Beheersing van bacterie in pootgoed

Transcriptie

1 Beheersing van bacterie in pootgoed Proefverslag Fonds voor Landbouw & Visserij Kürt Demeulemeester Beheersing van Erwinia in pootgoed

2

3 Inhoudsopgave Hoofdstuk 1 Situering project... 4 Hoofdstuk 2 Proefopzet... 4 Hoofdstuk 3 Resultaten en bespreking Opkomst Stengelaantal Verwelking Rotting PCR-analyses Globale impact bacteriën Hoofdstuk 4 Conclusies... 17

4 Hoofdstuk 1 Situering project Erwiniabacteriën bezorgen de pootgoedsector in Vlaanderen de jongste jaren een hoop problemen. Er zijn drie Erwiniasoorten die zwartbenigheid veroorzaken in pootaardappelen: Erwinia carotovora ssp. atroseptica (Eca), nu Pectobacterium atrosepticum (Pa) genoemd, Erwinia carotovora ssp. carotovora (Ecc) nu Pectobacterium carotovorum (Pc) genoemd en Erwinia chrysanthemi (Ech), nu Dickeya genoemd. In het verdere verloop van het verslag zal de nieuwe naamgeving worden gehanteerd. Vooral stengelnatrot, veroorzaakt door een nieuwe, heel agressieve variant van Dickeya, die tentatief Dickeya solani wordt genoemd, veroorzaakt de jongste 5 jaar behoorlijk wat fytosanitaire complicaties in de aardappelteelt in West-Europa. Besmet pootgoed wordt als schuldige wordt aangewezen. Enkele landen, o.m. Schotland, implementeren reeds invoerbeperkende maatregelen tegen de nieuwe variant (pootgoed moet vrij van Dickeya solani zijn), waardoor het moeilijker kan worden om pootgoed uit Vlaanderen te exporteren. Belangrijk is dat het Vlaamse pootgoed een kwalitatief hoogstaand en sterk exportproduct blijft. In 2014 werd hiertoe een project uitgevoerd door ILVO en Inagro. De projectactiviteiten voor 2014 zijn enerzijds een continuering van het programma van en impliceren anderzijds nieuwe accenten die voortkomen uit het onderzoek van het Dickeya-consortium. Er zijn 2 projectdelen: (1) diagnostisch onderzoek en detectie en (2) de impact van verschillende stammen Pectobacterium in pootgoed. Dit verslag focust enkel op het tweede onderdeel impact van Pectobacterium uitgevoerd door Inagro in Beitem. Hoofdstuk 2 Proefopzet Pootgoed van het ras Fontane werd geïnfecteerd met mengsels van 2 verschillende bacteriestammen. In totaal lagen 13 objecten aan. Tabel 1 Bacteriestammen toegepast op Fontane Object (nr + naam) Stam 1 Stam 2 1 Blanco Nvt Nvt 2 Pcb Ddi 2039 Pcb 1819 Ddi Pcb Dsol 2040 Pcb 1819 Dsol Pcb Pat 1794 Pcb 1819 Pat Pcb Pwas 1814 Pcb 1819 Pwas Pcb Pcc 1816 Pcb 1819 Pcc Pcb Pcb 1757 Pcb 1819 Pcb Pcb 6617 T + Ddi 2039 Pcb 6617 T Ddi Pcb 6617 T + Dsol 2040 Pcb 6617 T Dsol Pcb 6617 T + Pat 1794 Pcb 6617 T Pat Pcb 6617 T + Pwas 1814 Pcb 6617 T Pwas Pcb 6617 T + Pcc 1816 Pcb 6617 T Pcc Pcb 6617 T + Pcb 1757 Pcb 6617 T Pcb 1757

