Çileklerde kök çürüklüğü etmeni ve antogonistlerinin saptanması, hastalık çıkışı üzerine toprak solarizasyonunun etkisinin araştırılması

Abstract

101 özet Doğu Akdeniz bölgesi üreticilerinin son yıllarda yetiştiriciliğine ilgi duydukları ürünlerden biride çilektir. Bölgede herhangi bir toprak dezenfeksiyon işlemi yapılmadan, eski ve hastalıklı tarlalardan sağlanan fidelerle kış dikimi şeklinde yapılan çilek yetiştiriciliğinin en önemli sorunu her yıl yaklaşık % 30 oranında bitki ölümlerine neden olan `kök çürümeleri`dir. Yurdumuzda gerek hastalığa yol açan etmen konusunda ve gereksede savaşımı yönünden kesin bir kayıt bulunmaması nedeniyle çalışmada etmen ve bu etmen üzerinde etkili olabilecek antagonist mikroorganizmaların belirlenmesi yanında, patojen- antogonist interaksiyonları laboratuvar ve sera koşullarında incelenerek arazi uygulamaları için ümitvar olan antagonister belirlenmiştir. Ayrıca güneş enerjisi ile toprakların pastörizasyonu olan solarizasyon uygulamasının gerek patojen ve diğer toprak mikroflorası üzerine ve gerekse de hastalık çıkışı üzerine olabilecek etkinligide araştırılmıştır. Kök çürüklüğüne neden olan etmeni belirlemek için bölgede seçilen 10 farklı tarladan 1 yıl süresince kök izolasyonları yapılmış ve 25 cinse ait toplam 64 farklı fungal izolat elde edilmiştir. En yaygın olarak Aspergillus, Fusarium, Rhizoctonia, Alternaria ve Macropbtmina' nm izole edildiği kök izolasyonları sonucu primer patojenin Rhizoctonia sol ani Kühn. olduğu belirlenmiştir. Yine aynı örnekleme alanlarından sağlıklı ve hasta -bitki rizosf erinden toprak örnekleri alınmış toprak sulandırma yöntemi ile selektif ortamlara izolasyonlar yapılarak hem toprakta total mikroorganizma yoğunluğundaki değişim izlenmiş hemde etmen üzerinde etkili antagonist mikroorganizmalar araştırılmıştır. 1 yıl süren toprak izolasyonları sonucunda toprakta sağlıklı ve hasta bitki rizosf erinde total fungus bakteri ve aktinomisetes yoğunluğundaki değişimin önemli olmadığı saptanırken, çilek rizosferinde total fungus yoğunluğu 10 4*/ propagül/g toprak, bakteri yoğunluğu 106~° propagül/g toprak, Aktinomisetes yoğunluğu ise 10.*~e propagül/g olarak bulunmuştur. Elde - TOG. Yükseköğretim Kurulu102 edilen izolatlardan antagonist olanlar araştırılmış ve seçilen 180 mikroorganizma in vitro' da testlenmiştir. İn vitro' daki testler 20,? VS ° ve 30 ° C gibi üç farklı.sıcaklıkta antagonistik yetinin belirlenmesi ve antibiotik üretimlerinin saptanması olarak iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Sıcaklık incelemeleri sonucunda patojene karşı bakteriler 3-30 mm, aktinomisetesler 2-20 mm arasında inhibisyon zonu oluştururken fungal antagoni stlerden Trichoderma spp. patojen gelişimini % 54.7-81.7, Aspergillus spp. izolatları % 43.2-78.2, Penicillium sp ise % 56.9-66.6 oranında inhibe etmişlerdir. Fungal antagonistlerden Trichoderma spp'nin 20 ° C patojen gelişimini 25 ve 30 ° C'ye göre daha fazla engelledikleri saptanmış, Aspergillus spp ve Penicillium sp. mezofilik olup sıcaklık artışı ile birlikte etki oranları da artmıştır. Bakterilerin en etkili oldukları sıcaklığı belirlemek mümkün olmadığı gibi aktinomlseteslerde de sıcaklık artışı ile antogonistik aktivitenin arttgı görülmüştür. Fungal antagonistler patojen üzerinde hiperparazit etki gösterirken bakteri ve aktinomiseteslerde antibiotik üretimi saptanmış ve dolayısıyla antibiosis şeklinde etkili bulunmuşlardır, in vitro' daki testler sonucunda olumlu sonuç veren 18 Trichoderma spp., 10 Aspergillus spp., 1 Penicillium sp., antibiotik üretimi saptanan 17 Bakteri ve 5 Aktinomisetes izolatı saksı testleri için belirlenmiştir. Saksı testlerinde antagonistik aktivitenin üç ayrı toprakta yani solarize edilen, fumige edilen ve hiçbir uygulama yapılmadan bırakılan doğal topraktaki etkinliği ve de dikimde birlikte ve dikimden 1 hafta önce antagonist uygulaması olmak üzere iki farklı uygulama zamanındaki başarısı denenmiştir. Antagonist inokulasyonundan 4-6 hafta