003 97 a 84 ab 73 b 74 b 78 b F. oxysporum F. solani F. culmorum Ærtetræt jord 2002 4 1 1 2 3 2003 4 a 6 a 6 a 1 a 11 a F. solani F. culmorum
Markforsøg med udsåning af hestebønner på lupintræt jord og på ærtetræt jord Hestebønnesorter Scirocco Marcel Quattro A603 Columbo Avon 7123 Isolerede svampe 2002 58 a 42 ab 42 ab 40 ab 27 b Sygdoms indeks på rødder Lupintræt jord 2003 25 a 11 b 20 ab 13 b 14 b F. oxysporum F. solani F. culmorum Ærtetræt jord 2002 8 6 4 6 6 2003 55 a 46 a 50 a 31 b 41 ab F. oxysporum F.solani
Sygdomsindeks (SI) på rødder af bælgplanter dyrket på henholdsvis lupintræt og ærtetræt areal (markforsøg 2003) Planteart Hvidkløver Rødkløver Alsikekløver Lupintræt areal SI rødder (0100) 2 9 2 Isolerede svampe F. culmorum, Ærtetræt areal SI rødder (0100) 9 9 6 Isolerede svampe, F. oxysporum F. culmorum Vikke 19 66 F. oxysporum Lucerne 5 13, F. oxysporum Kællingetand 0 0 Sneglebælg 6 29
Effekt af Fusarium spp. på topvægt og sygdomsindeks i ært. Inokulering af sårede rødder i væksthustest Rel. top weight 120 100 80 60 40 20 0 F. oxyporum F. solani F. avenaceu F. culmorum Ært 0 20 40 60 80 100 Disease index (Knudsen et al., 1997)
Effekt af Fusarium spp. på topvægt og sygdomsindeks Inokulering af sårede rødder i væksthustest Rel. top weight 140 120 100 80 60 40 20 0 Hestebønne F. oxysporum F. solani F. culmorum 0 20 40 60 80 100 Disease index (Knudsen et al., 1997)
Smittetrykket af Aphanomyces rodråd afhænger af opformering/ redukton af patogenets oosporer Oospores Antheridia and oogonia Primær inokulum Er patogenets overlevelsesstrukturer Dannes i rødder af modtagelige planter Oosporer kan også detekteres fra planter uden topsymptomer Oosporer kan overleve 20 år i jorden Vegetative growth Sporangia and Primary zoospores Secondary cysts Secondary zoospores Oospore Aphanomyces euteiches Primary cysts Aphanomyces eutiches livscyklus (Mod. efter Karlsen, 1987)
Kan andre bælgplanter end ært angribes eller opformere Apahnomyces? Mikroskopiundersøgelse af oosporeforekomst i rødder af bælgplanter dyrket på ærtetræt areal Art Ært Hestebønne Lupin Hvidkløver Rødkløver Alsikekløver Vikke Lucerne Kællingetand Sneglebælg Sygdomsindeks Gns. 100 1) 45 6 9 9 6 66 13 0 29 Oosporer i rødder 2) ++++ 1) Ærterødderne havde typiske rodråd symptomer 2) Oosporer Aphanomyces lignende, men patogenet er ikke isoleret fra rødderne (+) (+)
Undersøgelse af rodsygdomme i bælgplanter ved samdyrkning Sædskifte forud for samdyrkning af demonstrationsforsøg med hvede og bælgplanter (Økologisk Landsforening 2003) 1995: Bygært med kløvergræsudlæg, høstet til helsæd 1996: Kløvergræs 1997: Kløvergræs 1998: Vinterhvede 1999: Bygært med kløvergræsudlæg, høstet til helsæd (mørkfarvning af rødder konstateret) 2000: Kløvergræs 2001: Vårbyg 2002: Vårhvede 2003: Samdyrkning hvede og bælgplanter