5 Tabel 2 Afkorting Pat Pcc Pcb Pwas Ddi Dsol Afkortingen bacteriestammen Volledige naam Pectobacterium atrosepticum Pectobacterium carotovorum ssp. carotovorum Pectobacterium carotovorum ssp. brasiliensis Pectobacterium wasabiae Dickeya dianthicola Dickeya solani Elk object bevatte 16 knollen, uitgezonderd de onbehandelde objecten bestaan uit 12 knollen. De 16 (of 12) knollen werden in een stevige plastic zak gebracht waarna 1 liter inoculum werd toegevoegd. Hierdoor zijn de knollen volledig ondergedompeld. Infiltratie van de bacteriën door 15 minuten micro-aërofiele incubatie (op ongeveer 100 mbar). Daarna werd de vloeistof uitgegoten en de knollen overnacht bewaard bij 16 C. Het planten vond plaats op 26 mei Na planten vonden diverse beoordelingen plaats: opkomst, verwelking en rotte stengels. Figuur 1 Weergegevens seizoen 2014 (bron: Mety Beitem) Neerslag Gemiddelde temperatuur /05/ /05/ /05/ /05/ /05/ /06/ /06/ /06/ /06/ /07/ /07/ /07/ /07/2014

6 Figuur 2 Proefplan proef Beitem Erwinia, symptoomexpressie 2014 Beitem 3 m AKKAAR14AAR_BA01 Plantdatum: 26 mei Plantafstand 75 cm x 41 cm (= pl/ha) 12 Veldje: 16 planten blanco 09 2 Pcb Ddi Pcb Dsol Pcb Pat Pcb Pwas Pcb Pcc Pcb Pcb Pcb 6617 T + Ddi Pcb 6617 T + Dsol Pcb 6617 T + Pat Pcb 6617 T + Pwas Pcb 6617 T + Pcc Pcb 6617 T + Pcb

7 Hoofdstuk 3 Resultaten en bespreking 3.1 Opkomst De opkomst werd beoordeeld op 11 en 18 juni. De gemiddelde opkomst bedroeg toen respectievelijk 81 en 96%. Initieel lag de opkomst van zowat alle geïnoculeerde objecten hoger dan het onbehandeld object. Op 18 juni was de opkomst in het onbehandeld object echter volledig. Tabel 3 Opkomst bacterieproef 2014 voor de verschillende bacteriecombinaties 11 juni juni 2014 Blanco Pcb1819 Pcb6617 T Gemiddelde Blanco Pcb1819 Pcb6617 T Gemiddelde - 62,5 62, Ddi ,3 75,0 65,6 Ddi ,8 93,8 93,8 Dsol ,0 93,8 84,4 Dsol Pat ,8 93,8 81,3 Pat ,3 100,0 90,6 Pwas , ,5 Pwas Pcc ,5 87,5 87,5 Pcc , ,9 Pcb ,5 87,5 87,5 Pcb ,8 93,8 93,8 Gemiddelde 62,5 75,0 89,6 80,8 Gemiddelde ,8 97,9 96,2 Bacteriestam Pcb1819 bleek tot minder opkomst te leiden dan Pcb6617 als we over de verschillende combinaties heen kijken. Toevoegen van een 2 de bacteriestam leidde bijna niet tot een grotere opkomstreductie. Wanneer de Pcb-stam gecombineerd werd met Dsol of Pwas kon zelfs een volledige opkomst waargenomen worden. De combinatie van Pcb1819 met Pat 1794 zorgde voor een duidelijk lagere opkomst (81%). Merkwaardig genoeg gaf de combinatie van diezelfde Pat 1794 stam men Pcb6617 geen daling in opkomst, meer nog de opkomst was volledig.

8 Figuur 3 Opkomst (%) 11 juni 2014 Figuur 4 Opkomst (%) 11 juni 2014

9 3.2 Stengelaantal Bij volledige opkomst werden ook het aantal stengels per plant beoordeeld. Het grootste aantal stengels werd waargenomen in de onbehandelde controle, namelijk 3,7 stengels per struik. Tabel 4 Stengels per plant invloed bacteriestammen Blanco Pcb1819 Pcb6617 T Gemiddelde - 3,7 3,7 Ddi ,5 1,8 2,2 Dsol2040 2,6 2,7 2,6 Pat ,2 2,9 3,1 Pwas ,4 3,4 2,9 Pcc ,7 3,4 3,1 Pcb ,1 3,5 3,3 Gemiddelde 3,7 2,8 3,0 2,9 Net zoals bij de opkomst het geval was, bleek Pcb-stam 1819 iets meer impact te hebben dan de Pcb-stam De objecten waar de knollen naast Pcb ook Dickeya geïnoculeerd werden tonen een duidelijk lagere opkomst, vooral D. dianthicola zorgde voor een kleine stengelaantal. Figuur 5 Stengelaantal per plant invloed bacteriestammen

