BIOFORSK RAPPORT Potetproduksjon i Trøndelag Rapport 2006 (Foreløpig) Foto Lasse Weiseth. PCN-feltet i Stjørdal sommeren 2006.
2 Innhold 1. Sammendrag 3 2. Bakgrunn 3 3. Målsetninger 4 4. Gjennomførelse 4 5. Forventninger 5 6. Metodikk 6 7. Resultater og diskusjon 6
3 1. Sammendrag Året 2006 er det andre året i Stjørdal-forsøket. Både vår- og høstprøver av smittet jord ble sendt til analyse ved Bioforsk Plantehelses nematodelaboratorium på Ås. Analysearbeidet er arbeidskrevende og er blitt noe forsinket, slik at rapporten for 2006 er utsatt i påvente av at alle resultatene ligger på bordet. Nå er våranalysene fra 2005 og 2006 (Pi 2005; Pi 2006) samt finalepopulasjonene fra 2005 og 2006 (Pf 2005; Pf2006), ferdig analysert. Sammenligning mellom Pf/Pi viser PCNpopulasjonens formering i forhold til de enkelte planteslag og behandlinger i feltet. I rapporten er vårtallene fra 2005 sammenholdt med høsttallene fra 2006, slik at rapporten viser virkningen av behandling på populasjonsstørrelsen høsten 2006. Analysene viser at de ulike behandlingene har hatt virkning på utviklingen av PCN. Det mest overraskende er at tilførsel av syltetøy har gitt klart best virkning, og bedre enn fangpotet og potetrasp som man hadde regnet med skulle ha best effekt. Ellers viser resultatene at en del hagebruksvekster samt kjøttbeinmel har gitt samme resultat som brakk, mens noen av våre viktigste arter av korn og gress har kommet dårlig ut. Alle behandlingene har imidlertid redusert smitten kraftig i forhold til fortsatt dyrking av potet. Det vil være viktig å gjennomføre prosjektet etter planen, slik at man kan få bekreftet om resultatene beskriver en reell trend. Det er viktig å gjøre oppmerksom på at resultatene ennå ikke er statistisk behandlet, slik at grupperingene basert på Pf/Pi kan bli noe endret. 2. Bakgrunn I Norge ble potetcystenematoder (PCN) Globodera spp. første gang påvist i 1955 i Agder-fylkene, og har siden spredt seg til alle fylker i Sør-Norge. I Sør-Trøndelag ble de første funn av gul PCN (ypcn) G. rostochiensis gjort 1986 i Ørland kommune, og i 1993 ble det også gjort funn på Frosta i Nord- Trøndelag. Her ble både ypcn og hvit PCN (wpcn) G. pallida påvist (Magnusson & Hammeraas 1994). Senhøsten 2004 og tidlig i 2005 ble wpcn oppdaget i Stjørdal, som den tredje kommunen i Midt- Norge (Magnusson 2006). Dette er det hittil største kjente infeksjonsarealet i Norge for denne nematodearten. Nematoden er klassifisert som karanteneskadegjører, og påvisningen resulterte i at 6 eiendommer er lagt i 40 års karantene med forbud mot dyrking av potet og bortføring av jord. Pålegget påvirker også andre produksjoner og samarbeid på arealene. Potetproduksjonen utgjør en viktig del av Landbruksnæringen i regionen og fylket, og gir også grunnlag for en ikke ubetydelig regional distribusjons- og foredlingsvirksomhet. wpcn er imidlertid ikke bare et lokalt problem, men en direkte trussel mot hele Norges potetproduksjon. Denne skadegjøreren er dessuten av stor internasjonal betydning. Det er kjent at mellomkulturer eller opphold av potetproduksjonen, fører til reduksjon av PCN. Det finnes imidlertid ikke god og sikker kunnskap om hvor store effekter forskjellige mellomkulturer har på smittenedgang og infeksjonspotensialet av wpcn under norske forhold. Dette gjelder også for effekten av diverse gjødselog jordforbedringsmidler. Ved utbredelsesundersøkelsene i Stjørdal som er utført
