IZVORNI ZNANSTVENI RAD Analiza rodova nematoda pri organskoj i mineralnoj gnojidbi Teuta BENKOVIĆ-LAČIĆ 1, Mirjana BRMEŽ 2, Dinka GRUBIŠIĆ 3, Zdenko L

Транскрипт

1 IZVORNI ZNANSTVENI RAD Analiza rodova nematoda pri organskoj i mineralnoj gnojidbi Teuta BENKOVIĆ-LAČIĆ 1, Mirjana BRMEŽ 2, Dinka GRUBIŠIĆ 3, Zdenko LONČARIĆ 2 1 Veleučilište u Slavonskom Brodu, Dr. Mile Budaka 1, Slavonski Brod, Hrvastka, ( tblacic@vusb.hr) 2 Sveučilište Josip Juraj Strossmayer u Osijeku, Poljoprivredni fakultet u Osijeku, Trg Kralja Petra Svačića 1d, Osijek, Hrvatska 3 Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, Svetošimunska cesta 25, Zagreb, Hrvatska Sažetak Cilj istraživanja bio je utvrditi rodove nematoda te promjene koje se reflektiraju u zajednici nematoda pod utjecajem različitih vrsta gnojidbe (minerale gnojidbe i četiri vrste organskog gnojiva) pri uzgoju kukuruza. Pokus je postavljen u proljeće godine u Križevcima u 6 različitih tretmana organske i mineralne gnojidbe. Mineralna i organska gnojidba uzrokovale su smanjenje ukupnog broja nematoda. U istraživanju je ukupno utvrđeno 39 različitih rodova nematoda u svim provedenim tretmanima. Svi provedeni tretmani gnojidbe utjecali su na smanjenje ukupnog broja nematoda u odnosu na kontrolu. Brojnost grupe biljnoparazitnih nematoda i fungivora se povećala nakon organske i mineralne gnojidbe u odnosu na kontrolu, dok se brojnost grupe omnivora smanjila. Iz dobivenih rezultata možemo zaključiti da je svinjski stajnjak najmanje uznemirio zajednicu nematoda. Ključne riječi: nematode, rodovi, gnojidba, kukuruz Analysis of the genera of nematodes in organic and mineral fertilizer Abstract The aim of the study was to determine the nematode genera and the changes which are reflected in the nematode community under the influence of different types of fertilizers (mineral fertilizers and four types of organic fertilizer) in corn field. The experiment was set up in spring 2008 in Križevci in 6 different treatments of organic and mineral fertilizers. Mineral and organic fertilization caused a decrease in the total number of nematodes. It was found a total of 39 different genera of nematodes in all treatments. All treatments of fertilization resulted in a reduction of the total number of nematodes in relation to the control. Percentage of plant parasitic nematodes and fungivorous increased after organic and mineral fertilization, compared to control, while the percentage of omnivorous reduced. From results we can conclude that pig manure at least disturbed nematode community. Key words: nematodes, genders, fertilization, corn Uvod U tlu se odvijaju procesi razgradnje organske tvari, preraspodjelu hranjivih tvari unutar hranidbenog lanca, promjenu strukture tla, degradaciju onečišćivača i pesticida, biološku regulaciju štetnih vrsta koje izravno utječu na zajednicu nematoda. U intrakciji tla i okoliša, zajednica nematoda svojim brojnim rodovima i vrstama može reflektirati uvjete tla (tekstura, poroznost, kemijski sastav tla), klime (temperaturu, vlažnost), biljnog pokrova (biljne vrste, potencijal plodnosti) i organizacije proizvodnje, kao i međuodnose između organizama u tlu Proceedings. 50 th Croatian and 10 th International Symposium on Agriculture. Opatija. Croatia (89 94) Section 1. Agroecology, Ecological Agriculture and Environment Protection 89

