ΗΛΙΟΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ ΣΕ ΣΥΝ ΥΑΣΜΟ ΜΕ TH ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ

Transcript

1 ΗΛΙΟΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ ΣΕ ΣΥΝ ΥΑΣΜΟ ΜΕ TH ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ Αειφoρική χρήση χημικών υποκαπνιστικών απολυμαντικών εδάφους για την αντιμετώπιση εδαφογενών παθογόνων στα οπωροκηπευτικά Η επιμέλεια και η εκτύπωση του φυλλαδίου έχει γίνει με τη συμβολή του Προγράμματος LIFE+ SustUse Fumigants, το οποίο χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής Εργαστήριο Φυτοπαθολογίας Τηλ Fax Agroinnova Department of Plant Pathology, Agricultural University of Athens (AUA) JWC Projects Research Institute of Horticulture - InHort Dow AgroSciences Italia

2 ΗΛΙΟΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ ΣΕ ΣΥΝ ΥΑΣΜΟ ΜΕ TH ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ Αειφoρική χρήση χημικών υποκαπνιστικών απολυμαντικών εδάφους για την αντιμετώπιση εδαφογενών παθογόνων στα οπωροκηπευτικά Πολύμνια Αντωνίου, ημήτριος Τσιτσιγιάννης, Σωτήριος Τζάμος, Σοφία Κουντούρη, Επαμεινώνδας Παπλωματάς και Ελευθέριος Τζάμος Εργαστήριο Φυτοπαθολογίας Τμήμα Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Η επιμέλεια και η εκτύπωση του φυλλαδίου έχει γίνει με τη συμβολή του Προγράμματος LIFE+ SustUse Fumigants, το οποίο χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση Αθήνα 2013

3 Εισαγωγή Η ηλιοαπολύμανση του εδάφους είναι αποτελεσματική στην αντιμετώπιση διαφόρων παθογόνων μικροοργανισμών στις εύκρατες και υποτροπικές περιοχές. Έχει διαπιστωθεί ότι οι παραγωγοί που εφαρμόζουν σωστά την ηλιοαπολύμανση του εδάφους (καλή προετοιμασία, κατάλληλη άρδευση, ερμητική εφαρμογή του πλαστικού, χρήση αδιαπέραστων πλαστικών (VIF), ή ακόμη μειωμένες δόσεις χημικών απολυμαντικών με ένα ευρύ φάσμα δράσης κατά διαφόρων εδαφογενών παθογόνων) σε περιοχές με θερμό καλοκαίρι είναι ευχαριστημένοι και εκφράζουν σκεπτικισμό για συνδυασμό της ηλιοαπολύμανσης με βιολογικούς παράγοντες. Ωστόσο, η εφαρμογή της μεθόδου θα μπορούσε να αντιμετωπίσει καλύτερα αρκετά εδαφογενή παθογόνα και να αυξήσει τις αποδόσεις με τη συνδυασμένη χρήση με βιολογικούς παράγοντες. Επιπλέον, σε οριακές για την αποτελεσματικότητα της μεθόδου περιοχές ή σε περιοχές κατάλληλες για την ηλιοαπολύμανση αλλά η διαθεσιμότητα της γης λόγω υπάρχουσας καλλιέργειας καθυστερεί την εφαρμογή για περιόδους με χαμηλότερες των ενδεικνυομένων θερμοκρασίες, οι βιολογικοί παράγοντες θα μπορούσαν να αποτελέσουν συμπληρωματική εφαρμογή μετά την ηλιοαπολύμανση. Αυτός ο συνδυασμός με παράγοντες θα μπορούσε να εξασφαλίσει μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στην αντιμετώπιση ορισμένων εδαφογενών παθογόνων. Υπάρχουν αρκετά πειραματικά δεδομένα από διάφορες χώρες που αποδεικνύουν έναν αποτελεσματικό συνδυασμό αλλά οι περιορισμένες εφαρμογές στη γεωργική πράξη είναι περιορισμένες. Η αντιμετώπιση του μύκητα Verticillium dahliae σε τομάτες, αγκινάρες, και ελιές ως και η αντιμετώπιση του βακτηρίου Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis της τομάτας με εφαρμογή ηλιοαπολύμανσης στην Ελλάδα, έδειξε ότι θερμοανθεκτικοί μύκητες και βακτήρια με δυνητική ανταγωνιστική δράση μπορεί να υπεισέρχονται στην αποτελεσματικότητα της ηλιοαπολύμανσης, δεδομένου ότι μια μόνη εφαρμογή της μπορούσε να είχε ευνοϊκά αποτελέσματα για 2 3 καλλιεργητικές περιόδους. Αποδείχθηκε ότι ο θερμοανεκτικός μύκητας Talaromyces flavus, από τους βιολογικούς ανταγωνιστές του V. dahliae, όχι μόνο επέζησε της ηλιοαπολύμανσης, αλλά ο πληθυσμός του αυξήθηκε σημαντικά στη ριζόσφαιρα των φυτών που καλλιεργούνται σε εδάφη με ηλιοαπολύμανση (αγκινάρες ή ελιές). Ριζόσφαιρα Ένα ανταγωνιστικό βακτήριο που ανήκε στο είδος Paenibacillus alvei απομονώθηκε από τις ριζόσφαιρα φυτών τομάτας που καλλιεργήθηκαν σε ηλιοαπολυμανθέντα εδάφη. Αυτός ο ανταγωνιστής, που ονομάστηκε Κ-165, είναι σε θέση να αναπτυχθεί στη ριζόσφαιρα, να παράγει αντιβιοτικά και ινδολοβουτυρικό οξύ in vitro, και να ασκεί χιτινολυτική δράση. Αυτό το βακτήριο μπορούσε να μειώσει σημαντικά την ένταση των συμπτωμάτων που προκαλούνται από το μύκητα V. dahliae. Απομόνωση θερμοανθεκτικών μυκήτων από ηλιοαπολυμανθέντα εδάφη Απομόνωση του Talaromyces flavus από ηλιοαπολυμανθέντα εδάφη 4 5

