PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR, KESZTHELY NÖVÉNYTERMESZTÉSI ÉS KERTÉSZETI TUDOMÁNYOK DOKTORI ISKOLA
DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI
Témavezető: Dr. habil. Kocsis László egyetemi tanár mezőgazdasági tudományok kandidátusa
Társ-témavezető: Dr. habil. Fischl Géza egyetemi tanár mezőgazdasági tudományok kandidátusa
VITIS FAJOK ÉS FAJTÁK TŐKEPUSZTULÁSÁNAK ÖSSZEHASONLÍTÓ VIZSGÁLATA ÉS A VÉDEKEZÉS LEHETŐSÉGEI
KÉSZÍTETTE: Varga Zoltán
Keszthely 2009
Bevezetés Egy szőlőültetvény ökonómiai és biológiai elöregedése nem esik egy időpontba. Ökonómiai elöregedés alatt azt értjük, amikor egy adott területen gazdasági szempontból nem érdemes tovább az ültetvényt fenntartani, mivel a ráfordítások összege meghaladja a bevételt. A korai tőkepusztulást több tényező válthatja ki. Az abiotikus stresszen kívül, biotikus tényezők is fontos szerepet játszanak. A korai tőkepusztulást kutatásaink során a patogén gombák oldaláról közelítettük meg. A kórokozó gombák okozta tőkepusztulás rendkívül komplex problémakör. A témával kapcsolatos kutatások több mint 130 éves múltra tekintenek vissza, és tényleges, végleges megoldás a mai napig nincs a betegség kialakulását okozó kórokozók elleni védekezésben. A Pannon Egyetem Georgikon Karán megkezdett kutatások elsősorban
a
fajták
fogékonyságának
összehasonlítására
összpontosultak. Kísérleteink során a ’Pinot’ fajtacsoport általánosan ismert fajtáinak ez irányú tulajdonságait vizsgáltuk két kórokozóval szemben, illetve a köztermesztésben elterjedt alanyfajták
fogékonyságát
hasonlítottuk
2
össze,
a
cserszegtomaji kísérleti telepen nemesített új fajtajelöltek fogékonyságával. Külföldön végeztük a Vitis nemzetségbe tartozó
fajok
az
esca
betegségcsoport,
illetve
más
tőkepusztulást okozó gomba fajokkal szembeni fogékonyságát. A további kísérletek céljának a lehetséges védekezési módszerek kidolgozását határoztuk meg. A védekezési időpontok
meghatározásától,
a
szőlőben
alkalmazott
készítmények kutatásáig terjedtek vizsgálataink.
1.1 A kísérletek célkitűzései 1. Vitis fajok és fajták fogékonyságának vizsgálata a tőkepusztulást okozó gomba kórokozókra. 2. A tőkepusztulást okozó kórokozók fertőzőképleteinek felmérése, ezáltal, egy lehetséges hatékony védekezési időpont megállapítása. 3. Növényvédő szerek laboratóriumi és szabadföldi vizsgálata.
3
Anyag és módszer A kísérletek a Pannon Egyetem Georgikon Karának Kertészeti Tanszékén, illetve a Californiai Egyetem Davis-i karán folytak. A fajok DNS szintű meghatározása a Davis-i kampusz növénykórtani laboratóriumában történtek. A szekvenciák ellenőrzése NCBI genetikai adatbázis rendelkezésére álló szekvenciái alapján történt (http://www.ncbi.nlm.nih.gov).
A kórokozók fertőzőképleteinek felvételezése az ültetvényben A 20 spóracsapda a Vitis vinifera cv. ’Zöld veltelini’ kettő sorába került kihelyezésre. A csapdázás 2007. november 8.-tól 2008. április 15.-ig történt. A csapdákat 14 naponta gyűjtöttük steril tubusokba, majd laboratóriumba szállítottuk.
Gombaölő szerek tesztelése laboratóriumban és szabadföldön A vizsgálatok során két kórokozót teszteltünk - Diplodia seriata
(Schwein.),
Phomopsis
viticola
(Sacc.)-.
A
vizsgálatokat három különböző módszerrel végeztük. Négy ismétlést alkalmaztunk minden esetben.
4
A gombaölő-szerek két dózisát juttatuk a telepekre, vagy a táptalajra
kezelésenként.
