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: Ragnhild Nærstad Bioforsk Plantehelse Nasjonalt potetseminar på Hamar 2011

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, May Bente Brurberg, Ricardo Holgado, Eldrid Molteberg, Tor J Johansen, Arne Hermansen 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 Svartskurv forårsakes av Rhizoctonia solani (Thanatephorus cucumeris) Innsunkne mørke brune flekker på spirer, stengler, stoloner og røtter Infeksjon i stoloner tidlig i sesongen => knollen aborteres, nye dannes lengre opp => flere små knoller og mer grønne knoller kald jord og høy jordfuktighet => favoriserer sykdommen Vekstskifte + rask spiring => reduserer sykdommen Beising av settepotetene

5 Symptomer på knollene: A) sprekker,overflatenekroser, arr B) sklerotier

6 Svartskurv

7 Sølvskurv (Helminthosporium solani)

8 Sølvskurv (x 10) Sølvskurv (x 100)

9 Sølvskurv Svakt brune, etter hvert sølvgrå, glinsende flekker på knolloverflata Sølvfargen skyldes luftlummer som dannes etter infeksjoner Kanten av unge flekker kan ha et sotaktig utseende. Sporer dannes i kanten av flekkene ved høy luftfuktighet Kan danne sporer ved 2-27 C Soppen vokser bare i og mellom cellene i periderm Forårsaker økt vanntap

10 Sølvskurv Settepotet er viktigste smittekilde Har bare potet som vertplante, men kan leve som saprofytt => vekstskifte 3-4 år Både umodne og modne knoller kan smittes Rask opptørking etter opptak reduserer angrepet Soppen kan også smitte til friske knoller under lagring, spesielt under fuktige forhold Unngå kondens under lagring

11 Svartprikk (Colletotrichum coccodes)

12 Svartprikk symptomer Brungrå flekker på knolloverflata, kan bli mørkere under lagring. Ørsmå svarte strukturer er synlig med det blotte øye Sølvskurv Svartprikk

13 Svartprikk Under jorda: Råtning av røtter, stengler og stoloner kan ligne svartkurv, men er mørkere Over jorda: Gulning og visning av bladverket visnesjuke Infeksjon på blad og stengler kan medføre bladfall Forårsaker økt vanntap fra knollen Normalt ikke inngangsport for sekundære sopper eller bakterier på lager

14 Svartprikk Vertplanter: potet, tomat, og enkelte andre i søtvierfamilien Overvintrer som sklerotier på knoller eller plantrester og kan overleve mange år i jord Relativ betydning av jord/knollsmitte er uklar Dårlig drenering og dårlig vekst øker sjukdomsfrekvensen Latente infeksjoner ved høsting kan utvikles under lagring

15 Blæreskurv symptomer Blæreskurv symptomer

16 Blæreskurv Polyscytalum pustulans Angriper alle underjordiske deler Brune flekker utvikles, ofte med sprekker på tvers av lengderetningen Knollsymptom først etter 5-6 uker på lager Små (2-3 mm i diameter) blærer eller opphøyde flekker. Mørkt nekrotisk vev faller sammen rundt blæra Andre verter tomat, tobakk og andre i søtvierfamilien Betydning Kvalitetsforringelse ved at knolloverflata blir stygg Reduserer spireevne i groanleggene sprang avlingstap

17 Blæreskurv spredning/smitte Infiserte settepoteter er viktigste smittekilde Kan overleve som hvileknoller (sklerotier) på planterester i jord kan overleve minst 7 år i jorda Trives godt i kaldt og rått vær Infeksjon skjer normalt de siste ukene før høsting Soppen kan også spres fra knoll til knoll på lageret, noe som er verst dersom mye jord følger potetene ved høsting Blæreskurv kan også smitte under sortering, spesielt dersom dette foregår ved kalde og fuktige forhold

18 Vorteskurv Spongospora subterranea Rike: Protozoa (amøber) Verterplanter : Potet, svartsøtvier, tomat (korkrot) Spres primært med infiserte settepoteter Danner hvilesporer som har levetid på minst 10 år i jorda Kan spres med husdyrgjødsel Hvilesporene spirer og det utvikles svermesporer som svømmer i jordvannet og infiserer alle underjordiske deler Vektor for Mop-Top virus

19 Vorteskurv symptomer Brune blæreformede vorter Først små glatter vorter, etter hvert som vortene vokser sprekker overhuden opp. Pulverlignende masse (hvilesporer) inni Kan være vanskelig å skille vorteskurv fra flatskurv Vorteskurvsoppen kan også angripe røtter, utløpere og nedre stengeldeler Kraftig angrep => missdanna knoller (mest vanlig i svært fuktig jord)

20 Vorteskurv Vortene inneholder brun/grått sporepulver 100 x 1000X

21 Stjernesprekk Skurv forårsaket av rotsår nematode Pratylenchus penetrans Munnbrodd Svelg Gonade Anus Tarm Hode

22 Rotsårnematoder Pratylenchus spp. er en migrerende endoparasitt Oppholder seg i underjordisk plantevev Kan overleve en tid fritt i jorda Avhengig av en vertsplante for å kunne gjennomføre livssyklus (obligat planteparasitt) Stikker hull i ved hjelp av munnbrodden i ungt plantevevet. Penetrering skjer like bak rothetten på røtter, og på rhizomer eller knoller der overflaten ikke er suberinisert (forkorket). Ernærer seg av celleinnholdet Etter skade på grunn av penetrering, blir vevet lysebrunt få timer etter at nematoden har begynt å spise. Angrepne celler vil bli attraktive for andre organsimer, og kan sekundærinvaderes av andre nematoder, bakterier og sopp.

23

24 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)

25 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

26 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

27 Undersøkelse av ulike forhold som påvirker skurv og som kan brukes i bekjempelse Klimakammerforsøk Holt 2009 Undersøk effekten av jordfuktighet i knolldanningsperioden mot flatskurv Resultat : Ulik fuktighet hadde ingen innvirkning på angrepet av S. turgidiscabies. For S. europaeiscabiei var det en tendens til sterkest angrep under de tørreste forholdene

28 Feltforsøk Apelsvol og Solør 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

29 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

30 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

31 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

32 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)

33 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

34 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

35 Høsting/innlagringsforhold/lagring i Asterix - Resultater Sølvskurv (pluggtest) Raskt tørking etter opptak begrenser angrepet av sølvskurv kraftig Raskt temperatursenking begrenser angrepet litt 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

36 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

37 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 og i Prøver av settepotet og jord på vår. Ny jordprøve tatt ut ca 15/8. Knollprøver etter innlagring analyseres

38 DNA-basert diagnostikk 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

39 DNA-basert diagnostikk 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

40 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.

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

42

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

44

45 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

46 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!