4 Ανταγωνιστική δράση του Paenibacillus alvei εναντίον του Verticillium dahliae Η συνδυασμένη εφαρμογή της ηλιοαπολύμανσης του εδάφους με μεταφυτευτική εφαρμογή του ανταγωνιστικού παράγοντα Κ-165 είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της διάρκειας της κάλυψης του εδάφους και την αποτελεσματική αντιμετώπιση του μύκητα F. oxysporum f. sp. radiciscucumerinum της αγγουριάς όπως αξιολογήθηκε σε θερμοκηπιακές καλλιέργειες στην Πελοπόννησο. Η συνδυασμένη εφαρμογή συγκρίθηκε με απολύμανση εδάφους με Vapam σε δόση 120 L / στρέμμα. Η περίοδος της κάλυψης του εδάφους με αδιαπέραστα πλαστικά μειώθηκε ακόμη και στις 17 ημέρες όταν την ηλιοαπολύμανση ακολούθησε μεταφυτευτικό ριζοπότισμα με Κ-165 (σε συγκέντρωση 10 6 βακτηριακών κυττάρων/ ml). Πράγματι, ο συνδυασμός της μειωμένης διάρκειας ηλιοαπολύμανση εδάφους και ριζοποτίσματος του εδάφους με Κ-165 αντιμετωπίζει αποτελεσματικά το μύκητα F. oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum, δεδομένου ότι η συνολική απόδοση σε αγγούρια έφθασε το 3.1 t / στρέμμα σε εδάφη ηλιοαπολύμανσης και ριζοποτίσματος με τον ανταγωνιστή σε σύγκριση με την απόδοση σε θερμοκήπια που απολυμάνθηκαν με Vapam, όπου η απόδοση ήταν μόλις 2.4 t / στρέμμα. Μεταξύ των πλέον ελπιδοφόρων βιολογικών σκευασμάτων σε συνδυασμό με ηλιοαπολύμανση του εδάφους φέρεται ότι είναι το Contans (Coniothyrium minitans) που πρόσφατα έχει εγκριθεί στην Ελλάδα με σκοπό την αντιμετώπιση της Sclerotinia sclerotiorum και Sclerotinia minor σε μαρούλι. Ωστόσο, η εμπορική χρήση του έχει μάλλον καθυστερήσει λόγω της εκτεταμένης χρήσης της ηλιοαπολύμανσης του εδάφους για την αντιμετώπιση των ανωτέρω παθογόνων του μαρουλιού. Η ευρύτατη χρήση εγκεκριμένων σκευασμάτων με βάση μύκητες του γένους Trichoderma στην Ελλάδα μπορεί επίσης να αποτελέσει το ένα σκέλος της συνδυασμένης εφαρμογής ηλιοαπολύμανσης και βιολογικών σκευασμάτων. Στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής η ηλιοαπολύμανση του εδάφους, μόνη ή σε συνδυασμό με άλλες πρακτικές διαχείρισης εδαφογενών παθογόνων, έχει αποδειχθεί ότι είναι αποτελεσματική στη μείωση της μολύσματος πολλών εξ αυτών, συμπεριλαμβανομένων και των νηματωδών. Το BG33R βιολογικό βακτηριακό σκεύασμα με Pseudomonas synxantha, που είχε απομονωθεί από έδαφος προσβεβλημένο από τον νηματώδη Mesocriconema xenoplax απέδειξε ότι καταστέλλει την ασθένεια σε δενδροκομεία ροδακινιάς υπό συνθήκες θερμοκηπίου και αναστέλλει την εκκόλαψη των αυγών υπό εργαστηριακές συνθήκες. Αντίστοιχη μελέτη αγρού διενεργήθηκε επίσης για να ερευνηθεί η επίδραση της ηλιοαπολύμανσης μόνης και σε συνδυασμό με ένα μίγμα από πέντε βιολογικούς παράγοντες που παρέχεται μέσω του συστήματος άρδευσης κατά του νηματώδους Mesocriconema xenoplax. Απεδείχθη ότι η ηλιοαπολύμανση έχει μεγαλύτερη επίδραση στη μείωση της θνησιμότητας των δένδρων σε σύγκριση με το μίγμα των βιολογικών παραγόντων. Τα στοιχεία αυτά παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες για την αποτελεσματικότητα της 6 7