A
dózist
minden
esetben
a
Növényvédő szerek és Termésnövelő Anyagok (Szabadi, szerk 2008) című kiadványban szőlőre vonatkozó mennyiségében adagoltuk (A továbbiakban engedélyezett dózisként szerepel). A kezelések során az engedélyezett dózist illetve annak kétszeresét alkalmaztuk. 1. módszer: A micélium közvetlen kezelése A módszer lényege az, hogy a vegyszert közvetlenül a kórokozóból származó micélium mintára cseppentettük. A kezeléstől számított 48. órától 24 óránként megmértük a kórokozó telep sugár-irányú növekedését. 2. módszer: A mérgezett agarlemez módszere A táptalaj folyékony állapotában a 10 ml növényvédő szert a táptalajba injektáltuk egy automata pipetta segítségével. A táptalaj megdermedését követően a kórokozókból származó micélium mintát ráhelyeztük a táptalaj felületére. A kezeléstől számított 48. órától 24 óránként megmértük a kórokozó telep sugár-irányú növekedését. 3. módszer: Az agarlemez felületi kezelése A harmadik módszer során a növényvédő szert a táptalaj felületén
szétterítettük.
Majd 5
a
kórokozók
konídium
szuszpenzióját (30000 konídium/ml) cseppentettük a táptalaj felületére. A kezeléstől számított 48. órától naponta megmértük a kórokozó telep sugár-irányú növekedését.
A szabadföldi kísérletek leírása A vizsgálat egy 1996-ban telepített Vitis vinifera cv. ’Nektár’ táblán történt. A vizsgált kórokozók Diplodia seriata (Schwein.) és a Phomopsis viticola (Sacc.) voltak. A kezeléseket 4 ismétlésben végeztük el 3 növényvédő szerrel (Bordóilé®, Dithane DG Neotech®, Equation contact®), illetve alkalmaztunk egy kezeletlen kontrollt is. A kezeléseket két különböző módszerrel végeztük: 1., Az első esetben a kórokozó szuszpenzióját cseppentettük először a metszlap felületére. 2., A második módszer esetében megcseréltük a két eljárást.
Patogenitási tesztek Megvizsgáltuk, hogy a Vitis nemzetségbe tartozó különálló fajok (Vitis berlandieri, Vitis champinii, Vitis rupestris, Vitis riparia) mennyire fogékonyak az általunk tesztelni kívánt kórokozókra Phaeoacremonium
(Phaeomoniella aelophilum, 6
chlamydospora, Verticillium
dahlie,
Cylindrocarpon destructans). A vizsgálatba vont Vitis fajok a Davisi Egyetem fajtagyűjteményéből származtak, mind önálló fajok, nem alkalmaztunk inter- vagy intraspecifikus fajtákat, fajonként 3 genotípust vizsgáltunk. A másik fogékonysági kísérlet során alany fajtákat a Phomopsis viticola (Sacc.) kórokozóval inokuláltuk. A Vitis vinifera fajok közül a ’Pinot’ fajtacsoport fajtáit inokuláltuk a Diplodia seriata és a Phomopsis viticola kórokozókkal.
7
Eredmények A szaporítóképletek felvételezésének eredményei A vizsgálat során a Botrytis cinerea (Pers.), Diplodia seriata (Schwein.) és a Phomopsis viticola(Sacc.) telepeinek számát jegyeztük fel. Az 1. ábrán a megjelent telepek átlagát tüntettük fel, a gyűjtési időpontok közötti átlag hőmérséklettel, és csapadékösszeggel. A kórokozók telepeinek megjelenése
Diplodia seriata
Botrytis cinerea
Csapadék (mm)
25
60 50 40 30 20
20 15 10
1
5
10 0
20 07 .1 1. 08 . 20 07 .1 1. 22 . 20 07 .1 2. 06 . 20 07 .1 2. 20 . 20 08 .0 1. 17 . 20 08 .0 1. 31 . 20 08 .0 2. 14 . 20 08 .0 2. 28 . 20 08 .0 3. 14 . 20 08 .0 3. 28 . 20 08 .0 4. 10 . 20 08 .0 4. 24 .