4 for Mattilsynet, ble det ved Bioforsk Plantehelse på Ås observert sopper som angriper egg og ungstadier av wpcn. Effekten av disse antagonistene er heller ikke kjent under norske forhold. 3. Målsetninger Hovedmål: Klarlegge regionale kulturtiltaks betydning for smittereduksjon hos hvit potetcystenematode (wpcn) Globodera pallida i Stjørdal, Nord-Trøndelag. Delmål: 1. Klarlegge betydningen av kulturer for smittenedgangen. 2. Klarlegge betydningen av parasittære sopper for smittenedgangen. 3. Klarlegge betydningen av avfallsprodukter for smittenedgangen. 4. Gjennomføring Etter funnene av wpcn i Stjørdal ble et flerårig feltforsøk planlagt, og startet, i 2005. Ved siden av lokal finansiering i Midt-Norge ble det søkt om et NFR-prosjekt (KMB) i håp om at forskningsrådet ville støtte prosjektet økonomisk fra 2006. Prosjektet hadde en økonomisk ramme på 7,267 mill, over en periode på 3-4 år. I tillegg til at Nord-Trøndelag fylkeskommune, FMLA i Nord-Trøndelag og Innovasjon Norge Nord-Trøndelag støttet prosjektet økonomisk, kom det også midler og bidrag fra COOP Røra Fabrikker, Norsk Protein as, Hoff Industrier Sundnes og Bio Lotus. Dessverre ble det ikke tilslag for prosjektet i NFR, slik at Planteforsk (Bioforsk fra 1.1.2006) har stilt både med ekstra økonomiske og andre ressurser for at de viktigste oppgavene kunne bli gjennomført i 2005 og 2006. Søknaden fra NFR ble avslått fordi man der fant den for regionalt preget. Det ble sendt en ny NFR (KMB) søknad i 2007 med hovedvekt på gul PCN og antagonistiske effekter av sopp. Imidlertid er det lagt inn noen undersøkelser også på hvit PCN. De analysene som er gjort i 2005 og 2006 og som er planlagt i 2007, vil ha stor komplementær verdi for det videre arbeidet med PCN. Oppstart av Stjørdalprosjektet i 2005 var svært viktig for å hente inn nødvendige nematologiske og andre data som lå til grunn etter at det var dyrket poteter på arealet i 2004. Et areal på vel 1,6 daa tilhørende Jostein Ertsgård i Stjørdal ble tillatt benyttet som forsøksareal. Feltet består av 24 forsøksledd med 5 gjentak, til sammen 120 ruter à 3 x 4,5 m. Selve høsterutene er 2 x 3,5 m. Etter en forberedende prøvetaking for å lokalisere PCN-smitte på et større areal, ble feltet anlagt i mai 2005 (Tabell 1). Målet er å vise endringen i smittenivå til wpcn i årene etter potet. Man vil studere effekten av relevante plantekulturer for Trøndelagsområdet, samt effekten av avfallsprodukter og NEMguard (hvitløkekstrakt) hvor dette er tilført jorda. Ansvarlig for gjennomføringen av feltforsøket er Bioforsk Midt-Norge Kvithamar. Tabell 1: Behandlinger i forsøksledd.