10 3.3 Verwelking Na opkomst werden ook het aantal verwelkte en rotte stengels beoordeeld. Dit zijn immers symptomen van bacterie-aantasting in het gewas. Deze waarnemingen werden uitgevoerd tussen midden 18 juni en midden juli. In het onbehandelde object werden geen verwelkte stengels waargenomen. Bij de eerste waarnemingen op 18 juni werden reeds behoorlijk wat verwelkte stengels waargenomen, met name gemiddeld 7%. Het aantal verwelkte stengels nam toe en kende een piek op 3 juli met 12% verwelkte stengels om daarna te dalen (waarbij verwelkte stengels overgingen in rotte stengels zie verder). De objecten behandeld met Pcb 1819 toonden duidelijk meer verwelkte stengels dan de objecten met Pcb De objecten waarin Ddi toegediend werden vertoonden midden juni al ruim 20% verwelkte stengels. Ook Pwas gaf direct heel wat verwelking, nl. zo n 10%. Verwelking door Pat kwam trager op gang, maar piekte begin juli ook op ruim 20%. Tabel 5 Evolutie verwelking 18 jun 19 jun 27 jun 3 jul 9 jul 15 jul 1 Blanco Pcb 1819 Ddi Pcb 1819 Dsol Pcb 1819 Pat Pcb 1819 Pwas Pcb 1819 Pcc Pcb 1819 Pcb Pcb 6617 T Ddi Pcb 6617 T Dsol Pcb 6617 T Pat Pcb 6617 T Pwas Pcb 6617 T Pcc Pcb 6617 T Pcb Gemiddeldes Pcb Pcb 6617 T Ddi Dsol Pat Pwas Pcc Pcb Globaal

11 Figuur 6 Evolutie percentage verwelking Verwelke stengels 18 jun jun 27 jun Verwelke stengels (%) jul 9 jul 15 jul 5 0 Pcb 1819 Pcb 6617 T Ddi 2039 Dsol 2040 Pat 1794 Pwas 1814 Pcc 1816 Pcb 1757 Globaal Figuur 7 Percentage verwelking 3 juli

12 3.4 Rotting Bij elke waarneming werden naast verwelkte stengels ook het aantal rotte stengels waargenomen. Bij sommige behandelingen bleef dit niet beperkt tot 1 of enkele rotte stengels per plant, maar ging de maceratie zover dat alle stengels volledig wegrotten en de plant volledig afstierf. Rotte stengels De allereerste symptomen van rotte stengels werden in de proef al waargenomen op 27 juni, waarbij opviel dat dit in beide objecten met Pat het geval was. Het aantal rotte stengels nam stelselmatig toe in de loop van de waarnemingsperiode en bereikte bij de laatste waarneming een gemiddelde van 4% rotte stengels. Het betreft hier het percentage stengels van planten die niet volledig weggerot waren. Pcb 1819 en Pcb 6617 lieten een even hoge eindaantasting zien, maar bij Pcb 1819 was dit iets vroeger en sneller gestart. Bij Ddi objecten werden geen rotte stengels waargenomen. Voor Dsol was dit ook zeer beperkt en afhankelijk van de mengpartner (Pcb-stam). Hetzelfde kan gezegd worden van Pcc, dat naargelang de Pcb-stam wel of niet rotte stengels liet optekenen. Tabel 6 Evolutie rotte stengels 18 jun 19 jun 27 jun 3 jul 9 jul 15 jul 1 Blanco Pcb 1819 Ddi Pcb 1819 Dsol Pcb 1819 Pat Pcb 1819 Pwas Pcb 1819 Pcc Pcb 1819 Pcb Pcb 6617 T Ddi Pcb 6617 T Dsol Pcb 6617 T Pat Pcb 6617 T Pwas Pcb 6617 T Pcc Pcb 6617 T Pcb Gemiddeldes Pcb Pcb 6617 T Ddi Dsol Pat Pwas Pcc Pcb Globaal

