Skurv i potet noen foreløpige resultater fra skurvprosjektet

Transkript

1 258 Skurv i potet noen foreløpige resultater fra skurvprosjektet Arne Hermansen 1, Merete Wiken Dees 1, Arild Sletten 1, Ricardo Holgado 1, Eldrid Lein Molteberg 2, Tor J Johansen 3, May Bente Brurberg 1, Ragnhild Nærstad 1 & Vinh Hong Le 1 1 Bioforsk Plantehelse Ås, 2 Bioforsk Øst Apelsvoll, 3 Bioforsk Nord Holt arne.hermansen@bioforsk.no Innledning Skurv av ulike typer har blitt et økende problem i Norge. Dette er primært et kvalitetsproblem og gjelder i første rekke for matpotetmarkedet. Kvalitetsproblemet skyldes en rekke ulike sjukdomsorganismer som omfatter Streptomyces spp. (flatskurv), Spongospora subterranea (vorteskurv), Helminthosporium solani (sølvskurv), Rhizoctonia solani (svartskurv), Polyscytalum pustulans (blæreskurv), Colletotrichum coccodes (svartprikk) og rotsårnematoder (Pratylenchus spp.). De årlige kostnadene med disse sjukdommene for matpotetbransjen og dyrkere av industripotet beløper seg til omtrent 37 mill. NOK. Prosjektet Improved potato quality by reduced skin blemish diseases (scab and scurf) in Norwegian potato production ( ), også kalt skurvprosjektet, har som mål å utvikle og implementere metoder og tiltak som kan redusere skurvproblemene med 30 %. Prosjektet finansieres av Fondet for forskningsavgift på landbruksprodukter, Forskningsmidler over jordbruksavtalen, Norges forskningsråd, ulike aktører innen potetbransjen (Bama, Gartnerhallen, ICA- Norge, NFGrønt, KiMs og Maarud) og Bioforsk. Ulike enheter innen Norsk Landbruksrådgiving deltar blant annet med uttak av prøver. Prosjektet samarbeider også med forskningsinstitutter i Skottland (SCRI), USA (USDA) og Finland (Helsinki universitet). Denne artikkelen gir en oversikt over en del foreløpige resultater fra ulike deler av prosjektet. Kartlegging av ulike skurvsjukdommer, inkludert rotsårnematoder Mottaksprøver av potet ved potetpakkerier i ulike deler av landet ble vurdert spesielt for skurv i to perioder etter vekstsesongen 2008 (uke 4-5, og i 2009) og 2009 (uke 4-5, og i 2010). Totalt ble 241 partier undersøkt, en fra hver dyrker som leverte poteter til de ulike pakkeriene i de aktuelle ukene. Prøvene ble vasket etter vanlig prosedyre ved de ulike pakkeriene. Deretter ble det foretatt en vurdering av potetene som var synlig fra toppen av bøtta hvor poteten ble plassert. Det ble anslått hvor stor del av synlig overflate av potetene som var dekket med ulike skurvtyper, et anslag for hver skurvtype: flatskurv, vorteskurv, svartskurv, sølvskurv/svartprikk, blæreskurv, annet. Det ble sendt inn en prøve på 20 knoller fra hver av de 241 partiene til Bioforsk Plantehelse for verifisering av diagnosen. Ved Bioforsk Plantehelse ble prøvene vurdert og for hver skurvkategori ble det angitt: mye, lite eller ikke funnet. Deretter ble det gjennomført en såkalt pluggtest av 10 knoller, hvor to sektorer fra potetoverflata ble skåret ut fra hver knoll og lagt til inkubering i en petriskål ved 15 C i 8 dager. Pluggene ble undersøkt for forekomst av kjente strukturer til de ulike skurvpatogenene ved bruk av et stereomikroskop. Resultatene fra skurvvurderingene ved Bioforsk Plantehelse er summert opp i tabell 1. De aller fleste potetpartiene hadde flere skurvtyper til stede. Sølvskurv ble funnet i alle prøver. Svartprikk, en skurvtype vi tidligere ikke trodde var et problem i Norge, ble påvist i mer enn halvparten av prøvene. Et utvalg av prøver med flatskurvlignende symptomer ble farget med sur-fuksin for å se om det var rotsårnematoder tilstede. Rotsårnematoder ble funnet ca. 0,5 mm under skallet. På knoller angrepet av rotsårnematoder sees ofte sprekker i korsform, som ligner mye på flatskurvskade. I og rundt disse sprekkene finnes rotsårnematoder. Rotsårnematoder ble påvist i knoller både med og uten flatskurv. Sammenhengen mellom rotsårnematoder og flatskurvorganismer er fortsatt uklar.

