Progress in Plant Protection

Ocena przydatności biologicznych i chemicznych zapraw nasiennych do ochrony pszenicy twardej przed sprawcą ostrej plamistości oczkowej
Evaluation of the suitability of biological and chemical seed dressing formulations for the protection of durum wheat against the pathogen causing sharp eyespot

Urszula Wachowska, e-mail: urszula.wachowska@uwm.edu.pl

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Prawocheńskiego 17, 10-720 Olsztyn, Polska
Abstract

Celem badań prowadzonych w latach 2020–2023 była analiza występowania ostrej plamistości oczkowej w pszenicy twardej uprawia­nej w dwóch odrębnych rejonach Polski oraz ocena przydatności zapraw chemicznych i biologicznych w ograniczaniu porażenia siewek pszenicy przez Rhizoctonia cerealis. W ciągu czterech lat badań ostra plamistość oczkowa na ogół występowała sporadycznie, wyłącznie w północno-wschodnim rejonie Polski, na kilku odmianach pszenicy twardej. Zaprawy nasienne zawierające tritikonazol i prochlorazw kompleksie z miedzią (Kinto Duo 080 FS), fludioksonil (Omnix 025 FS) oraz protiokonazol, tebukonazol i fluoksastrobinę(Scenic 080 FS) oraz szczepy drożdży ograniczały w badaniach in vitro rozwój kolonii R. cerealis. Wszystkie testowane zaprawy chemiczne i biologiczne ograniczały również porażenie siewek przez R. cerealis, w tym najskuteczniej zaprawa Scenic 080 FS. Środki zawierające sub­stancje czynne z grupy triazoli hamowały wzrost siewek pszenicy twardej. Odmiennie zaprawianie ziarna zawiesiną wybranych szczepów drożdży Rhodotorula glutinis 418 i Debaryomyces hansenii J1 istotnie stymulowało wzrost siewek.

 

The aim of this study, conducted in 2020–2023, was to analyze the incidence of sharp eyespot on the stem bases of durum wheat in two Polish regions, and to evaluate the effectiveness of chemical and biological seed treatments in reducing seedling infection by Rhizoctonia cerealis in vitro and in vivo. During the four-year experiment, sharp eyespot was sporadically observed on several durum wheat cultivars only in north-eastern Poland. Seed dressing products containing triticonazole and prochloraz as a copper complex (KintoDuo 080 FS), fludioxonil (Omnix 025 FS), prothioconazole, tebuconazole, and fluoxastrobin (Scenic 080 FS), and yeast strains reducedR. cerealis colony growth in vitro. All tested chemical and biological seed dressing formulations reduced seedling infection by R. cerealis, andScenic 080 FS was most effective. The formulations containing triazoles as active substances inhibited the growth of durum wheat seed­lings. In contrast, seed treatment with a suspension of selected strains of Rhodotorula glutinis 418 and Debaryomyces hansenii J1 yeasts significantly stimulated seedling growth, compared with control seedlings.

Key words
pszenica twarda; Rhizoctonia cerealis; zaprawianie ziarna; biologiczna ochrona; drożdże; durum wheat; seed dressing; biological control; yeasts
References

de Tenório D.A., de Medeiros E.V., Lima C.S., da Silva J.M., de Barros J.A., Neves R.P., Laranjeira D. 2019. Biological control of Rhizoctonia solani in cowpea plants using yeast. Tropical Plant Pathology 44: 113–119. DOI: 10.1007/s40858-019-00275-2

 

Guo F., Pan L., Liu H., Lv L., Chen X., Liu Y., Li H., Ye W., Zhang Z. 2022. Whole-genome metalloproteases in the wheat sharp eyespot pathogen Rhizoctonia cerealis and a role in fungal virulence. International Journal of Molecular Sciences 23 (18): 10691. DOI: 10.3390/ijms231810691

 

Hamada M.S., Yin Y., Ma Z. 2011. Sensitivity to iprodione, difenoconazole and fludioxonil of Rhizoctonia cerealis isolates col­lected from wheat in China. Crop Protection 30 (8): 1028–1033. DOI: 10.1016/j.cropro.2011.04.004

 

Innocenti G., Roberti R., Montanari M., Zakrisson E. 2003. Efficacy of microorganisms antagonistic to Rhizoctonia cerealis and their cell wall degrading enzymatic activities. Mycological Research 107 (4): 421–427. DOI: 10.1017/S0953756203007640

 

Lemańczyk G. 2010. Occurrence of sharp eyespot in spring cereals grown in some regions of Poland. [Występowanie ostrej plamistości oczkowej w zbożach jarych uprawianych w wybranych regionach Polski]. Journal of Plant Protection Research 50 (4): 505–512. DOI: 10.2478/v10045-010-0084-3

 

Lemańczyk G., Kwaśna H. 2013. Effects of sharp eyespot (Rhizoctonia cerealis) on yield and grain quality of winter wheat. Euro­pean Journal of Plant Pathology 135: 187–200. DOI: 10.1007/s10658-012-0077-3

 

Lemańczyk G., Lisiecki K., Piesik D. 2023. Binucleate Rhizoctonia strain: a potential biocontrol agent in wheat production. Agro­nomy 13 (2): 523. DOI: 10.3390/agronomy13020523

 

Lisiecki K., Lemańczyk G., Piesik D., Mayhew C.A. 2022. Screening winter wheat genotypes for resistance traits against Rhizoc­tonia cerealis and Rhizoctonia solani infection. Agriculture 12 (12): 1981. DOI: 10.3390/agriculture12121981