2 Teuta BENKOVIĆ-LAČIĆ, Mirjana BRMEŽ, Dinka GRUBIŠIĆ, Zdenko LONČARIĆ (Yeates, 1981). U istraživanju dinamike nematoda u hranidbenom lancu pod utjecajem dodatka komposta od piljevine i otpadnih voda, Cheng i Grewal (2009) izvještavaju o smanjenju ukupnog broja nematoda i broja rodova nakon dodatka komposta. Cilj istraživanja bio je utvrditi rodove nematoda te promjene koje se reflektiraju u zajednici nematoda pod utjecajem različitih vrsta gnojidbe (minerale gnojidbe i četiri vrste organskog gnojiva) kod uzgoja kukuruza. Materijal i metode Pokus je postavljen u proljeće godine u Križevcima (46 01 S.Z.Š. i I.Z.D.) u sjeverno-zapadnom području Hrvatske. U ljeto godine eksperimentalna polja nisu bila zasađena, a zaštita od korova se provodila sredstvom s djelatnom tvari na bazi glifosata. U jesen godine izvršeno je duboko tanjuranje polja koja su u proljeće bila zasijanom kukuruzom (Zea mays L.). Veličina jednog eksperimentalnog polja iznosila je 70 m 2 (7m x 10m). Pokus je postavljen u 6 različitih tretmana organske i mineralne gnojidbe (Tablica 1). Gnojiva su u tlo unešena tanjuranjem, 01. travnja godine. Uzorkovanje tla obavljeno je u srpnju godine, a ukupno je prikupljeno i analizirano 24 uzorka tla. Gnojidba* Tablica 1. Tretmani i koncentracije gnojidbe u eksperimentalnom polju na lokalitetu Križevci, Kontrola, bez gnojidbe (KO) 0 Mineralno gnojivo (MG) Koncentracija Goveđi stajnjak (GS) 10 t ha -1 Konjski stajnjak (KS) 10 t ha -1 Svinjski stajnjak (SS) 10 t ha -1 Pileći stajnjak (PS) 6 t ha -1 *u radu će slovima u zagradi biti označeni provedeni tretmani gnojidbe 833 kg ha -1 NPK (6:18:36), 163 kg ha -1 uree i 278 kg ha -1 27% KAN-a Analiza zajednica nematoda obuhvaćala je utvrđivanje ukupnog broja nematoda i broja rodova te identifikaciju nematoda do roda i svrstavanje u trofičke grupe. Kemijske karakteristike tla određene su u laboratorijima Zavoda za agroekologiju, Poljoprivrednog fakulteta u Osijeku. Laboratorijske analize uzoraka zajednica nematoda provedene su u Laboratoriju za entomologiju i nematologiju, Poljoprivrednog fakulteta u Osijeku. Izdvajanje nematoda iz tla je obavljeno metodom boca ili Erlenmeyer metoda (Seinhorst, 1956). Determinacija nematoda, provedena je pomoću sljedećih ključeva za determinaciju: Andrassy, 1984, 1988, 1993.; Bongers, 1994; Hunt, 1993; Mai i Lyon, 1975; Zullini, Statistička analiza podataka provedena je analizom varijance (ANOVA) koristeći program Statistica 6.0. Rezultati i rasprava Prosječna ukupna brojnost nematoda bila je najveća u kontrolnom tretmanu (1.152), a najmanja u tretmanu s mineralnom gnojidbom (423). Ukupna brojnost nematoda u tretmanu s goveđim stajnjakom iznosila je 544, u tretmanu s konjskim stajnjakom 825, u tretmanu s svinjskim stajnjakom 958 i u tretmanu s pilećim stajnjakom 892. Statistički značajne razlike ukupne brojnosti nematoda nisu utvrđene između provedenih tretmana. Prosječan broj rodova nematoda ovisno o tretmanima gnojidbe bio je različit, najmanji je bio u tretmanu sa svinjskim stajnjakom a najveći u kontrolnom tretmanu. Između provedenih tretmana i kontrole nije bilo statističkih značajnih razlike u broju rodova (Tablica 2). Prosječan ukupan broj nematoda u 100 cm 3 tla bio je sličan sa rezultatima studije u uzgoju kukuruza pod utjecajem organskog i anorganskog gnojiva (Liang et al., 2009) th Croatian and 10 th International Symposium on Agriculture

