Et større skurvprosjekt kan løse brukerrelaterte problemstillinger!

Transkript

1 Et større skurvprosjekt kan løse brukerrelaterte problemstillinger! Improved potato quality by reduced skin blemish diseases (scab and scurf) in Norwegian potato production KMB prosjekt: Arne Hermansen Bioforsk Plantehelse Potetmøte på Huggenes, 2. desember 2010

2 Samarbeidspartnere Nasjonalt Bransjen: Bama, Gartnerhallen, ICA-Norge, NFGrønt, KiMs og Maarud Norsk landbruksrådgiving Bioforsk (Plantehelse, Øst og Nord) Merete W. Dees, Arild Sletten, Ragnhild Nærstad, Ricardo Holgado, Eldrid Molteberg, Tor J Johansen mfl Internasjonalt Scottish Crop Research Institute USDA Helsinki University Finansiering Fondet, Avtalemidler, NFR, Bransjen, Bioforsk (PhD)

3 Hovedmål: Utvikle og implementere metoder og tiltak som kan redusere problemene med skurv i potet Delmål: 1. Kartlegge betydningen av ulike skurvtyper, inkludert svart-prikk og frittlevende nematoder i ulike sorter og distrikter 2. Kartlegge hvilke arter av Streptomyces som forårsaker flatskurv i Norge 3. Undersøke sammenhengen mellom kjemiske og fysiske jordforhold, dyrkingstiltak og uvikling av skurv 4. Bruke molekylære diagnosemetoder til å undersøke sammenheng mellom smittepress av ulike skurvtyper på setteknoller og i jord, og hva som utvikles av skurv i avlinga

4 1. Kartlegging Ca 200 prøver er sendt inn fra og ulike pakkerier/bedrifter og Norsk landbruksrådgiving i 2008/09 Prøvene er undersøkt for ulike skurvtyper og frittlevende nematoder ved visuell bedømmelse, pluggtest, nematodetest og isolering (ikke alle prøver har gjennomgått alle tester/undersøkelser)

5

6 Svartprikk (Colletotrichum coccodes)

7 Frittlevende nematoder (Pratylenchus)

8 1. Kartlegging Skurv i 111 prøver fra vinter/vår 2009 (2008) og 130 prøver 2010 (2009) Flatskurv (skala fra 0-3) i 2009 Flatskurv (skala fra 0-3) i ,0 3,0 2,0 2,0 Nord (4) Nord (8) Trøndelag (23) Trøndelag (21) 1,0 Vest (5) Øst (79) 1,0 Vest (5) Øst (96) 0,0 73 % av alle prøvene hadde flatskurv 0,0 50 % av alle prøvene hadde flatskurv Flatskurv (skala 0-3) i 2009 Flatskurv (skala 0-3) i ,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Flatskurv Saturna (27) Asterix (24) Folva (11) Mandel (10) Beate (8) Pimpernel (8) Troll (7) 2,0 1,0 0,0 Flatskurv Saturna (18) Asterix (33) Folva (14) Mandel (5) Beate (24) Pimpernel (6) Bruse (7) Redstar (5)

9 1. Kartlegging 100 % plugger med ulike skurvtyper Sølvskurv Svartskurv Blæreskurv Svartprikk Vorteskurv Andel angrepne prøver Nord (4) Trøndelag (23) Vest (5) Øst (79) % plugger med ulike skurvtyper 2010 Andel angrepne prøver Trøndelag (21) Vest (2) Øst (82) Sølvskurv Svartskurv Blæreskurv Svartprikk Vorteskurv