0
Hőmérséklet és csapadék
Phomopsis viticola
1. ábra: Az általunk megfigyelt kórokozók átlagos előfordulása a felmérés során
A gombaölő-szerek tesztelésének eredményei A
három
módszer
telepeinek
növekedési
erélyének
részeredményeit 1.-2. táblázatban összesítjük. 1. táblázat: a Diplodia seriata telepátmérőinek eredményei a micélium közvetlen kezelésének hatására, a kezelést követő 2. naptól 8
A Diplodia seriata telepátmérőjének átlaga (mm) Készítmény neve (Dózisa) Talendo® (0,25 l/ha)
2. nap
4. nap
7. nap
10. nap
11. nap
16
48
62
81
90
22
56
90
90
90
0
0
0
0
0
Discus DF® (0,2 kg/ha)
20
33
75
85
90
Tiosol® (8-10%)
19
47
84
90
90
Thiovit jet® (3kg/ha)
30
52
79
90
90
Tanos 50DF® (0,4kg/ha)
20
75
90
90
90
Eclair 49WG® (0,5kg/ha)
11
36
73
82
90
Dithane DG Neotech® (1,2kg/ha)
0 22
10 62
24 90
68 90
90 90
Curzate R® (3kg/ha) Equation contact ® (0,8 kg/ha)
Bordóilé FW® (6 l/ha)
2. táblázat: a Phomopsis viticola telepátmérőinek eredményei a micélium közvetlen kezelésének hatására, a kezelést követő 2 naptól. Készítmény neve és (Dózisa) Talendo® (0,5 l/ha) Curzate R® (6kg/ha) Equation contact ® (1,6 kg/ha) Discus DF® (0,4 kg/ha) Tiosol® (16%) Thiovit jet® (6kg/ha) Tanos 50DF® (0,8kg/ha) Eclair 49WG® (1kg/ha) Dithane DG Neotech® (2,4 kg/ha) Bordóilé FW® 12 l/ha)
A Phomopsis viticola telepátmérőjének átlaga (mm) 2. nap 4. nap 7. nap 10. nap 11. nap 14 37 60 85 90 64 90 90 90 23 0 0 0 0 0 19 31 62 80 90 19 46 54 79 90 18 56 81 90 90 24 63 90 90 90 56 90 90 90 19 0 0 0 0 0 24 77 90 90 90
Az eredmények mindhárom módszer esetében hasonlóképpen alakultak. Négy készítmény esetében az ajánlott dózissal kezelt kórokozótelepek mérete csak a 11. napra érték el a 90 mm-t. A
9
Dithane DG Neotech® esetében mértük
a leglassabb
növekedést. A készítmény kétszeres dózis alkalmazása esetén elpusztította a kórokozó mintáit. Az Equation contact®-nál nem tapasztaltunk növekedést egyik módszer és egyik dózis esetében sem.
Az szabadföldi vizsgálatok során a Dithane DG Neotech® és az
Equation
contact®
készítmények
hatékonyságának
tesztelése volt a cél. Az alkalmazott módszerek eredményei esetében közös, hogy az Equation contact® készítménnyel kezelt vesszőrészek a kísérlet befejezésekor nem mutattak tüneteket. A Dithane DG Neotech® készítmény esetében az ajánlott dózist alkalmazva a szövetbarnulás mértéke kisebb volt, mint a Bordóilé esetében (50%), illetve a kezeletlen kontrollnál(2.-3. ábra). 200 180 160
158177
177
177
(mm)
140 120 A kezeletlen kontrol
100 80
63
60 40 20
0
0 Phomopsis-Rézszulfát
Phomopsis-Mankoceb
10
PhomopsisFamoxadon+Mankoceb
2. ábra: A szöveti elszíneződés hosszának az összege a Phomopsis viticola esetében. 250
(mm)
200
198 169
198
198
150 A kezeletlen kontrol 100
69
50 0 0 Diplodia-Rézszulfát
Diplodia-Mankoceb
DiplodiaFamoxadon+Mankoceb
3. ábra: A szöveti elszíneződés mértékének összege a Diplodia seriata esetében.