13 Figuur 8 Evolutie percentage rotte stengels Rotte stengels 18 jun Rotte stengels (%) jun 27 jun 3 jul 9 jul 15 jul 2 0 Pcb 1819 Pcb 6617 T Ddi 2039 Dsol 2040 Pat 1794 Pwas 1814 Pcc 1816 Pcb 1757 Globaal Figuur 9 Percentage rotte stengels 15 juli

14 Afgestorven planten Naast verwelkte en rotte stengels werd ook vastgesteld dat planten volledig begonnen weg te rotten en afstierven. Gemiddeld gezien over de ganse proef is 21% van de planten volledig gerot en afgestorven, wat een zeer hoog aantal is, maar kan verklaard worden door (a) de kunstmatige infectie van de moederknollen en (b) de zeer natte groei-omstandigheden waarin de proef plaatsvond. Tabel 7 Volledig aangetaste en weggerotte planten 18 jun 19 jun 27 jun 3 jul 9 jul 15 jul 1 Blanco Pcb 1819 Ddi Pcb 1819 Dsol Pcb 1819 Pat Pcb 1819 Pwas Pcb 1819 Pcc Pcb 1819 Pcb Pcb 6617 T Ddi Pcb 6617 T Dsol Pcb 6617 T Pat Pcb 6617 T Pwas Pcb 6617 T Pcc Pcb 6617 T Pcb Gemiddeldes Pcb Pcb 6617 T Ddi Dsol Pat Pwas Pcc Pcb Globaal De Pcb-stam 1819 bleek ook voor deze parameter duidelijk meer impact te hebben op het aardappelgewas dan de Pcb-stam Als we kijken naar de mengpartners, zien we een zeer uitgesproken effect door de Ddi-stam Deze stam was blijkbaar zeer agressief: er werden met Ddi het grootste aantal verwelkte stengels gezien, maar slechts een zeer beperkt aantal rotte stengels. Met andere woorden, eenmaal verwelking door Ddi, ging de plant héél snel én volledig kapot. In de Ddiobjecten zijn uiteindelijk 63% van de planten volledig afgestorven. Bij Pwas stierf finaal ook ruim 30% van de planten volledig af. Dit ging wel gepaard met een overgang van verwelkte over een deel rotte stengels naar volledig aangetaste planten. Ook Dsol had een vrij grote impact op het aantal overlevende planten. Reeds vrij vroeg was bijna 20% van de planten volledig afgestorven. Het aantal verwelkte stengels was eerder matig en zeker het aantal rotte stengels (planten met deels gezonde en deels zieke stengels) was eerder beperkt, wat er ook wijst dat deze bacteriestam, wanneer hij toeslaat, dit meteen vrij agressief doet. Bij Pat, dat het meeste planten liet zien met gedeeltelijk rotte stengels, waren er uiteindelijk maar 9% planten die volledig afstierven. Een zeer verspreide aantasting, maar waarbij de planten vaker niet volledig ten onder gingen.

15 Figuur 10 Evolutie van het aantal volledig weggerotte planten Weggerotte planten 18 jun 19 jun 27 jun 3 jul Weggerotte planten (%) jul 15 jul 10 0 Pcb 1819 Pcb 6617 T Ddi 2039 Dsol 2040 Pat 1794 Pwas 1814 Pcc 1816 Pcb 1757 Globaal Figuur 11 Percentage weggerotte planten 15 juli