Grønnsaker Gras Korn Frukt & Bær Potet Avfallsbaserte Produkter Brakk 5 Kepaløk cv. Sunskin Raigras cv. Napoleon Bygg cv. Arve Jordbær cv. Korona Potet cv. Laila Kjøttbeinmel (KBM) 400kgldaa Uten tilsetting Purre cv. Ramt Bladfaks cv. Leif Høsthvete cv. Bjørke Bringebær cv. diverse Linjer Fangpotet cv. Laila Potetrasp 4000 kg/daa NEMguard 36 kgldaa Hvitløk cv. Greengarden Timotei cv. Vega Rose cv. Moge Hammerberg Syltetøy-avfall 22000 tldaa Kål cv. Castello Rødsvingel cv. Leik Kakao-flis 400 kgldaa Gulrot cv. Yukon Engkvein cv. Nor Rødbete cv. Carillion Smittenivået i felt vil bli bestemt ut fra prøveuttak vår og høst. Vårprøvene fra 2005 og 2006 vil klarlegge sesongenes startpopulasjoner (Pi) og høstprøvene vil vise sesongenes sluttpopulasjoner (Pf). Kvoten Pf/Pi er oppformeringsfaktoren til populasjonen og det forventes at Pf/Pi er <1 i de fleste forsøksleddene, unntatt potet. Prøveuttak vår og høst 2005 og 2006 er gjort av Bioforsk Midt-Norge Kvithamar i samarbeid med Bioforsk Plantehelse. Øvrig arbeid med anlegg av, vedlikehold og prøvetaking i felt er utført av Bioforsk Midt-Norge Kvithamar. 5. Forventninger Det er forventet at prosjektet vil gi viktig informasjon om kulturtiltaks effekter både på kvantitative (smittenivå) og kvalitative (infeksjonsevne) parametre hos wpcn under de første årene etter potet. Denne perioden er meget viktig for smittereduksjonen. For ypcn (Gul potetcystenematode) har vi tidligere notert den største smittereduksjonen det første året etter potet. Det er meget viktig å få klarlagt om dette også vil være tilfellet for wpcn (Hvit potetcystenematode). Infeksjonsdyktighet i henhold til kulturtiltak (annet enn brakk) er ikke tidligere studert for wpcn og vil være helt ny informasjon. Generelt er wpcn vanskeligere å kontrollere en ypcn (Trudgill 2003). Vi har foreløpig ikke kjennskap til aggressivitetsmønster hos nematodepopulasjonene i Stjørdal. Imidlertid viser utenlandske erfaringer til en meget høy variasjon hos wpcn. Prosjektarbeidet vil gi økt kunnskap om lokale populasjoners aggressivitet på resistent potet cv. Saturna. Nematodenes evne til infeksjon av vertsplanten, d.v.s. infeksjonspotensialet, er sjelden undersøkt i forbindelse med kartlegging av smittenivåer til PCN. Informasjon fra utlandet tyder på at 30 år uten vertsplante vil føre til utilstrekkelig infeksjonspotensial hos ypcn (Turner 1996). Ikke-vertsplanters effekt på infeksjonspotensialet til wpcn er hittil ikke undersøkt, men kan ha relevans for smittepressets nedgang over tid. Prosjektet forventes å kunne gi et første innblikk i smittepotensialets forandring som resultat av dyrkingstiltak. I forbindelse med analyse av prøver fra PCN-infisert areal i Stjørdal er det notert at
en stor andel av nematodene er angrepet av sopp, og innledende undersøkninger tyder så langt på forekomst av slektene Nematophthora, Catenaria og Pochonia. Artene N. gynophila og P. chlamydosporia er begge kjent som viktige faktorer i populasjonsreguleringen av havrecystenematoden Heterodera avenae både i England og i mange andre europeiske Land (Kerry 1982). En tilsvarende biologisk effektiv reguleringsmekanisme er ikke kjent for PCN. Paecilomyces lilacinus som blant annet parasitterer hunner av PCN er tidligere påvist på Frosta (Holgado & Crump 2003), men har sannsynligvis mindre betydning i situasjoner med ikkevertsplanter, hvor PCN bare forekommer som egg og juveniler. Eggparasitten P. chlamydosporia vil i en slik situasjon være av potensielt større betydning for smittenedgangen. 