tutaj - Mykoflor

IV Konferencja Winiarska. Nowości w uprawie winorośli i produkcji win. Prace Instytutu
Zarządzania i InŜynierii Rolnej Państwowej WyŜszej Szkoły Zawodowej w Sulechowie.
Kalsk 22-23 stycznia. 43 – 51.
dr inŜ. Marcin Kolasiński
Katedra Dendrologii i Szkółkarstwa
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Wpływ mikoryzy na wzrost winorośli ‘Danmarpa Polonia’ w warunkach
deficytu wody
Wstęp
Z pewnością kaŜdy kto uprawia rośliny wie, jakie znaczenie dla wzrostu i plonowania
ma woda. Jej dostępność dla roślin nie zawsze jest wystarczająca. Szczególnie w okresie lata,
gdy następuje szybki wzrost wegetatywny roślin skutki niedoboru wody są niebezpieczne.
Skutkiem braku wody jest nie tylko słaby wzrost elongacyjny pędów, ale takŜe spadek
i pogorszenie jakości plonu oraz słabsze zawiązywanie pąków kwiatowych w roku
następnym. W produkcji towarowej deficyt wody ma więc bardzo duŜe znaczenie. Jednym ze
sposobów poprawy warunków wzrostu roślin w sytuacji braku moŜliwości nawadniania
plantacji moŜe być stosowanie grzybów mikoryzowych.
Przegląd literatury
W badaniach przeprowadzonych przez Mikócz’ego na plantacjach w Szomód na
Węgrzech w 2004 r. stres suszy spowodował znaczne szkody na badanych winnicach.
Oceniane były takie odmiany jak: ‘Chardonnay’, ‘Sauvignon Blanc’, ‘Királyleányka’, ‘Pinot
Noir’ i ‘Kékfrankos’. Susza spowodowała największe pogorszenie wielkości plonu i jakości
owoców w odmianach ‘Kékfrankos’ i ‘Királyleányka’. Rentowność była o 66 % niŜsza niŜ
odnotowana na obszarze kontrolnym, który był mniej powaŜnie dotknięty suszą. W
przypadku ‘Pinot Noir’ zawartość wody w glebie była niŜsza niŜ wartość krytyczna o 15 %,
prowadząc do spadku plonu i koncentracji cukru, chociaŜ róŜnica w porównaniu z kontrolą
była nie tak duŜa jak dla dwóch poprzednich odmian (Mikóczy 2008).
Mikoryzę arbuskularną i jej związek z zawartością wody w podłoŜu i roślinie badał
Robert Auge (2004). Próbował odpowiedzieć na pytanie o stosunki wodne w glebie
zmikoryzowanej i niezmikoryzowanej, oraz o względny wpływ obecności organizmów
mikoryzowych w glebie, lub w roślinie, na bilans wodny gospodarza. W swych badaniach
doszedł do wniosków podtrzymujących tezę, Ŝe obecność mikoryzy w glebie moŜe odgrywać
równie waŜną rolę, jak jej obecność w korzeniach, z punktu widzenia jej wpływu na stosunek
wodny rośliny – gospodarza. Po 7 miesiącach obecności mikoryzy pomiędzy Glomus
intraradices i Vigna unguiculata, obserwuje się lekki, ale zauwaŜalny wpływ mikoryzy na
krzywą wilgotności gleby ilastej. W innym badaniu, po 12 miesiącach obecności strzępek G.
intraradices, czy teŜ Gigaspora margarita w korzeniach Phaseolus vulgaris, zauwaŜono
niewielki wpływ mikoryzy na krzywą histerezy w glebie suchej i wilgotnej. UŜycie
zmutowanej fasoli typu mik- pokazuje, Ŝe około połowę wysokiego wzrostu przewodnictwa
aparatów szparkowych roślin zasiedlonych przez G. intraradices lub Gigaspora margarita
zawdzięczamy obecności mikoryzy w glebie, a drugą połowę, obecności mikoryzy w roślinie.
Analiza przyczynowa za pomocą modelowania pokazuje, Ŝe obecność strzępek w glebie ma
większy od innych zmiennych gleby i rośliny wpływ bezpośredni i całościowy na wraŜliwość
fasoli na odwodnienie.
Ryc. 1. Gigaspora margarita (autor Guether M.)
TakŜe wpływ mikoryz na ograniczenie strat powodowanych przez nicienie został
potwierdzony w licznych badaniach (Linderman 1992). Objawy zakaŜenia nicieniami
zazwyczaj są ograniczone, a często liczebność nicieni jest mniejsza (Hussey i Roncadori
1978, 1982). Jednym z mechanizmów obronnych jest poprawa wigoru roślin. RównieŜ
zmiany w wyciągach z korzeni mikoryzowanych mogą świadczyć o mniejszej atrakcyjności
korzeni dla patogenicznych nicieni. Badania wykazały, Ŝe gatunki grzybów mikoryzowych
Glomus mosseae i Glomus intraradices pomagają kontrolować negatywny wpływ
pasoŜytniczych nicieni (Pinochet i in. 1993; Calvert i in. 1993; Zambolim i Schenck 1983;
Chou i Schmitthenner 1974).