Patogenitási tesztek A Vitis nemzetség tesztelésének az erdményei A
Vitis
eredményeit
nemzetség a
fajainak
hajtásnövekedés,
patogenitási és
a
tesztjeinek
szövetbarnulás
mértékének tekintetében a 4-5. ábrákon foglaljuk össze. Az ábrákon, az értékek átlaga szerepel mind hajtásnövekedés, mind a gomba fajok okozta szöveti elszíneződés hosszúsága esetében.
11
A szövet elszíneződés hosszúsága (mm)
35 30 25 20 15 10 5 0 Vitis riparia
Vitis rupestris
Vitis berlandieri
Vitis champinii
Phaeomoniella chlamydospora
Phaeoacremonium aelophilum
Cylindrocarpon destructans
Kontroll
Vitis vinifera cv. Chardonnay
Verticillium dahlie
4. ábra: A szöveti elszíneződés hossza az egyes Vitis fajok esetében kórokozó fajonként A 4. ábrán jól látható, hogy a Phaeoacremonium aelophilum kórokozó okozta a legnagyobb mértékű szövetelszíneződést mindegyik Vitis faj esetében. Érdemes még megemlíteni, hogy a Vitis champinii fajnál a Verticillium dahlie által okozott szövet elszíneződés kisebb mértékű a többi fajhoz képest. A kontroll
növények
esetében
nem
tapasztaltunk
elszíneződést, és nem tudtunk izolálni kórokozókat sem.
12
szöveti
hajtáhosszúság (cm)
30 25 20 15 10 5 0 Vitis riparia
Vitis rupestris
Vitis berlandieri
Phaeomoniella chlamydospora
Phaeoacremonium aelophilum
Cylindrocarpon destructans
Kontrol
Vitis champinii
Vitis vinifera cv. Chardonnay
Verticillium dahlie
5. ábra: A hajtások hossza a kísérlet lezárásakor Az 5. ábrán megfigyelhető, hogy a kontroll növények hajtása hosszabb volt két faj kivételével (Vitis rupestris, Vitis champinii) mint
az
inokulált
növények
függetlenül
a
kórokozótól. Jól látható, hogy a Vitis berlandieri növekedése nagymértékben elmaradt, a többi fajhoz hasonlítva, illetve a Verticillium dahlie kórokozóval történt inokulálás hatására a növekedés mértéke jelentősen lecsökkent..
13
Alanyfajták fogékonyságvizsgálatának eredményei Bizonyos mértékű szövetelhalást minden fajtánál, vagy hibridnél tapasztaltunk. A kórokozók károkozásának mértéke azonban fajtánként jelentős különbségeket mutatott. Az általánosan elterjedt alanyfajták között a ’Fercal’ fajtánál figyeltük meg a legkisebb mértékű szövetpusztulást. A Georgikon Karon nemesített hibridek közül a G121 és a G212 hibrid esetében tapasztaltunk kisebb mértékű károsodást a szövetekben. Az 6. ábrán jól megfigyelhető az egyes fajták közötti különbség a szöveti elszíneződés hosszúságának tekintetében.
A
kísérlet
végén
a
fertőzött
növények
hajtáshosszát is lemértük (7. ábra).
6. ábra: A szöveti elszíneződés méretének az összege fajtánként
14
250
(mm)
200 150
Fertőzött Kontrol
100 50
Te
le Te ki 5 C l G eki eo 5 rg BB ik on 28 G 12 G 1 K 40 Fe rc al R Bö ug rn ge er ri 14 0 G 20 4 G 21 2 G 22 2 G 22 5 G 22 8 G 23 5 G 23 6 G 23 9 G 24 3 G 24 6 G 24 8 G 25 1
0
7. ábra: A vizsgált fajták hajtáshosszának átlagai
A ’Pinot’ fajtacsoport tesztelésének eredményei A Diplodia seriata által okozott szövetbarnulás átlagosan nagyobb hosszúságú volt, mint a Phomopsis viticola okozta szöveti elszíneződés hosszúsága (8. ábra). Kivételt képez ez alól a ’Pinot gris’ fajta, amely esetében a Phomopsis viticola által okozott szövet elszíneződés hosszabb volt a Diplodia seriata-hoz képest. A vizsgált négy fajta közül a ’Sauvignon blanc’ fajtában volt a legnagyobb a szövetelhalás mértéke. A’Pinot blanc’ esetében tapasztaltuk a legkisebb mértékű szövet elszíneződést. A kezeletlen kontroll esetében is tapasztaltunk szöveti elszíneződést, de ebben az esetben nem tudtunk kórokozókat izolálni a szövetből vett mintából, tehát az
15
elszíneződés a szöveteken ejtett sebzés következtében alakult ki.