2 259 Tabell 1. Forekomst av ulike skurvtyper i potetpartier fra vekstsesongen 2008 og 2009 Skurvtype Forekomst Sortskommentarer Flatskurv I % av prøvene. Mest angrep i 2008 sesongen Mest angrep i Mandel, Saturna og Folva Sølvskurv I 100 % av prøvene. Svakere angrep i 2009 enn i Asterix mest angrepet i Svartskurv I 80 % av prøvene (sopphyfer av svartskurv), Tendenser til minst angrep i Asterix men kun svake angrep Blæreskurv I 80 % av prøvene Tendenser til mest angrep i Asterix Svartprikk I % av prøvene, men relativ svake angrep Mest angrep i Saturna Vorteskurv I % av prøvene. Mest angrep i 2009 sesongen Mest angrep i Asterix og Beate Rotsårnematoder I ca. 60 % av analyserte prøver (prøver med flatskurvsymptomer) Sortsvariasjoner foreløpig ikke vurdert Ulike Streptomyces-arter involvert i flatskurv For kartlegging av utbredelsen av flatskurv i Norge, ble knoller fra partier med skurv fra forskjellige deler av landet (alle fylker unntatt Hordaland, Sogn og Fjordane, Nordland og Oslo) undersøkt etter vekstsesongene 2008 og Prøvene ble sendt inn fra forsøksringer, pakkerier og dyrkere. Streptomyces ble forsøkt isolert fra fem knoller per prøve. Fra 256 prøver har 957 enkeltisoleringer blitt utført og totalt ble det funnet 463 Streptomyces isolater. Av disse ble 227 isolater karakterisert som patogene basert på tilstedeværelse av genet for thaxtomin (testet ved PCR). 70 isolater har blitt klassifisert som S. turgidiscabies og 157 som S. scabies/s. europaeiscabiei. Det viser seg at mangfoldet av Streptomyces-arter som fører til skurv er noe større enn tidligere antatt. S. europaeiscabiei og S. turgidiscabies ble funnet, mens S. scabies ennå ikke er funnet blant de analyserte prøvene. S. scabies/s. europaeiscabiei ble funnet i samtlige 15 fylker som det er innsendt prøver fra. S. turgidiscabies ble ikke funnet i 3 av de undersøkte fylkene (Nord- og Sør-Trøndelag, Telemark). Grunnen til dette er sannsynligvis det lave prøveantallet som er sendt inn fra de respektive fylkene og vi kan derfor ikke utelukke at arten ikke er representert der. Sammenheng mellom kjemiske og fysiske jordforhold, kulturtiltak og utvikling av skurvsjukdommer Det er gjennomført forsøk i denne arbeidspakken både i 2009 og Resultatene som presenteres er fra 2009, ettersom det gjenstår skurvvurdering fra forsøkene i Effekt av fysiske jordforhold på ulike Streptomyces arter under kontrollerte vekstbetingelser (klimakammerforsøk) Poteter av sorten Gulløye (lysgrodd) ble dyrket i sandbasert kompost Proffjord iblandet 50 % perlite (volum) i 10 liters potter i Pottene ble tilført smitte av to flatskurvorganismer (S. scabies/s. europaeiscabiei og S. turgidiscabies) i tillegg var det kontrollpotter uten smitte. Potetene ble dyrket ved 18 ºC i dagslysrom under naturlige lysforhold i Tromsø. I knolldanningsperioden ble det gjennom ulik vanningsstrategi oppnådd tørre, normalt fuktige og fuktige vekstbetingelser. Fuktigheten ble kontrollert ved vanning etter veiing av pottene. Resultatene for 2009 (tabell 2) viste at smitten med S. turgidiscabies førte til betydelig sterkere angrep enn S. scabies/s. europaeiscabiei. Det er foreløpig uklart om årsaken er ulik patogenitet mellom disse, eller om smittegraden var forskjellig. Ulik fuktighet hadde ingen innvirkning på angrepet av S. turgidiscabies. For S. scabies/s. europaeiscabiei var det en tendens til sterkest angrep under de tørreste forholdene. Potet

3 260 Tabell 2. Forekomst av flatskurv ved ulik jordfuktighet (dekning i prosent av knolloverflate) i 2009 n (ant.) Tørt (0,5 N) Normalt (N) Fuktig (1,5 N) S. turgidiscabies S.scabies/europaeiscabiei 8 10,1 5,4 4,5 Kontroll (u. smitte) Effekt av gjødsling på skurv Effekter av seks ulike flatskurv-forebyggende behandlinger relatert til næringstilførsel og pakking i sorten Saturna ble undersøkt i to felt i 2009 (Apelsvoll på Toten og Roverud i Solør) (tabell 3). De seks behandlingene var: Pakking; Rekemel (som tidligere har vist tendenser til effekt mot flatskurv); FZB24 som består av en sporedannende Basillus-art som hevdes å påvirke mikrofloraen og stimulere og beskytte mot flatskurv og svartskurv; Fullgjødsel og Nitrabor som en surere variant enn Fullgjødsel , og som