10 Oppsummering - kartlegging Flatskurv : Funnet i % av prøvene de to åra. Mest angrep i Mest angrep i Mandel, Saturna og Folva Sølvskurv: Mest vanlig skurvtype og ble funnet i alle prøver; svakere angrep i 2009 enn i Asterix mest utsatt i 2008 Svartskurv: Funn av hyfer i ca 80 % av prøvene, men svake angrep. Tendenser til minst angrep i Asterix Blæreskurv: Funn i 80 % av prøvene. Tendenser til mest i Asterix Svartprikk: Funn i % av prøvene. Relativt svake angrep. Mest angrep i Saturna Vorteskurv: Funn i % av prøvene i de to åra. Mest angrep i Mest angrep i Asterix og Beate Frittlevende nematoder: Vanlig å finne i skurvsår (58,6 % av analyserte prøver). Påvist i knoller både med og uten flatskurv hvor Streptomyces-bakterier er isolert. Ikke klar sammenheng mellom forekomst av frittlevende nematoder og flatskurvorganismer

11 2. Flatskurv Kjent i Norge siden 1920 Begrenset kunnskap om flatskurvpatogenene siden det ikke har vært noen studier av skurvsykdommer siden slutten av 1960-tallet Delmål i Skurvprosjektet: Kartlegging av hvilke arter av Streptomyces som forårsaker flatskurv i potet i Norge

12 Streptomyces Om lag 10 av >500 Streptomyces-arter er patogene Forårsaker sykdom på underjordiske plantedeler Skurvlesjoner rammer stort sett ytre vev S. scabies er den mest kjente og utbredte arten S. europaeiscabiei ofte klassifisert sammen med S. scabies S. turgidiscabies forekommer i Norden, Japan og Nord Amerika S. acidiscabies USA, Korea og Japan S. aureofaciens Canada, enkelte Europeiske land S. stelliscabiei USA og Frankrike

13 Symptomer 3 hovedtyper av symptomer: 1.Skurvflekker på opphøyde puter 2.Fordypninger 3.Overflateskurv Type symptomer avhenger av følgende faktorer: Streptomyces-art Potetplanten (sort, utviklingsstadium) Miljøforhold (klima)

14 Symptomer 1 Saturna, Oppland Kerrs Pink, Møre og Romsdal Folva, Møre og Romsdal Opera, Vestfold

15 Symptomer 2 Berber, Aust-Agder N , Aust-Agder Laila, Hedmark Mandel, Oppland

16 Artsbestemmelse Identifikasjon av isolater ved bruk av PCR og artsspesifikke primere Foreløpige resultater fra vekstsesongene 2008 og antatt patogene isolater fra ~250 prøver

17 Fylke S. europaeiscabiei/ S. turgidiscabies S. scabies Troms X X Nord-Trøndelag X X Sør-Trøndelag X Møre og Romsdal X X Hedmark X X Oppland X X Buskerud Telemark Vestfold X X X Østfold X X Akershus Aust-Agder X X Rogaland X X

18 Bekjempelse av flatskurv Stort mangfold av Streptomyces-arter som fører til skurv Kompleks bekjempelse da artene har ulike krav til vekstbetingelser og dermed varierende toleranseevne overfor forskjellige miljøfaktorer (f.eks: fuktighet, ph) Ved utvikling av kontrollstrategier for et dyrkingsområde må en først kartlegge alle patogene Streptomyces-arter som er tilstede Vekstskifte er av begrenset nytte da Streptomyces er effektive patogener på mange en- og tofrøbladete vekster og dermed kan opprettholde populasjonen over flere år ved vekst på disse Friske settepoteter

19 3. Undersøkelse av ulike forhold som påvirker skurv og som kan brukes i bekjempelse Feltforsøk Apelsvoll + Solør Vanning (flatskurv + andre skurvtyper) Asterix og Saturna Gjødsling mm(flatskurv + andre skurvtyper) - Saturna Høsting/innlagringsforhold/lagring (sølvskurv, blæreskurv, svartprikk) Asterix Klimakammerforsøk - Holt Vanning mm(flatskurv)