sonra pancar tohumu kolonizasyon yöntemine göre uygulama yapılan topraklardaki patojen E.solani gelişimi saptanmış ve en iyi sonuçlar fumige edilen toprakta ye dikimden 1 hafta önce antagonist uygulaması ile elde edilmiş ve kontrollü sera koşullarda yürütülen bu testler soncunda 9 izolat patojen üzerinde etkili bulunmuştur. Bu izolatların Trichoderma harzianum, Trichoderma pseudokoningii, Aspergillus phoenicis, Aspergillus parasiticus, Penicillium sp., Pseudomonas spp. olarak tanıları yapılmıştır. Daha ileri çalışmalarda saksı testlerinde103 ümitvar görülen antagonlstlerin tarla koşullarında denenmesi de yararlı olacaktır. Toprakların güneş enerjisi ile pastörizasyonu olan solarizasyon 1964 yılında yazın Temmuz-Agustos aylarında yaklaşık 8 hafta süre ile nemli toprakların 0,030 mm kalınlıkta şeffaf polietilen örtülerle örtülmesi şeklinde uygulanmıştır. Örtülü ve örtüsüz parsellerde uygulama süresince ulaşılan maksimum sıcaklıkların ortalama değerleri sıra ile 0 cm de; 57.09.=. ve 50.03 °, 10 cm' de; 44.07 ve 37.36 °C20 cm'de; 35.56 ° ve 33.01 ° C, 30 cm' de; 34. 82 ° ve 31.62 ° C, 40 cm' de ise; 34.38 ve 31.26 ° C olarak kaydedilmiştir. Laboratuvarda patojen R.solani için bulunan termal ölüm noktası ise; 52 ° C'de 1 saat olmuş, sıcaklık azaldıkça bu süre uzamış, 46 ° C'de 14 saat sonunda patojenin canlılığını yitirdiği kaydedilmiştir. Solarizasyon uygulaması ile 20 cm toprak derinliğinde 40 ° C'nin üstünde toprak sıcaklığı 10-15 gün, 40 a C ve altındaki sıcaklıklarda ise yaklaşık 25-30 gün devam ettiği bulunmuştur. Buna karşılık kontrol parsellerinde 20,30,40- cm derinliklerde solarize edilen parsellerde ise 30 ve 40 cm derinliklerde 39 ° C sıcaklığa ulaşılamamıştır. Buna göre toprağın güneş enerjisi yoluyla pastörizasyonunu sağlayan solarizasyon uygulaması ile patojenin 10 ve 20 cm toprak derinliğinde baskı altına alınabileceği 30 ve 40 cm derinliklerde ise etkisinin az olacağı bulunmuştur. Solarizasyon uygulamasından önce ve sonra farklı toprak derinliklerinden toprak örnekleri alınarak patojen popu lasy ondaki değişimler izlenmiştir. Patojen R.solani solarize edilen parsellerde 10,20,30 ve 40 cm toprak derinliklerinde % 100, 92.5, 81.25 ve 76.47 oranında azaltılırken kontrol parsellerinde ise bu oranlar % 100, 77.7, 62.5, 50.0 olarak kaydedilmiştir. Yine solarize edilen parsellere R.solani' nin yapay inokulumu gömülmüş, uygulamadan sonra incelendiğinde 10 ve 20 cm derinliklerde gelişmenin olmadığı, 30 ve 40 cm toprak derinliğinden alman inokulumda ise gelişmenin olduğu görülmüştür. Solarizasyon uygulamasının diğer toprak mikroflorası üzerine ve özelliklede antagonistik özelliği olan organizmalara etkiside yapılan izolasyonlarla araştırılmıştır. Uygulamadan en fazla etkilenen mikroorganizma grubunu funguslar oluştururken bunu bakteri ve aktinomisetesler izlemiştir. Ancak total funguslar içinde ise uygulamadan bemen sonra yapılan104 izolasyonlarda T. pseudokonlngii ve A.niger elde edilmiştir. Bu türlerin termal ölüm noktaları incelendiğinde sıra ile 52 ° C'de 48 saat-16 saat ve 44 ° C'de 28 günde T.psevdokoaingii'nin canlılığını sürdürdüğü, Â.niger'iTi ise 22 günde öldüğü saptanmıştır. Isıya tolerant olup saksı testlerinde de R. sol ani gelişimini olumsuz yönde etkileyen bu antagonistlerle solarizasyon uygulaması ile toprakta yaratılan mikroflora boşluğunun doldurulma olasılığının olduğu da ortaya konulmuştur. Bu şekilde birbirini tamamlayacak yöntemlerle toprak- kökenli hastalıkların savaşımında daha başarılı olunacağı da bilinen bir gerçektir. Solarizasyon uygulamasının hastalık gelişimi üzerindeki etkinliği verim, bitki ölümleri ve yabancı ot çıkışı dikkate alınarak incelenmiştir. En yüksek verim solarize edilen parsellerden elde edilirken fumigasyon uygulaması ile yabancı otlar daha etkin bir şekilde kontrol edilmiş ancak bu farklılık solarizasyon uygulaması ile istatistik! yönden önemli olmamıştır. Bitki ölümleri ise her iki uygulama sonucunda özellikle 1. yılda azaltılmıştır.