Sygdomsindeks og forekomst af Aphanomyces lignende oosporer i bælgplanterødder fra samdyrkningsforsøg på et areal, hvor der i 1999 blev observeret mørkfarvede ærterødder. Planteart Ært 1) Sort Pinochio Javlo Sygdomsindex(0100) 100 100 Oosporer i rødder 2) +++ +++ Svampe isoleret fra rødder med symptomer Lupin Rose 37 F. oxysporum, Bordako 28 Sonet 26 Hestebønne Scirroco 34 Vikke Carole 92 (+) F. culmorum, Linse Royale 43 (+) F. oxysporum, F.culmorum Hvidkløver 10 (+) F. oxysporum, 1) Ærterødderne havde typiske rodråd symptomer 2) Oosporer Aphanomyces lignende, men patogenet er ikke isoleret fra rødderne
Oosporer i bælgplanterødder fra ærtetrætte arealer ÆRT VIKKE
Oosporer i bælgplanterødder fra ærtetræt areal SNEGLEBÆLG HVIDKLØVER
Art Ært Lupin Vikke Linse Værtsplanteregister for Aphanomyces euteiches Område Hestebønne Lucerne Hvidkløver Rødkløver Sødkløver Havebønne Danmark () ()() () Sverige Frankrig () () Austral. NZ USA Canada = Aphanomyces rodråd konstateret under markforhold = Detektion af Aphanomyces lignende oosporer i rødder fra marken
Monokultur af ært/byg helsæd opformerer ærtespecifikke patogene svampe til et niveau, der kan influerer på efterfølgende dyrkning af ærter i renkultur. Ærter i blanding har sandsynligvis lavere rodrådangreb År Mark nr Antal helsædsafgrøder/periode Sygdomsindex (0100) Jordtest Ærterodråd (ja/nej) Markobservationer Sygdomsindek s (0100) Ærterodrå d (ja/nej) 1992 2 4/4 år 99 Ja 17 Nej 1 5/5 år 4 Nej 5 Nej 4 6/6 år 87 Ja 29 Nej 3 11/11 år 100 Ja 60 Nej 1993 5 4/5 år 13 Nej 29 Nej 3 5/5 år 100 Ja 56 Ja 4 5/7 år 67 Nej 63 Nej 2 6/8 år 49 Nej 12 Nej 1 8/8 år 100 Ja 18 Nej
Foreløbige konklusioner Specificitet af bælgplantepatogener Ærter dyrket på lupintræt jord havde ingen symptomer på rodsygdomme Lupiner dyrket på ærtetræt jord havde ingen symtomer på rodsygdomme Hestebønne på såvel ærtetræt som lupintræt jord havde svage til middel rodsymptomer, men plantevæksten var tilsyneladende ikke påvirket På ærtetræt jord havde vikke og sneglebælg betydelige rodsymptomer, mens hvidkløver, rødkløver, alsikekløver,lucerne og kællingetand havde meget svage til ingen symptomer. Alle syv arter havde ingen til meget svage symtomer ved dyrkning på lupintræt jord F.avenaceum blev hyppigst isoleret fra ærtetræt areal. F.oxysporum og F.solani blev hyppigst isoleret fra lupintræt areal. Patogenecitet af Fusarium spp. skal testes i væksthusforsøg Aphanomyceslignende oosporer blev detekteret i rødder af ært, vikke, sneglebælg og hvidkløver fra ærtetræt jord. Ved samdyrkning af ært og hvede angribes ærter også af Aphanomycesrodråd
Behov for yderligere forskningsindsats i relation til specificitet af bælgplantepatogener Undersøge smittetryk af jordbårne patogener i forskellige bælgplanterige økologiske sædskifter (indikator for jordens frugtbarhed) Isolering og patogenecitetstest af Aphanomyces fra bælgplanter for at fastslå om f.eks vikke, sneglebælg, hvidkløver eller andre bælgplantearter angribes af rodrådpatogenet og bidrager til vedligeholdelse og/eller opformering af patogenet Undersøge hvordan angreb og smittetryk af rodråd påvirkes ved samdyrkning af f.eks ært og korn