derfor antas å dempe flatskurvsmitte; Elementært svovel som både kan gi en ph-effekt mot flatskurv i tillegg til god svovel-status, som kan være positivt for svartskurvbekjempelse; Mangan (og Bor) testes i forhold til en mulig styrkende effekt på knollene, bl.a. mot vorteskurv. Tabell 3. Forsøksledd i gjødslingsforsøk mot skurv i 2009 Ledd Behandling 1 Kontroll 2 Usmittet kontroll 3 Pakket med plenrulle etter setting 4 Rekemel (+ kaliumsulfat) 5 FZB24 (0,1 l/daa) blandet i Flex startgjødsel (10-7) 6 Fullgj xNitrabor (ved 100 % spiring og før hypping) 7 Mantrac Optiflo. (200 ml 7, 17, 27, 37 dager etter oppspiring) 8 Brimstone (elementært svovel) Feltene ble satt henholdsvis 19.5 og 3.6 på Apelsvoll (moldholdig lettleire) og i Solør (silt). Gjødsling og sprøyting ble gjennomført i henhold til vanlig praksis i området. Feltene ble ikke vannet. Det var generelt nokså tørre forhold etter setting, mens det var fuktige forhold fra rett før knolldanning. Det var generelt lite skurv i felten og ikke sikre forskjeller i skurvangrep mellom de ulike gjødslingsbehandlingene. Det var tendens til at pakking ga mer grønne poteter, noe mindre flatskurv og litt mer svartskurv (ett felt). Effekt av tørke og vanning på skurv Jordfuktighet er viktig for de fleste skurvarter, og vi testet derfor ut effekten av ulike vannings-/tørkestrategier på både flatskurv, vorteskurv, svartskurv, sølvskurv og blæreskurv. Det ble gjennomført et feltforsøk på Apelsvoll med sortene Asterix og Saturna i Settepotetene som ble brukt hadde moderat smitte av flere skurvarter. Saturna hadde forekomst av svartprikk, sølvskurv, flatskurv, vorteskurv og blæreskurv mens det i Asterix ble funnet smitte av vorteskurv, flatskurv, sølvskurv, blæreskurv og svartprikk. Forsøket ble gjennomført med 7 behandlinger med regulert vanntilgang i tillegg til smittet (flatskurv) og usmittet kontroll, totalt 9 ledd med 4 gjentak. For å regulere vanntilgang ble forsøksrutene enten dekket med tak i 5 ulike perioder, eller utsatt for ekstra vanning. Første periode med dekking var fra setting til ca. 10 dager etter spiring ( ) og deretter ble taket flyttet med intervaller på ca. 20 dager (22.6, 10.7, 31.7 og 20.8). Siste dekke-periode var fra 20.8 til høsting Ett ledd fikk ekstra fuktighet i den tørre perioden på forsommeren, mens naturlig fuktighet resten av sommeren bidro til at et ledd med ekstra vanning under knolldanning ikke ble tilført ekstra vann. I feltene med ulik fuktighet var det generelt lite skurv, med unntak av mye flatskurv i Saturna i leddet som ble holdt tørt i perioden juli (knolldanning). For øvrige ledd / skurvarter var det små og usikre forskjeller. Det var en tendens til noe mer smitte av vorteskurv og svartprikk i Asterix når jorda ble holdt fuktig før knolldanning. Effekt av høsting og lagring på skurv Formålet med forsøket var å undersøke effekten av høsting, innlagringsforhold og lagringstemperatur på forekomsten av ulike skurvarter. Ett felt med sorten Asterix på Apelsvoll i 2009 ble brukt for dette forsøket. Settematerialet inneholdt noe smitte av vorteskurv, flatskurv, sølvskurv, blæreskurv og svartprikk. Det ble brukt 9 høstestrategier med 4 gjentak, der avlingen fra hver rute ble delt i 4 kombinasjoner av

4 261 ulike sårhelinger og lagringstemperaturer. Hele feltet ble behandlet likt og i henhold til vanlig dyrkingspraksis for området fram til 24.8, da de første leddene ble høstet på grønt ris eller svidd ned. Deretter ble det gjennomført behandlinger (nedsviing/høsting) hver 11. dag fram til 25.9, slik at vi fikk totalt 4 ulike høstetider, kombinert med ulike risdrepingsstrategier (22, 11 eller 0 dager før høsting). Jorda ble holdt fuktig ved vanning ved alle høstetidspunkter for å fremme utvikling av eventuell sølvskurv og blæreskurv og sikre like høsteforhold. Etter høsting ble potetene fordelt i småsekker og plassert på lager. Sårhelingen foregikk henholdsvis med rask opptørking og ved høy relativ fuktighet. Prøvene ble videre splittet opp og lagret enten konstant på 4 C eller ved gradvis senking av temperaturen over 2 måneder. Standard registreringer og analyser av blant annet skurv ble gjennomført i slutten av februar. Som forventet ut fra sortsvalg