105 Determination of the strawbery root-rot' pathogen and its antagonists and the effects of soil-solarization on the disease incidence SÜÎÖÎASY Strawberry has received a special interest recently by growers of Eastern Xediterranean. Strawberry is propagated by planting runner plants obtained from old and diseased strawberry fields, which causes about 30 % death due to root-rot annually. Since there has found no records in Turkey on causal agent, it was aiiaed to study the pathogen, antagonistic microorganisms, and pathogen- antagonists interactions, both in the laboratory and greenhouse. In addition, the effect of soil solarization on pathogen and soil microflora and disease incidence was also studied. To determine the root- rot causing pathogen, root isolations were Made from 10 different strawberry fields far one year. Sixty four fungal isolates belonging to 25 genera were found; the most common of these ware Aspergillus FusariUM, Ehizoctonla, Altemaria and Macropbomina. The primer pathoen was found to be Rhicoctonia solstni Kühn, In order to determine changes in microorganisms density, and the effect of antagonists on the pathogen, isolations were made from the haalty and diseased plant rhizosphere by soil-dilutions and cultured on selective media. The changes in population density of bacteria fungi and actinomycetes were not important between healty and diseased plant soil rhizosphere. The total fungal density was 10*`~s propagule/g soil, bacteria was I0s~e propagule/g soil, Actnomycetes was 10A~S propagule/g soil. Antagonistic microorganisms were selected and 160 microorganisms were tested in vitro. Both antagonistic ability and antibiotic production were determined at 20/25°C in vitro. The inhibition zone of bacteria and actinomycetes was 3.30 mm and 2-30mm and 2-20 mm respectively. Among the fungal antagonists Trichoderm spp. Aspergillus spp and Penicillium sp. reduced the growth of pathogen by 54.7-81.7, 43.2-78.2 and 56.9-66 %, respectively. Trlchoderm spp. was more effective at 20 `C compared to 25 `C and 30 'C, Aspergillus spp. and Penicillium sp. were mesophllic and their effectiveness increased by the increase in temperature. Actinomycetes also showed increasing effectiveness at higher temperatures. Determination of optimal106 temperature for bacterial activity was nut possible. Fungal antagonist inhibited pathogen growth through hyperparasitisin whereas aetinomycetes produced antibiotics and showed antibiosis. From the results of in vitro tests, 16 promising Trichaderm spp., 10 Aspergillus spp., 1 Penicillium sp. 17 bacteria, 5 actinomycetes isolates were selected for pot tests. Pot tests were done in solarized soil, fumigated soil and untreated soil by applying antagonistic microorganism to soils at two different time: at planting and 1-week before planting under controlled greenhouse conditions. R.solani growth was determined by sugar beet seed colonization method4-6 weeks later from antagonist inoculation, nine isolate, were found to be effective and these were identified as Trichoderwa harzianum, Trichoderma pseudokoningii, Aspergillus phoenicis, Aspergillus parasiticus, Penicillium sp., Pseudomonas spp. Soil pasteurization by solar energy was done by covering wet soil with clear, 0.025 mm thick polyethylene sheets for 0 weeks during July-August in 1984. The mean max. temperature at covered and uncovered plots were 57.09° and 50.03°, 44.07° and 37.36°, 35.56 and 33. 01°, 34. 82° and 31. 62°, 34. 38° and 31.26 °C at soil depths of 0,10,20,30 and 40 cm respectively. Thermal death point of the pathogen was found to be one hour at 52 °C, decrease in temperature increased the time period mortality occured after exposing the pathogen to 40 °C for 14 hours. Solarized soils provided 40 °C for 10-15 days and 40°C and less for 41- 46 days at 20 cm soil depth. Temperature never reached 39 °C in 20,30 and 40 cm soil depths of unsolarized and 30 and 40 cm depths of solarized soil. According to solarization results, the pathogen can be suppressed by solar energy at 10 and 20 cm depths, but effectiveness of solarization will be much less at 30 and 40 cm depths. Population changes of R. solanl were determined by taking soil samples before and after solarization. Decrease in R.solani population was 100,92.5, 81.25 and 76.17 % in solarized soils and 100,77.7, 62.5 and 50.0 % in untreated soils at 10,20,30 and 40 cm soil depths, respectively. Artificial inoculations also showed that pathogen growth was stopped at 10 and 20 cm depths, but developped at 30 and 40 cm. The effect of107 solarization on soil microorganisms, especially antagonists were also studied. Solarization effected fungi mostly, which were followed by bacteria and actinomycetes. Among the fungi T.psevdokDniagii and A.niger was obtained from the isolations carried right after the solarization. Thermal death point of T. pseudokoningii was 48 hours at 52 C, and 28 days at 44 °C. Thermal death point of S.solanl was 16 hours at 52 °C and 22 days at 44 °C These two temperature tolerant antagonists showed the possibility of colonizing microorganisms- free areas created by solarization. Highest yield was obtained in solarized soils. Fumigation gave better weed control but differences were not important statistically. Both solarization and fumigation decreased plant deaths within first year.