5 Η ηλιοαπολύμανση του εδάφους και μια ομάδα χημικών και βιο-μυκητοκτόνων αξιολογήθηκαν για την αποτελεσματικότητά του στη διαχείριση των Sclerotinia στο μαρούλι. Ως βιομυκητοκτόνα (Biofungicides) περιλαμβάνονται διαφορετικές δόσεις εκχυλισμάτων του Allium sativum και Matricaria recutita και αιώρημα σπορίων του ανταγωνιστού μύκητα Trichoderma koningiopsis. Το μυκητοκτόνο procymidone αξιολογήθηκε παράλληλα. Οι δοκιμές αγρού περιελάμβαναν ηλιοαπολύμανση μόνη ή συνδυασμένη εφαρμογή χημικών και μη μέσων. Τόσο ο μύκητας S. sclerotiorum όσο και ο S. minor προκαλούν λευκή σήψη ενώ η παρουσία του S. minor είναι κυρίαρχη. Η ηλιοαπολύμανση μείωσε σημαντικά τους πληθυσμούς των σκληρωτίων στα ανώτερα στρώματα του εδάφους και κατά συνέπεια μείωσε τη συχνότητα εμφάνισης της νόσου. Υψηλότερα επίπεδα αντιμετώπισης των ειδών Sclerotinia επιτεύχθηκαν με ηλιοαπολύμανση, ιδιαίτερα σε συνδυασμό με procymidone ή Τ. koningiopsis (79,08% και 41,50% μείωσης των ασθενειών, αντίστοιχα). Η εργασία αυτή βοηθά την προώθηση περιβαλλοντικά ορθής διαχείρισης των Sclerotinia spp. στο μαρούλι, κάτω από τις πολύ ειδικές συνθήκες καλλιέργειας στις υψηλές Άνδεις. ηλιοαπολύμανσης του εδάφους κατά την εγκατάσταση οπωρώνων ροδακινιάς στο νοτιοανατολικό τμήμα των ΗΠΑ. Στην Αργεντινή, δοκιμές αγρού διεξήχθησαν, επί τριετία για να προσδιοριστεί η αποτελεσματικότητα της ηλιοαπολύμανσης εδάφους μόνης ή σε συνδυασμό με βιολογικούς παράγοντες στην ανάπτυξη των φυτών και απόδοση στην παραγωγή παντζαριών (τεύτλων). Η ηλιοαπολύμανση εφαρμόστηκε τους θερμούς μήνες του έτους με διαφανή φύλλα πολυαιθυλενίου. Οι σπόροι των τεύτλων επικαλύφτηκαν με βιολογικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των στελεχών: Bacillus subtilis (Β-96, Β-238 και Β-235), Trichoderma harzianum (Th-1) και ένας συνδυασμός των Β-235 και Th-1. Η ηλιοαπολύμανση αύξησε την ανάπτυξη των φυτών κατά 25-95% σε εδάφη μολυσμένα με το μύκητα Rhizoctonia solani και αύξηση του νωπού βάρους κατά 32-41%, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις, ο συνδυασμός της ηλιοαπολύμανσης με τους βιολογικούς παράγοντες βελτίωσε περαιτέρω τα αποτελέσματα. Οι μύκητες του γένους Sclerotinia spp., είναι τα κύρια παθογόνα του μαρουλιού στην Κολομβιανές Άνδεις. Προκαλούν απώλειες στην απόδοση έως και 70% και η αντιμετώπισή τους στηρίζεται κυρίως στα χημικά μυκητοκτόνα, ενώ άλλες εναλλακτικές στρατηγικές χρησιμοποιούνται σε περιορισμένο βαθμό. 8 9