Od kilkunastu lat koncentruje się uwagę na ochronie wody w glebie. Woda staje się
najbardziej kosztownym i wraŜliwym ekologicznie elementem zarządzania, np. polem
golfowym (Amaranthus 2001). Badania wykazały, Ŝe mikoryzy mogą zwiększyć zdolność
traw na unikanie stresu wodnego. Darń mikoryzowana podczas suszy zawiera znacznie więcej
(29%) chlorofilu niŜ niemikoryzowana. Inne badania wskazują, Ŝe większa zawartość
chlorofilu oraz wzmocniona fotosynteza moŜe prowadzić do zwiększonej odporności na suszę
(Koske i in. 1995; Auge i in. 1995; Allen i in. 1991).
Wpływ arbuskularnych mikoryz na morfologię i architekturę korzeni roślin Vitis
vinifera L., badano przy uŜyciu analizy modelowania i metod topologii. Endomikoryzy
spowodowały wzrost liczby korzeni bocznych, a tym samym całkowitej długości korzeni, ale
nie zmieniły osi głównej. Analiza topologiczna rozgałęzienia korzeni niemikoryzowanych
roślin we wczesnych etapach rozwoju, po 8 tygodniach uprawy wykazała wzór jodełki,
podczas gdy u mikoryzowych roślin powstał bardziej dychotomiczny wzór powtarzających
się rozwidleń. Ten sposób rozgałęziania staje się bardziej efektywny poprzez bezpośredni
wpływ
roli
grzybów
mikoryzowych
pomagając
wchłaniać
składniki
pokarmowe
(Schellenbaum i in. 1991).
Karagiannidis i Nikolaou (2000) badali wpływ arbuskularnych mikoryz (AM) na
wzrost
roślin,
wykorzystanie
składników
mineralnych,
jak
równieŜ
zawartość
rozpuszczalnych substancji stałych i kwasowość u odmiany winorośli ‘Razaki’ szczepionej na
podkładce 110R. Mikoryzowane i niemikoryzowane rośliny uprawiane były na wolnym
powietrzu. Pojemniki zawierające glebę, uzupełniono o 0, 50, 100 i 300 mg Pb/kg lub 0, 5, 10
i 50 mg Cd/kg gleby. Po 3,5 roku uprawy badania wykazały zmniejszenie masy roślin w
stosunku do kontroli (0 mg Pb i Cd / kg). W podwyŜszonych stęŜeniach Pb w glebie, spadła
ogólna zawartość rozpuszczalnych substancji stałych w owocach i zwiększyła się całkowita
kwasowość. Nie zaobserwowano takich zmian przy róŜnych poziomach Cd. Nie stwierdzono
istotnych róŜnic w zawartości w liściach N, K, Ca, Mg, B oraz metali cięŜkich (Pb i Cd)
pomiędzy roślinami mikoryzowanymi i niemikoryzowanymi. StęŜenia Pb w jagodach
mikoryzowanych roślin było niskie (do 20 mg/kg) w porównaniu do kontroli (do 463 mg/kg).
Znaczące zwiększenie ilości Cd w jagodach wykryto tylko dla wysokiej koncentracji Cd w
glebie. Dla roślin mikoryzowanych stęŜenie wynosiło 0,8 mg/kg a roślin kontrolnych 2,5
mg/kg.
Materiał i metody
Doświadczenie zostało załoŜone w kwietniu 2009 roku. Rośliny winorośli ‘Danmarpa
Polonia’ zostały posadzone do pojemników o objętości 10 dm3. PodłoŜe składało się z gleby
ornej i przekompostowanej kory sosnowej zmieszanych w stosunku objętościowym 1:1. Do
tak przygotowanego podłoŜa nie dodawano nawozów. Połowa roślin została potraktowana
w trakcie sadzenia szczepionką dla winorośli firmy Mykoflor. Uprawę prowadzono
w nieogrzewanej szklarni Katedry Dendrologii i Szkółkarstwa w Baranowie. Zabiegi
pielęgnacyjne ograniczono do kontrolowanego podlewania roślin. Jednorazowa dawka wody
wynosiła 1 dm3 na pojemnik w odstępach tygodniowych. Doświadczenie składało się z 20
roślin w dwóch powtórzeniach po 10 roślin. Zebrane wyniki opracowano statystycznie za
pomocą programu Stat stosując jednoczynnikową analizę wariancji, a dane porównano testem
Duncana przy poziomie istotności α=0,05.
Wyniki i dyskusja
Wstępne wyniki doświadczenia dotyczące wpływu szczepionki mikoryzowej na
wzrost winorośli ‘Danmarpa Polonia’ potwierdzają korzystne jej oddziaływanie na badane
cechy.