16 3.5 PCR-analyses Tijdens en op het einde van de proef werden stalen uit de veldjes geanalyseerd via PCR op aanwezigheid van bacteriën. Midden juni werden rotte stengels bemonsterd (met uitzondering van de blanco, waar geen verwelking optrad) en na het beëindigen van de waarnemingen werden (op het oog) gezonde dochterknollen bemonsterd. Tabel 8 Opvolging bacteriestammen via PCR-analyses Objecten Rotte stengels - 25 juni Knollen - 30 juli Pc Pcc Pcb Pwas Pat Dickeya Dsol Pc Pcc Pcb Pwas Pat Dickeya Dsol 1 blanco nvt nvt nvt nvt nvt nvt nvt Pcb Ddi 2039 x x x x x 3 Pcb Dsol 2040 x x 4 Pcb Pat 1794 x 5 Pcb Pwas 1814 x x 6 Pcb Pcc 1816 x x 7 Pcb Pcb 1757 x 8 Pcb 6617 T + Ddi 2039 x x x 9 Pcb 6617 T + Dsol 2040 x x x 10 Pcb 6617 T + Pat 1794 x x x 11 Pcb 6617 T + Pwas 1814 x x 12 Pcb 6617 T + Pcc 1816 x x 13 Pcb 6617 T + Pcb 1757 x x Uit deze analyses bleek vooral Pcb aanwezig te zijn, wat logisch is gezien alle objecten met Pcb behandeld warden. Pat werd nooit teruggevonden in verwelkte stengels of knollen. Dickeya werd maar in een deel van de behandelde objecten terug gevonden. Opvallend was dat in de verwelkte stengels in 4 objecten Pwas werd teruggevonden, terwijl deze stam niet was toegediend aan de moederknollen. Deze stam heeft zich dus verspreid in de proef, toch op het loof. In de knollen werd deze stam geen enkele keer teruggevonden. 3.6 Globale impact bacteriën Om de globale, gewogen impact te kunnen kwantificeren werd de graad van impact per parameter omgerekend naar een schaal van 1 tot 5, waarbij 1 = géén impact en 5 = zeer zware impact. Tabel 9 Invloed bacteriestam op de opgevolgde parameters Bacteriestam Opkomst Stengels Verwelking Rot Plant Gemiddelde Blanco * * * * * * Pcb 1819 **** *** **** *** *** *** Pcb 6617 T ** *** ** *** ** ** Ddi 2039 **** ***** ***** * ***** **** Dsol 2040 * **** *** ** ** ** Pat 1794 ***** *** **** ***** ** **** Pwas 1814 * *** *** *** *** *** Pcc 1816 ** *** ** *** ** ** Pcb 1757 **** ** ** ** ** **

17 Figuur 12 Invloed bacteriestam op de opgevolgde parameters Impact behandeling (1-5) Opkomst Stengels Verwelking Rot Plant Gemiddelde 1 Onbeh Pcb 1819 Pcb 6617 T Ddi 2039 Dsol 2040 Pat 1794 Pwas 1814 Pcc 1816 Pcb 1757 Uit deze analyse blijkt de verschillende bacteriestammen verschillend reageren, maar ook dat binnen een zelfde stam, de impact ook verschilt naargelang het isolaat. Zo blijken de stammen van Pectobacterium carotovorum ssp. Brasiliensis niet even agressief te zijn: Pcb 1819 had een grotere impact dan Pcb De impact van Pcb 1757 die met beide voorgaande stammen gemengd werd, is nog lager en beperkt zich tot een impact op de opkomst. Wanneer we naar de Dickeya stammen kijken, heeft vooral D. dianthicola een vrij grote impact gehad op de aardapplen in dit proefopzet, met impact op opkomst, aantal stengels, (agressieve) verwelking met tamelijk wat planten die volledig wegvielen. De impact van D. solani beperkte zich vooral tot minder stengels en verwelking. Pectobacterium wasabiae had geen impact op de opkomst, maar wel een matige impact op stengelaantal en verwelkte en rotte stengels. op elk van de parameters een kleine impact. Behalve op vlak van rotte stengels blijkt zijn negatieve invloed wat groter te zijn. Pectobacterium carotovorum ssp. carotovorum (isolaat 1816) bleek ook een beperkte impact te hebben, met vooral invloed op stengelaantal en aanwezigheid van rotte stengels. Pectobacterium atrosepticum (isolaat 1814) in de gegeven proef een grote impact te hebben op de plantontwikkeling, met een sterk gereduceerde opkomst en veel verwelkte / rotte stengels. Hoofdstuk 4 Conclusies Het kunstmatig inoculeren van de moederknollen met diverse types bacteriën leidde in de proef tot heel wat bacterierot. Ongetwijfeld zullen de gunstige weersomstandigheden (veel regen) hierin een rol gespeeld hebben. De grootste impact werd waargenomen bij Pectobacterium atrosepticum en Dickeya dianthicola. De impact van Pectobacterium carotovorum ssp. brasiliensis was maar iets minder en verschilde naargelang het gebruikte isolaat.

18