20 Gjødsling mot skurv i Saturna Ledd Behandling nr 1 Kontroll 2 Usmittet kontroll 3 Pakkes etter setting (plenrulle) 4 Rekemel (+ kaliumsulfat) 5 FZB24 (0,1 l/daa) blandet i Flex startgjødsel (10-7) *Nitrabor (v 100% spiring og før hypping) 7 Mantrac Optiflo. (200 ml 7, 17, 27, 37 d etter oppspiring) 8 Brimstone (elem. S) Hovedfokus på flatskurv Pakking av jorda reduserer lufttilgang og kan motvirke flatskurv Rekemel dokumentert effekt i potteforsøk FZB24: sporedannende Basillus-art. Påvirker mikroflora. Stimulerer og beskytter flat + svart Svovel: elementært S mulig ph-effekt mot flatskurv, god svovel-status positivt mot svartskurv) Sur gjødsel mot flatskurv: og Nitrabor surere enn Bor og Mn kan styrke knollene bl.a. mot vorteskurv

21 Resultater gjødsling mot skurv (2009) Generelt lite skurv i feltene Tørt etter setting, regn rett før knolldanning Problemer med smitteproduksjon/tilførsel? Flatskurv: Lite skurv, ingen sikre forskjeller. Tendens til mindre etter pakking for S. europeiscabies Svartskurv lite sklerotier og arr - ingen sikre forskjeller Pluggtest viser litt mer svartskurv etter pakking (Solør) Svært lite blæreskurv, vorteskurv eller sølvskurv Andre effekter Pakking ga mer grønt

22 Vanning/jordfuktighet - bakgrunn Jordfuktighet viktig for de fleste skurvarter Flatskurv: Unngå tørr jord (luft) under knolldanning, ikke effektivt ved turgidiscabies Vorteskurv: Været viktig. Unngå konstant fuktig jord fra 1 uke før knolldanning + ca 1 mnd. 12 C gir mer angrep enn 9 og 17 C Svartskurv: Mer komplekse effekter. Rask spiring viktig Sølvskurv: Bør vannes i sesongen, unngå fuktige høsteforhold, særlig i umodne poteter Blæreskurv : Mest i tung jord og fuktige år

23 Effekter av fuktighet på skurv (Asterix+Saturna) Et felt (Apelsvoll) - 3 år, smitting med S. turgidiscabies/europeiscabies Lys grå = normal vanning unngå tørke / Mørk grå = ekstra vann (med bom) Setting 10 d e. 50% spiring Stolonutvikl 10-30d e spiring Knolldanning 30-50d etter spiring Knollvekst d e spiring Knollvekst 2 70d e spiring - høsting Datoer Kontroll 2. Tørt ved spiring Tørke (tak) 3. Tørke tidlig Tørke (tak) 4. Tørke knollutvikling. Tørke (tak) 5. Tørke knollvekst1 Tørke (tak) 6. Tørke knollvekst2 Tørke (tak) 7. Holdes vått 8. Ekstra vann ved knolldanning 9. Kontroll uten smitte

24 Resultater Jordfuktighet og skurv (2009) Lite skurv ingen forskjeller for Asterix Flatskurv Saturna mye skurv ved tørke under knolldanning ( ) - antydning til økning ved tørke under stolonutvikling (rel. tørt i alle ruter)

25 Resultater Jordfuktighet og skurv, forts. Vorteskurv svært lave nivåer ingen sikre utslag. Noe mer i leddet som ble holdt fuktig? Svartskurv lave nivåer ingen sikre utslag. Ingen antydning til økning ved vanning Sølvskurv svært lave nivåer ingen utslag Svartprikk liten forekomst, men mest i leddet som ble holdt vått

26 Høsting/innlagringsforhold/lagring med fokus på sølvskurv og blæreskurv (M Asterix) Forsøk Ett felt på Apelsvoll 3 år Asterix Lik behandling til 24.8 Split split plot: 9 høstestrategier 2 ulike sårhelinger 2 lagringsstrategier Holde jorden fuktig ved alle høstetider for å fremme utvikling av sølvskurv og blæreskurv-smitte og sikre like høsteforhold Faktorer 4 ulike høstetider kombineres med ulike risdrepingsstrategier (22, 11 eller 0 dager før høsting) Sårheling med rask opptørking eller ved høy relativ fuktighet Lagertemperatur rett ned på 4 eller gradvis senket over 2 mnd Vurdering av skurv etter 5 mnd lagring