 

Liu R., Zhang H., Deng Y., Zhou Z., Liu X., Diao J. 2021. Enantioselective fungicidal activity and toxicity to early wheat growth of the chiral pesticide triticonazole. Journal of Agricultural and Food Chemistry 69 (38): 11154–11162. DOI: 10.1021/acs. jafc.0c07210

 

Mikołajska J., Wachowska U. 1996. Charakterystyka dwujądrowch izolatów z rodzaju Rhizoctonia uzyskanych ze zbóż w Polsce północno-wschodniej. [Characterization of binucleate isolates of Rhizoctonia cerealis with respect to cereals in North Eastern Poland]. s. 303–306. W: Sympozjum Nowe kierunki w fitopatologii. [Symposium on New directions in plant pathology]. Kra­ków, 11–13 września 1996.

 

Montanari M., Innocenti G., Toderi G. 2006. Effects of cultural management on the foot and root disease complex of durum wheat. Journal of Plant Pathology 88 (2): 149–156.

 

Pieczul K., Świerczyńska I. 2014. Odporność na fungicydy izolatów Rhizoctonia cerealis. [Fungicide resistance of Rhizoctonia cerealis isolates]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 54 (2): 174–177. DOI: 10.14199/ppp-2014-028

 

Shishatskaya E., Menzyanova N., Zhila N., Prudnikova S., Volova T., Thomas S. 2018. Toxic effects of the fungicide tebuconazole on the root system of fusarium-infected wheat plants. Plant Physiology and Biochemistry 132: 400–407. DOI: 10.1016/j.pla­phy.2018.09.025

 

Suchowilska E., Wiwart M., Wachowska U., Radawiec W., Combrzyński M., Gontarz D. 2022. A comparison of phenotypic varia­tion in Triticum durum Desf. genotypes deposited in gene banks based on the shape and color descriptors of kernels in a digital image analysis. PLoS One 17 (2): e0259413. DOI: 10.1371/journal.pone.0259413

 

Świerczyńska I. 2021. Ocena skuteczności działania wybranych fungicydów w ochronie podstawy źdźbła pszenicy ozimej. [Asses­sment of fungicide efficacy in the protection of stem base of winter wheat]. Zagadnienia Doradztwa Rolniczego 105 (3): 20–29.

 

Świerczyńska I., Pieczul K. 2012. Zróżnicowanie genetyczne izolatów Rhizoctonia cerealis pochodzących z zachodniej Polski. [Genetic diversity of Rhizoctonia cerealis isolates from western Poland]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 52 (4): 784–787. DOI: 10.14199/ppp-2012-135

 

Tomioka K., Sekiguchi H., Ban Y., Kato K., Ito M., Sugita T., Yoshioka T., Ishikawa N. 2021. Sharp eyespot of barley, bread wheat and durum wheat caused by Ceratobasidium cereale in Japan. Journal of General Plant Pathology 87: 110–112. DOI: 10.1007/ s10327-020-00975-7

 

Wachowska U. 2000. Susceptibility of cereals and other crops to Rhizoctonia cerealis. Phytopathologia Polonica 20: 59–66.

 

Wachowska U., Mikołajczyk W., Kucharska K. 2012. Skuteczność tebukonazolu i tiofanatu metylu w ograniczaniu rozwoju pato­genów rodzaju Fusarium na kłosach pszenicy ozimej. [The effectiveness of tebuconazole and thiophanate-methyl in reducing the Fusarium pathogens development on winter wheat heads]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 52 (3): 671–675. DOI: 10.14199/ppp-2012-117

 

Wachowska U., Stuper-Szablewska K., Perkowski J. 2020. Yeasts isolated from wheat grain can suppress fusarium head blight and decrease trichothecene concentrations in bread wheat and durum wheat grain. Polish Journal of Environmental Studies 29 (6): 4345–4360. DOI: 10.15244/pjoes/118427

 

Wachowska U., Sulyok M., Wiwart M., Suchowilska E., Giedrojć W., Gontarz D., Krska R. 2023. Secondary metabolites of patho­genic fungi in Triticum durum grain protected with Debaryomyces hansenii in two different locations in Poland. Agronomy 13 (3): 721. DOI: 10.3390/agronomy13030721

 

Wyrzykowski P., Snarska K., Konecki R. 2013. Występowanie chorób grzybowych i ich wpływ na wysokość plonu pszenicy w Polsce północno-wschodniej. [Occurrence of fungal diseases and their impact on the quality and amount of wheat grain yield in north-eastern Poland]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 53 (2): 364–367. DOI: 10.14199/ ppp-2013-098

 

Xu J., Yang L., Ping Z., Chen J., Xia Y., Liu S., Zheng W., Lin X. 2017. Sensitivity of Rhizoctonia cerealis to fludioxonil in Henan Province in China. Chinese Journal of Pesticide Science 19 (5): 563–568. DOI: 10.16801/j.issn.1008-7303.2017.0075

 

Yi Y., Hou Z., Shi Y., Zhang C., Zhu L., Sun X., Wang Z. 2023. Pseudomonas fluorescens RB5 as a biocontrol strain for controlling wheat sheath blight caused by Rhizoctonia cerealis. Agronomy 13 (8): 1986. DOI: 10.3390/agronomy13081986

Progress in Plant Protection (2024) 64: 152-159
First published on-line: 2024-09-25 13:57:07
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2024-015
Full text (.PDF) BibTeX Mendeley Back to list