6 Στην Ιταλία, το Mycostop, εμπορικό σκεύασμα του στελέχους Κ61 του βακτηρίου Streptomyces griseoviridis, που απομονώθηκε από τύρφη, μπορεί να αντιμετωπίσει ή να καταστείλει σηψιρριζίες ή αδρομυκώσεις με αποίκιση της ριζόσφαιρας πριν από τα παθογόνα. Η αξιολόγηση στην Ιταλία διεξήχθη για να ελεγχθεί η ικανότητα του εμπορικού σκευάσματος, σε συνδυασμό ή όχι με ηλιοαπολύμανση του εδάφους, για την αντιμετώπιση ασθενειών των θερμοκηπιακών καλλιεργειών τομάτας. Τα δεδομένα τεσσάρων δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν πάνω από 2 χρόνια απέδειξαν ότι το S. griseoviridis θα μπορούσε να έχει συμβολή στην ολοκληρωμένη καταπολέμηση εδαφογενών παθογόνων της τομάτας. Η μελέτη αυτή είναι μεταξύ των πρώτων που έχουν πραγματοποιηθεί για να διαπιστωθεί η αποτελεσματικότητα του S. griseoviridis κατά της φελλώδους καστανής σηψιρριζίας που προκαλείται από το μύκητα Pyrenochaeta lycopersici όταν εφαρμόζεται μέσω του συστήματος άρδευσης (10 λίτρα νερού ανά m 2 ). Ο βιολογικός παράγοντας ήταν πολύ αποτελεσματικός κατά του μύκητα Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici και Verticillium dahliae το 2002 σε τεχνητά μολυσμένα εδάφη, εν τούτοις το προηγούμενο έτος (2001), δεν υπήρχε στατιστικά σημαντική μείωση των συμπτωμάτων σε σχέση με το μάρτυρα. Ο ψεκασμός του εδάφους ήταν πιο αποτελεσματικός από την άρδευση για τον έλεγχο των αδρομυκώσεων της τομάτας. Η ηλιοαπολύμανση του εδάφους (εφαρμογή σε περιοχές της Ιταλίας με μειωμένη αποτελεσματικότητα σε σύγκριση με τις παραθαλάσσιες περιοχές της Μεσογείου) αντιμετωπίζει τους μύκητες V. dahliae και F. oxysporum f.sp. lycopersici, αλλά λιγότερο αποτελεσματικά όταν συνδυάζεται με S. griseoviridis. Καταγράφηκε μια σημαντική αύξηση της παραγωγής και μια υψηλότερη απόδοση ανά m 2 όταν η ηλιοαπολύμανση και το βιολογικό σκεύασμα εφαρμόστηκαν μαζί Αυτό ενδεχομένως να σημαίνει ότι μπορεί να υπάρχει ένα δυναμικό προσθετικό αποτέλεσμα του εμπορικού σκευάσματος και της ηλιοαπολύμανσης στην αύξηση της απόδοσης της καλλιέργειας της τομάτας. Ωστόσο, δεν ήταν σταθερή και όχι σημαντικά διαφορετική από τον μάρτυρα. Το απολυμαντικό Vapam ήταν κάτω από τις συνθήκες της Ιταλίας το πιο αποτελεσματικό για την αντιμετώπιση της φελλώδους σηψιρριζίας και μεγαλύτερη αύξηση της απόδοσης όλων των αξιολογούμενων μέτρων αντιμετώπισης. Παρά το γεγονός ότι ο συνδυασμός της ηλιοαπολύμανσης με βιολογικά σκευάσματα είναι ιδιαιτέρως αποτελεσματική εναλλακτική προσέγγιση στην αντιμετώπιση εδαφογενών παθογόνων, η χρήση τους είναι περιορισμένη εξ αιτίας της μικρής διαθεσιμότητας εγκεκριμένων εμπορικών βιολογικών σκευασμάτων στην αγορά