8. ábra: A szöveti elszíneződés hosszának átlagai fajtánként Azt tapasztaltuk, hogy a ’Sauvignon blanc’ és a ’Pinot noir’ fajták esetében volt a legnagyobb eltérés a fertőzött, és a kontroll növények hajtás hosszúságában (9. ábra).
9. ábra: A hajtások átlag hosszának alakulása fajtánként
16
Összefoglalás A
növényvédő
szerek
tesztelése
során
a
munkát
a
laboratóriumban kezdtük el, majd a szabadföldön folytattuk. Vizsgálataink
alapján
hatóanyagtartalmú
a
készítmény
famoxadon+mankoceb kedvező
eredményeket
mutatott. A kutatásaink során nem találtunk olyan Vitis fajt, ami ellenálló lett volna az általunk tesztelt 7 kórokozóval szemben, de az általunk vizsgált Vitis fajok között fogékonyságban jelentős különbségek lehetnek. A Vitis vinifera ’Pinot’ fajtacsoport esetében megfigyeltük, hogy a különbségek fajtacsoporton belül is jelen lehetnek. A ’Pinot blanc’ mutatkozott a legkevésbé fogékonynak az általunk vizsgált kórokozókkal szemben. Az
egyes
alanyok
befolyásolhatja
a
fogékonysága
kórokozók
nagymértékben
továbbterjedését
más
ültetvényekbe, hiszen a fogékonyabb alanyok esetében nagyobb
az
szaporítóanyag vizsgálataink
esély
arra,
kerül jó
hogy
kiültetésre.
kiindulópontul
kutatásokhoz.
17
beteg,
vagy
fertőzött
Reményeink
szerint
szolgálnak
további
Új tudományos eredmények 1. Vizsgálataink során a Vitis vinifera fajták fogékonysága között jelentős eltéréseket tapasztaltunk fajtacsoporton belül. A ’Pinot’fajtacsoport esetében a ’Pinot blanc’ fajta volt a legellenállóbb az általunk vizsgált kórokozókkal (Diplodia seriata, Phomopsis viticola) szemben.
2. A Vitis nemzetségbe tartozó fajok között nem találtunk ellenállót. Tehát a fajok nem alkalmasak rezisztenciaforrásnak.
3. Az általánosan alkalmazott alanyfajták fogékonynak bizonyultak az általunk alkalmazott kórokozókra. A fajták között
vannak
eltéréseket,
de
jelentős
mértékű
ellenállóképességet egyik esetében sem tapasztaltunk.
4. Vizsgálataink azt mutatták, hogy a szőlő tőkepusztulását okozó kórokozó gombák szaporítóképletei a legnagyobb mennyiségben a metszési időszakban vannak jelen az ültetvény légkörében, tehát a vegyszeres védekezés időpontját is erre az időszakra kell időzítenünk.
18
5. A famoxadon+mankoceb hatóanyagtartalmú készítmény alkalmazásával hatékonyan sikerült védekezni a Diplodia seriata és Phomopsis viticola kórokozókkal szemben. A két hatóanyag együttes hatása meggátolta a kórokozók bejutását és elterjedését a szőlő fás szöveteibe, azáltal, hogy elpusztította a kórokozókat. A sebfelületre jutatott, majd a hatóanyaggal kezelt kórokozó nem volt képes kárt okozni a fás szövetekben. Tehát
ezzel
a
hatóanyag
kombinációval
a
megfelelő
időpontban elvégzett védekezés meggátolhatja a vizsgált kórokozók továbbterjedését az ültetvényben.