27 Høsting/innlagringsforhold/lagring i Asterix - Resultater Sølvskurv (pluggtest) Raskt tørking etter opptak begrenser angrepet av sølvskurv Raskt temperatursenking begrenser angrepet Usikker effekt av høstetid nedsviingstid A: høy RH - rett ned på 4 B: høy RH - gradvis ned til 4 C: tørke raskt - rett på 4 D: tørke raskt - gradvis ned til 4

28 Høsting/innlagringsforhold/lagring i Asterix - Resultater Svartskurv (pluggtest) Mest svartskurv ved lang nedsviingstid (22 d) Ikke forskjell mellom grønt ris og 11 dager Usikker effekt av sårheling/lagringsregime A: høy RH - rett ned på 4 B: høy RH - gradvis ned til 4 C: tørke raskt - rett på 4 D: tørke raskt - gradvis ned til 4

29 4. Bruk av molekylære metoder for å undersøke sammenheng mellom smittepress og utvikling av skurv Teste ut DNA metoder som kan påvise mengden av de ulike sjukdomsorganismene i knoller og jord Finne sammenheng mellom prøveresultat og reell utvikling av skurv Kan metodene brukes i praksis for å definere om settepotet/jord er egnet til å produsere kvalitetspotet? Eventuelt om spesielle tiltak er nødvendig Testes ut på 40 felt per år ( ). 40 felt fordelt på ulike potetdistrikt ble etablert i 2009 i Prøver av settepotet og jord på vår. Ny jordprøve tatt ut ca 15/8. Knollprøver etter innlagring analyseres

30 DNA-basert diagnostikk I Alle organismer har sitt unike DNA Også en del likheter* Deler av DNA brukes for å studere slektskap mellom organismer DNA kan brukes for å identifisere organismer

31 DNA-basert diagnostikk III Basert på PCR PCR = Polymerase Chain Reaction Teknikk som går ut på å lage mange kopier av bestemte deler av DNA 96 C 72 C x C

32 Sammenhengen mellom smittepress og utvikling av sjukdom Foreløpige resultater fra 2009 sesongen 40 felter Prøve av settepotet, jord på våren, jord i midten av august og prøve av avlingen

33 Det var relativt lite flatskurv på settepotetene. Flatskurvangrepet i avlingen økte med mengden smitte på settepotetene og mengden smitte i jorden på våren. Settepotetsmitten hadde størst betydning.

34 R-Sq(adj) = 47,7% Mengden vorteskurv i avlingen øker med settepotetsmitten og mengden vorteskurvsmitte i jorda på høsten. Settepotetsmitten hadde størst betydning

35

36 Sølvskurv og svartprikk Sølvskurv - lav forklaringssgrad Mengden svartprikksmitte i avlinga øker med mengden settepotetsmitte og jordsmitte om våren. Det var mest settepotetsmitte.

37

38 Oppsummering 40 felt 2009 Settepotetsmitten hadde størst effekt på skurvangrepet Det ble generelt funnet lite smitte i jorda (noe usikkerhet i metoden) Lav forklaringsgrad for flatskurv, tyder på at det er andre faktorer (fuktighet i knolldanningsperioden) har stor betydning for sykdomsutvikling Lav forklaringsgrad for sølvskurv, kan ha sammenheng med at det generelt var mye sølvskurv i settepotene og at forhold etter opptak har stor betydning

39 Avsluttende kommentarer Prosjektet vil komme med mange resultater, men bare en feltsesong er foreløpig klar Vi er spente på resultatene som kommer! Takk for oppmerksomheten!