7 Paenibacillus alvei Προσθήκη του βιολογικού παράγοντα Paenibacillus alvei στο νερό άρδευσης Εφαρμογή του Paenibacillus alvei με ενσωμάτωση στο έδαφος Εφαρμογή του Paenibacillus alvei με έγχυση στο στέλεχος Εφαρμογή του βιολογικού παράγοντα Paenibacillus alvei επί της γραμμής φύτευσης 12 13

8 Βιβλιογραφία Antoniou, P. P., Tjamos, E. C., Skretis, L., and Paplomatas, E. J Contribution of thermotolerant fungal and bacterial biocontrol agents in the biological activity of soil solarization against soilborne pathogens. Page 270 in: Abstracts of Papers of the Int. Congr. of Plant Pathol., 6th. International Society for Plant Pathology. Laura Gasoni, Nancy Kahn, Viviana Yossen, J. Cozzi, K. Kobayashi, Silvana Babbit, Viviana Barrera and G. Zumelzu Effect of soil solarization and biocontrol agents on plant stand and yield on table beet in Córdoba (Argentina). Crop Protection pp Gil1Rodrigo, Alexander Smith, Bernardo Chaves, Kris Wyckhuys, Clemencia Forero and Jaime Jiménez Combined efficacy assessment of soil solarization and bio-fungicides for management of Sclerotinia spp. in lettuce (Lactuca sativa L.) Agronomia Colbiana. Minuto Andrea, Davide Spadaro, Angelo Garibaldi and Maria Lodovica Gullino Control of soilborne pathogens of tomato using a commercial formulation of Streptomyces griseoviridis and solarization. Crop Protection, 25, 5: Nyczepir, A.P., Kluepfel, D.A., Wechter, W.P Impact of Pseudomonas-based biocontrol agents and solarization on Mesocriconema xenoplax populations and tree survival in a peach tree short life site. [abstract] International Congress of Nematology. 5:299. Nyczepir, A.P., Kluepfel, D.A., Waldrop, V., Wechter, W.P Soil solarization and biological control for managing Mesocriconema xenoplax and Short Life in a newly established peach orchard. Plant Disease, 96: Tjamos, E. C. 1991a. Soil solarization in Greece. Pages in: Soil Solarization. J. Katan and J. E. DeVay, eds. CRC Press, Boca Raton, FL. Tjamos, E. C. 1991b. Post-plant application of soil solarization for tree crops. Pages in: Soil Solarization. Proc. Int. Conf. on Soil Solarization, 1st. J. E. DeVay, J. J. Stapleton, and C. L. Elmore, eds. FAO Plant Prod. Prot. Pap Tjamos, E. C Selective elimination of soilborne plant pathogens and enhancement of antagonists by solarization, sublethal fumigation, and steaming. Pages 1-15 in: Biological Control of Plant Diseases: Progress and Challenges for the Future. E. C. Tjamos, G. C. Papavizas, and R. J. Cook, eds. Plenum Press, New York. Tjamos, E. C., and Paplomatas, E. J Long-term effect of soil solarization in controlling Verticillium wilt of globe artichokes in Greece. Plant Pathol. 37: Tjamos, E. C., Tsitsiyiannis, D. I., Tjamos, S. E., and Panagopoulos, C. G. 2000a. Selection and evaluation of rhizosphere bacteria as biocontrol agents against Verticillium dahliae. Pages in: Advances in Verticillium Research and Disease Management. E. C. Tjamos, R. C. Rowe, J. B. Heale, and D. R. Fravel, eds. American Phytopathological Society, St. Paul, MN. Tjamos, E. C., Antoniou, P. P. and Tjamos, S. E. 2000b. Implementation of soil solarization in Greece: Conclusions and suggestions. Crop Prot. 19: Tjamos, S. E., Venieraki, A., Tsitsiyiannis, D. I., Tjamos, E. C., and Katinakis, P Ecology and activity of two endophytic isolates of Bacillus sp. effective as biocontrol agents against Verticillium dahliae of solanaceous hosts. Pages in: Advances in Verticillium Research and Disease Management. E. C. Tjamos, R. C. Rowe, J. B. Heale, and D. R. Fravel, eds. American Phytopathological Society, St. Paul, MN