19
A publikációs tevékenység bemutatása Magyar nyelvű Publikációk a dolgozat témájával kapcsolatban Varga, Z., Kocsis, L. (2005): A szőlőszaporítóanyag-előállítás és a tőkeelhalást okozó kórokozók terjedésének összefüggései. LOV tudományos ülésszak, Budapest 2005. 334-335. Varga Z. (2006): A tőkeelhalás felmérése a cserszegtomaji kísérleti ültetvényben XVI. Növényvédelmi Fórum 2007 2006. január 26-27. Varga, Z., Tarczal, E., PodmanickyP., (2007): A korai tőkeelhalás felmérése a cserszegtomaji kísérleti ültetvényben XVII. Növényvédelmi fórum 2007 Keszthely Varga, Z., Kocsis, L., (2007): Érdemes megfontolni. Kertészet és szőlészet 56. 51-52, 26-27. Varga, Z., Tarczal, E., Kocsis, L. (2008): Szőlőtőke elhalás felmérése a Dunántúl egyes borvidékein 2007. évben. XVIII. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum 2008. Keszthely január 30.február 1. Varga, Z., Kocsis, L., Fischl G. (2009):A Szőlő korai tőkepusztulását okozó Phomopsis viticola (Sacc.) elleni növényvédőszeres védekezés lehetőségei (megjelenés alatt)
20
Idegen nyelvű Publikációk a dolgozat témájával kapcsolatban Varga Z., Fischl G., Tátrai B., Kocsis L. (2007): The evaluation of grapevine decline pathogens int he experimental field of the Georgikon Faculty of Agriculture in Cserszegtomaj. International journal of Horticulture Science 2007, 13, 19-22.
Kocsis L., Fischl G., Varga Z., Kocsisné M. G., Tátrai B., (2006): Vine decline in grapevine rootstock plantation. 6th International cool climate symposium for viticulture and oenology New Zeland. 175 Varga Z., Kocsis L. (2008): The monitoring of vine decline pathogens ont he experimental field of Cserszegtomaj. 50th Georgikon Scientific Conference Keszthely 2008. ISBN 978963-9639-32-4 Varga Z., Tarczal E. (2008): The effect of Phomopsis viticola (Sacc.) on the callusing formation during the grafting process 50th Georgikon Scientific Conference Keszthely 2008 ISBN 978-963-9639-32-4 Varga Z., Kocsis L., Fischl G., Tarczal E. (2009): Evaluation of the susceptibility of rootstock varieties against Phomopsis viticola (Sacc.). 60th Annual ASEV meeting technial abstracts, Napa CA 2009. 117.
21
Idegen nyelvű Publikációk egyéb témában Kocsis L., Varga Z., Podmanicky P. (2006): Lime tolerance of grapevine rootstocks. 6th International cool climate symposium for viticulture and oenology New Zeland 2006. 174 Kocsis L., Varga Z., Pernesz Gy., (2006): Introduction of lime and drought tolerant rootstock variety. 9th International Conference on Grape Genetics and Breeding. Udine 2006 July Janousek C., Lorber J., Varga Z., Herche R., Wunderlich L. (2007): Fungicide control of scab in Red Delicious apple in the Sierra foothills, California, 2007 Plant Diesease Management Report RN: PF051 Podmanicky P., Kocsis L., Varga Z., Tarczal E., (2007): Effect of double Maturation Raisonée Technology and Cluster Thnning on Quality of harvest and wine, Am. J. Enol. Vitic., Sep 2007; 58: 410-419 Podmanicky P., Kocsis L., Varga Z., Tarczal E. (2007): The effect of canopy and crop management on the quality of grapejuice and wine. XXX. th OIV World congress Budapest 2007. Kocsis L., Varga Z., Podmanicky P., Varga Z., Győrffyné Janke G., Barát S., Császár A., Májer J. (2008): Developing of integrated viticulture int he upper part of the hill Somló. VII. Congrés International des terroirs viticoles 2008.
22
Tarczal E., Varga Z., Kocsis L. (2008): Grapevine Rootstock Use: Physiological and Cultivation Technology. Hungarian Agricultural Research, 2008, 2-3. 31-36. Kocsis, L., Varga, Z., Pernesz, G. 2009. Introduction of a lime and drought tolerant rootstock variety. Proceedings of the IX. th International Conference on Grape Genetics and Breeding. Acta Horticulturae 827: 465-469. Tarczal E., Kállay M., Varga Z., Taksonyi P., Kocsis L. (2009): Rootstock-scion interactions and Correlations between Vine Vigor and Grape Quality, 60th Annual ASEV meeting technial abstracts, Napa CA 2009. 116.
23