Ryc. 2. Średnia liczba pędów
dów na roślinie
ro
Średnia liczba pędów
ędów na roślinie
ro
była wyraźnie większa
ększa w kombinacji
z zastosowaniem grzybów mikoryzowych. Rośliny
Ro liny zaszczepione grzybami mikoryzowymi
wytworzyły średnio
rednio po dwa pędy,
pędy, natomiast w kontroli uzyskano przeciętnie
przecię
zaledwie 1,4
pędu na roślinę. RóŜnice
nice zostały potwierdzone statystycznie.
Ryc. 3. Średnia długość łozy na roślinie
ro
W kombinacji z mikoryzą
mikoryz rośliny wytwarzały dłuŜsze
sze przyrosty niŜ
ni w kombinacji
kontrolnej. Wyraźnie
nie lepsze wyniki uzyskano w przypadku drugiej i trzeciej łozy na roślinie.
ro
MoŜe mieć to wymierne korzyści
korzyści w plonowaniu w dalszych latach uprawy.
Ryc. 4. Średnia długość międzyw
ędzywęźli
Znacznie większą długość
długo międzywęźli wykazywały pędy roślin
ślin poddane działaniu
mikoryz. Zwiększenie
kszenie odległości
odległoś pomiędzy liśćmi wpływa na lepsząą cyrkulację
cyrkulacj powietrza,
obniŜenie wilgotności wokół liści
liś i gron, a tym samym zwiększenie
kszenie poziomu bezpieczeństwa
bezpiecze
w przypadku zagroŜenia
enia poraŜeniem
poraŜ
przez choroby grzybowe.
sumaryczna długość pędów
[cm]
1500
1000
1271
500
838
0
kontrola
z mikoryzą
Ryc. 5. Sumaryczna długość
ść pędów
pę
Łączna długość pędów
ędów na roślinach
ro
kontrolnych była o 34% mniejsza niŜ
ni
w uprawianych w kombinacji z mikoryzą.
mikoryz Wskazuje to na lepsze wykorzystanie wody
i składników pokarmowych przy współudziale organizmów symbiotycznych – w tym
przypadku grzybów mikoryzowych.
Wnioski
1.
W wyniku zastosowania szczepionek mikoryzowych uzyskuje się zwiększenie liczby
oraz długości pędów na roślinie.
2.
Wynikiem oddziaływania roślin i grzybów jest wydłuŜenie międzywęźli oraz poprawa
zdrowotności roślin.
3.
Stosowanie
szczepionek
mikoryzowych
pozwala
uzyskać
poprawę
wzrostu
wegetatywnego o 1/3 w pierwszym roku uprawy.
Literatura
Allen M.F. 1991. The Ecology of Mycorrhizae, Cambridge Univ. Press, Cambridge.
Amaranthus M. 2001. Biological tool improves establishment, growth, disease and drought
resistance of golf turf grasses. http://www.mycorrhizae.com/index.php?cid=22
Auge R.M., Stodola A.J.W., Ebel R.C., Duan, X. 1995. Leaf elongation and water relations of
mycorrhizal sorghum in response to partial soil drying: Two Glomus species at varying
phosphorus fertilization. J. Expt. Bot. 46, 297-307.
Auge Robert M. 2004. Arbuscular mycorrhizae and soil/plant water relations. Canadian
Journal of Soil Science, vol. 84, 4, 373-381.
Calvert C., Pera J., Barea J.M. 1993. Growth response of marigold (Tagetes erecta L.) to
inoculation with Glomus mosseae, Trichoderma aureoviride and Pythium ultimum in a
peat-perlite mixture. Plant and Soil 148:1-6.
Chou G.L., Schmitthenner A.F. 1974. Effect of Rhizobium japonicum and Endogone mosseae
on soybean root rot caused by Pythium ultimum ar Phytophthora megasperma var.sojae.
Plant Dis. Rep. 58:221-225.
Guether M. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/Gigaspora_margarita.JPG
Karagiannidis N., Nikolaou N. 2000. Influence of Arbuscular Mycorrhizae on Heavy Metal
(Pb and Cd) Uptake, Growth, and Chemical Composition of Vitis vinifera L. (cv. Razaki)
Am. J. Enol. Vitic. 51:3:269-275.
Koske R.E., Gemma J.N., Jackson N. 1995. Mycorrhizal fungi benefit putting greens. USGA
Green Section Record 33(6). 12-14.
Linderman R.G. 1992. Vesicular-arbuscular mycorrhizae and soil microbial interactions. In
Mycorrhizae and plant health ASA speical publication No. 54 Madison WI. pp 45-70.
Mikóczy N. 2008. Effect of drought damage in vine varieties. Acta Agronomica Hungarica
56, 3; 329-339.
Schellenbaum L., Berta G, Ravolanirina F., Tisserant B., Gianinazzi S., Fitter A. H. 1991.
Influence of Endomycorrhizal Infection on Root Morphology in a Micropropagated
Woody Plant Species (Vitis vinifera L.) Annals of Botany 68: 135-141.
Zambolim L., Schenck N.C. 1983. Reduction of the effectrs of pathogenic, root-infecting
fungi on soybean by the mycorrhizal fungus, Glomus mosseae. Phytopathol. 73:14031405.