THE INFLUENCE OF DIFFERENT PRODUCTION TECHNOLOGIES OF WINTER WHEAT ON COLONIZATION OF ITS GRAIN BY FUNGI OF THE GENUS FUSARIUM
Loading...
Date
2011
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach
Abstract
Description
Fusarium head blight, caused by several fungal species (including
F. graminearum, F. culmorum, F. avenaceum and F. poae)
is a significant threat to wheat production world-wide. Cereal
grain infection by fusaria depends (besides of environmental factors
and the level of resistance of the host variety) on cultural practices e.g. land preparation, use of fertilizers and pesticides
as well as on crop rotation so a production technology may significantly
affect the plant health and yield quality. The purpose
of this study was to investigate the effects of three production
technologies (intensive, integrated and economical) on infection
level of winter wheat kernels by Fusarium species. Field
experiments were conducted with winter wheat ‘Kris’ for two
consecutive growing seasons (2007/2008 and 2008/2009). After
the harvest, wheat kernels were analysed for the level of internal
infection by different species of Fusarium after surface disinfection
with 1.5% NaOCl solution for 2 min. Fusarium spp. were
isolated on CZID medium and identified on the basis of macroand
micro-morphology on three media: PDA, SNA and a medium
containing tannin. Our results demonstrate that the wheat grain
infection by Fusarium depended mainly on a rainfall level during
heading and anthesis. A rainfall level in 2009 from the last decade
of May to the first decade of July was 2.5-times higher than
that in 2008. This caused that the kernel infection levels in 2009
were 5–6 times higher than those in 2008. The economical technology
was less conducive to the grain infection by fusaria (5%
and 23% kernels were colonized in 2008 and 2009, respectively)
in comparison to intensive (9% and 50% in 2008 and 2009, respectively)
and integrative ones (7% and 42% in 2008 and 2009,
respectively). The most frequent species were: in 2008 F. poae
(1–4%) and F. avenaceum (1–2%); in 2009 F. tricinctum (14–
28%), F. avenaceum (4–10%) and F. graminearum (4–11%). The
wheat grain from intensive technology was characterized in both
growing seasons by the richest diversity of Fusarium species. The
percentage of the wheat kernels colonized by fuzaria was correlated
(r=0.96, at P<0.01, n-6) with the percentage of the wheat
ears indicating the Fusarium head blight symptoms. Presumably,
higher N fertilization, a way of straw utilization (ploughing under
in comparison to removing from the field) as well as inconsistent
control of fusariosis by fungicides (which probably remove nontarget
fungal species contributing to the suppression of fusaria)
were the major factors increasing a level of colonization of wheat
grain by fusaria.
Celem badań było określenie wpływu trzech technologii produkcji pszenicy ozimej (intensywnej, integrowanej i oszczędnej) na stopień zasiedlenia jej ziarna przez grzyby z rodzaju Fusarium. Doświadczenie polowe prowadzono z odmianą Kris w dwóch sezonach wegetacyjnych: 2007/2008 i 2008/2009. Powierzchnię ziarniaków pszenicy odkażano przez energiczne wytrząsanie w roztworze 1.5% NaOCl przez 2 min. Grzyby Fusarium izolowano z ziarna na agarowej pożywce CZID, a ich identyfikację prowadzono na podstawie makroi mikromorfologii na trzech pożywkach: PDA, SNA i taninowej. Wyniki badań wykazały, że zasiedlenie ziarna przez Fusarium spp. zależało głównie od poziomu opadów w okresie kłoszenia i kwitnienia pszenicy. W 2009 r. poziom opadów od ostatniej dekady maja do pierwszej dekady lipca był 2,5-krotnie wyższy niż w 2008 r. To spowodowało, że w 2009 r. infekcja ziarna pszenicy przez Fusarium spp. była 5–6-krotnie wyższa niż w roku 2008. Ziarno pszenicy uprawianej według technologii intensywnej było najsilniej zainfekowane, a ziarno pochodzące z technologii oszczędnej najsłabiej. Ponadto, wśród izolatów Fusarium z systemu intensywnego stwierdzono największą różnorodność gatunkową. Najczęściej występującymi gatunkami z rodzaju Fusarium były: w 2008 r. F. poae i F. avenaceum, a w 2009 r. F. tricinctum, F. avenaceum i F. graminearum.
Celem badań było określenie wpływu trzech technologii produkcji pszenicy ozimej (intensywnej, integrowanej i oszczędnej) na stopień zasiedlenia jej ziarna przez grzyby z rodzaju Fusarium. Doświadczenie polowe prowadzono z odmianą Kris w dwóch sezonach wegetacyjnych: 2007/2008 i 2008/2009. Powierzchnię ziarniaków pszenicy odkażano przez energiczne wytrząsanie w roztworze 1.5% NaOCl przez 2 min. Grzyby Fusarium izolowano z ziarna na agarowej pożywce CZID, a ich identyfikację prowadzono na podstawie makroi mikromorfologii na trzech pożywkach: PDA, SNA i taninowej. Wyniki badań wykazały, że zasiedlenie ziarna przez Fusarium spp. zależało głównie od poziomu opadów w okresie kłoszenia i kwitnienia pszenicy. W 2009 r. poziom opadów od ostatniej dekady maja do pierwszej dekady lipca był 2,5-krotnie wyższy niż w 2008 r. To spowodowało, że w 2009 r. infekcja ziarna pszenicy przez Fusarium spp. była 5–6-krotnie wyższa niż w roku 2008. Ziarno pszenicy uprawianej według technologii intensywnej było najsilniej zainfekowane, a ziarno pochodzące z technologii oszczędnej najsłabiej. Ponadto, wśród izolatów Fusarium z systemu intensywnego stwierdzono największą różnorodność gatunkową. Najczęściej występującymi gatunkami z rodzaju Fusarium były: w 2008 r. F. poae i F. avenaceum, a w 2009 r. F. tricinctum, F. avenaceum i F. graminearum.
Keywords
wheat management, cropping system, Fusarium head
blight, Fusarium grain infection, effect of rainfall, system uprawy pszenicy, fuzarioza kłosów, Fusarium spp., kolonizacja ziarna, wpływ opadów
Citation
Polish Journal of Agronomy
2011, 5, 11–20