og smitte i settepoteten var forekomsten størst av sølvskurv og blæreskurv (henholdsvis 1,0 og 2,2 % av knolloverflaten). Forsøket viste at mengden latent smitte av sølvskurv ble redusert når potetene ble tørket opp relativt raskt etter opptak. Rask senking av temperaturen etter sårheling bidro også til å redusere problemet med sølvskurv. Mengden svartskurvsmitte økte mest når potetene ble stående lenge i bakken (22 dager), men det var liten forskjell mellom høsting på grønt ris og nedsviing 11 dager før høsting. Innlagring/lagring påvirket ikke svartskurvsmitten. Utsatt høsting, uavhengig av nedsviingsstrategi så ut til å øke nivået av vorteskurv. For flatskurv og svartprikk var det ikke sikre effekter av verken høsting eller lagring. Nye diagnosemetoder og bruk av disse for å studere sammenhengen mellom smittepress på settepotet og i jord og det som utvikles i avlinga Det ble tatt ut prøver fra 40 felt hos potetdyrkere i ulike deler av landet i Lokale enheter av Norsk Landbruksrådgiving stod for prøveuttakene. Knollprøver ble tatt ut før setting og etter høsting. Jordprøver ble tatt ut fra de samme feltene, ved setting og midt i august. Knoller til PCR analyse ble skrelt systematisk fra navle-enden og rundt hele knollen i lengderetning, uavhengig av eventuelle symptomer. Jordprøver (500 g) ble tørket 5 dager ved romtemperatur før videre behandling. Real-time kvantitative PCR metoder for deteksjon av blæreskurv, flatskurv, svartprikk, svartskurv, sølvskurv og vorteskurv, utviklet tidligere av våre samarbeidspartnere i Skottland (SCRI), ble benyttet. Det ble generelt funnet betydelige mengder smitte av flere av sykdomsorgansimene i settepoteter, mens det generelt ble funnet relativt lite smitte av de testede sykdomsorganismene i jord. Testing av DNA isolert fra jord med generelle deteksjonsprimere (ITS-3 og -4) tyder på at DNA-isoleringen fra jord ikke har fungert tilfredsstillende i dette første prøveåret. Resultatene nedenfor må derfor ses i lys av dette. Resultatene for de ulike skurvtypene kan kort summeres opp som følger. Flatskurv: Det var relativt lite flatskurv på settepotetene. Flatskurvangrepet i avlinga økte med mengden smitte på settepotetene og mengden smitte i jorda på våren. Settepotetsmitten hadde størst betydning i denne sammenheng. Lav forklaringsgrad (dårlig sammenheng mellom PCR data og det som ble påvist i avlinga) for flatskurv, tyder på at andre faktorer (eksempelvis fuktighet i knolldanningsperioden) har stor betydning for sykdomsutvikling. Svartprikk: Mengden svartprikksmitte i avlinga økte med mengden settepotetsmitte og jordsmitte om våren. Det ble påvist mest settepotetsmitte. Sølvskurv: Det var mye sølvskurvsmitte i settepotetene, og tilsvarende mye i avlinga. Lav forklaringsgrad for sølvskurv kan ha sammenheng med at det generelt var mye sølvskurv i settepotene og at forhold etter opptak har stor betydning for utvikling av smitte. Vorteskurv: Mengden vorteskurv i avlinga økte med mengde smitte i settepotetene og mengden vorteskurvsmitte i jorda på høsten. Settepotetsmitten hadde størst betydning for mengden smitte i avlinga. Svartskurv og blæreskurv: Det var rimelig god sammenheng mellom mengde smitte i settepotetene og det som ble påvist i avlinga (se figur 1). I det videre arbeid vil det bli gjort forsøk på å sette opp PCR der man kan påvise mer enn en sjukdomsorganisme i samme PCR reaksjon. Fortrinnsvis tenker vi oss følgende kombinasjonsstrategier: 1. S. scabies/s. europaeiscabiei, S. turgidiscabies, S. subterranea, R. solani og 2. C. coccodes, H. solani, P. pustulans. Potet

5 262 PCR-Svartskurv avling 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Sammenheng mellom smitte i settepotet og angrep i avling av svartskurv (R 2 =51%) 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 PCR- Svartskurv settepotet PCR-Blæreskurv avling 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Sammenheng mellom smitte i settepotet og angrep i avling av blæreskurv (R 2 =54%) 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 PCR- Blæreskurv settepotet Figur 1. Sammenheng mellom smitte av blæreskurv og svartskurv i settepoteter og det som ble påvist av disse sjukdommene i avlinga (PCR data).