6 Flere typer av organisk avfall har blitt rapportert å ha negativ innvirkning på planteparasittære nematoder (Muller & Gooch 1982). Årsaken til dette kan være direkte virking av, for nematodene, toksiske stoffer som ammoniumforbindelser, eller indirekte virking av forhøyde tettheter av antagonistiske mikroorganismer. Aktuelle regionale produkter som kan ha betydning i denne sammenhengen, kan være kjøttbeinmel (KBM) fra Norsk Protein, potetrasp fra Sundnes Brenneri, og avfall fra virksomheten ved Røra Fabrikker sin fabrikasjon av syltetøy. Andre meget interessante produkter er kakao-flis og det hvitløkbaserte preparatet NEMguard. Effekten av disse produktene på smittenivået til PCN det første året etter potet og senere vil bli klarlagt i forsøket. 6. Metodikk Jordprøver er tatt fra hver av de 120 rutene i feltet. Hver prøve består av 24 stikk med jordbor, diameter 25 mm, i dybde på 15-20 cm. Prøvene er fraktet til Bioforsk Plantehelse Ås med bil hvor de ble lagret i kjølerom på +3 DC. Før ekstraksjon ble prøvene tørket og siktet gjennom nett på 2 mm. Deretter ble 100 gram jord ekstrahert i Fenwick-kanne, hvor cyster og humusmateriale ble tatt ut med en sil (nett: 212 i). Deretter ble materialet lagt på filterpapir hvor cyster blir telte og plukket opp for beregning av smitteinnhold som egg/larver pr. gram jord. Fra hver rute ble den opptelte smitten satt ut på potet, cv. Kerrs Pink, i 10 cm plastpotter med vekstsand, og plassert i vekstrom ved +(20 C/16 C) dag-/natttemperatur, og 18 timer lysperiode. Plantene ble vatnet daglig. 7. Resultater og diskusjon 2006 er andre år i det treårige Stjørdal-forsøket. Både vår- og høstprøver ble sendt til analyse ved Bioforsk Plantehelses nematodelaboratorium på Ås. Analysearbeidet er arbeidskrevende, men i løpet av mai/juni 2007 var alle jordprøver fra 2005 og 2006 ferdig analysert. Tabell 1 viser utviklingen i smittesituasjonen ved å vise forholdet mellom høstpopulasjonen i 2006 (Pf) og vårpopulasjonen i 2005 (Pi), som et gjennomsnitt av fem gjentak. Det er så langt ikke regnet statistikk på tallene, slik at vurderingen videre tar forbehold for at grupperingene kan bli endret når dette er gjennomført.
Tabell 1. Virkning av ulike behandlinger på forholdstall Pf (høstpopulasjon 2006 av wpcn) /Pi( vårpopulasjon 2005 av wpcn) og gruppering mellom behandlingene, i felt hos Jostein Ertsgård, Stjørdal. 7 Behandling Pf/Pi Rangering Syltetøy 0,027 1 Fangpotet 0,056 2 Potetrasp 0,058 2 Hvitløk 0,075 3 Kepaløk 0,080 3 Purre 0,082 3 Rødbeter 0,086 3 Nype 0,086 3 Kjøttbeinmel 0,090 3 Brakk 0,091 3 Engkvein 0,111 4 Jordbær 0,111 4 NG biologisk middel 0,112 4 Gulrot 0,113 4 Rødsvingel 0,115 4 Hodekål 0,121 4 Kakaoflis 0,135 5 Høsthvete 0,144 5 Bygg 0,156 5 Timotei 0,165 5 Bladfaks 0,180 5 Bringebær 0,186 5 Raigras 0,281 6 Potet 0,878 7 Dette viser at det er stor forskjell på virkning av ulike vekster og behandling med forskjellige produkter. Rangeringen viser at å tilføre syltetøy på jorden har hatt en svært god effekt, bedre enn fangpotet og potetrasp som det var ventet skulle ha god effekt. Ellers viser tabellen at dyrking av planter innen løkfamilien fører til like stor nedgang i smitte som brakklegging, dyrking av og rødbeter og nype (Rosa : Moye Hammerberg ) og tilførsel av kjøttbeinmel. I neste gruppe, som gir svakere nedgang i smitte, finnes flere hagebruksvekster som jordbær, gulrot og hodekål samt engkvein og rødsvingel og et biologisk middel. Noen av våre viktigste kornslag og bringebær, har en relativt dårlig effekt, mens raigras er den dårligste veksten for å redusere smitte bortsett fra fortsatt dyrking av potet som nesten opprettholdt wpcn populasjonen høsten 2006 på samme nivå som våren 2005. Disse resultatene viser at det er viktig å gjennomføre undersøkelser også i 2006 som planlagt, for å bekrefte om de resultatene vi har oppnådd så langt uttrykker en trend.