3 Analiza rodova nematoda pri organskoj i mineralnoj gnojidbi Tablica 2. Statistička analiza prosječne brojnosti rodova Prosječna brojnost rodova Tretmani gnojidbe KO MG GS KS SS PS 19,25 a 16,25 a 16,75 a 15,75 a 14,5 a 16,0 a * Različita slova u redu predstavljaju statistički značajnu razliku (P<0.05, LSD) U istraživanju je ukupno utvrđeno 39 različitih rodova nematoda koje su svrstane u pet trofičkih grupa prema načinu ishrane (bakterivore, biljnoparazitne nematode, fungivore, omnivore i predatori) a od toga 16 rodova je pripadalo u trofičku grupu bakterivora, 10 rodova u biljnoparazitne nematoda, 4 roda u fungivore, 7 rodova u omnivore i 2 roda u predatore (Tablica 3). Section 1. Agroecology, Ecological Agriculture and Environment Protection 91

4 Teuta BENKOVIĆ-LAČIĆ, Mirjana BRMEŽ, Dinka GRUBIŠIĆ, Zdenko LONČARIĆ Rodovi Tablica 3. Rodovi i trofičke grupe nematoda utvrđeni po tretmanima u eksperimentalnom polju, Križevci, Trofička grupa Tretmani gnojidbe KO MG GS KS SS PS Acrobeloides Baktrivora Acrolobus Bakterivora Alaimus Bakterivora Anatonchus Predator Aphelenchoides Biljnoparaziti Aphelenchus Fungivora Apocerlaimellus Omnivora Axonchium Biljnoparaziti Cervidellus Bakterivora Clarkus Predator Ciloplacus Bakterivora Diploscapter Bakterivora Diphtherophora Fungivora Ditylenchus Biljnoparaziti Dorylaimellus Biljnoparaziti Enchodelus Omnivora Eudorylaimus Omnivora Eucephalobus Bakterivora Filenchus Fungivora Heterocephalobus Bakterivora Laimydorus Omnivora Malenchus Biljnoparaziti Mesodorylaimus Omnivora Metateratocephalus Bakterivora Microdorylaimus Omnivora Monhystera Bakterivora Panagrolaimus Bakterivora Panagrobelus Bakterivora Paramphidelus Bakterivora Paratylenchus Biljnoparaziti Plectus Bakterivora Pratylenchus Biljnoparaziti Psilenchus Biljnoparaziti Pungentus Omnivora Rhabditis Bakterivora Teratocephalus Bakterivora Tylencholaimellus Fungivora Tylenchorhynchus Biljnoparaziti Tylenchus Biljnoparaziti th Croatian and 10 th International Symposium on Agriculture

5 Analiza rodova nematoda pri organskoj i mineralnoj gnojidbi Ukupan broj nematoda kod svih tretmana bio je smanjen u odnosu na kontrolu zbog nepovoljnih uvjeta u tlu s dodatkom gnojiva. Sukladno ovim rezultatima, broj rodova u mnogim provedenim istraživanjima bio je sličan rezultatima dobivenim u ovom istraživanju (Ferris et al., 2004; Qi i Hu, 2007; Li et al., 2007; Hu i Cao, 2008). Dugotrajni učinak mineralnog gnojiva smanjuje ukupan broj nematoda bez statistički značajnih razlika (Zhang et al., 2009), a smanjenje broja nematoda i rodova može biti posljedica nakupljanja dušičnih spojeva, kao što je amonijak, štetnih za zajednicu nematoda (Abawi i Widmer, 2000). Svi provedeni tretmani gnojidbe su povisili broj biljnoparazitnih nematoda u odnosu na kontrolu, ali bez statistički značajnih razlika (Tablica 4). Gustoća populacije biljnoparazitnih nematoda u tlu povezana je s količinom korijenove mase u tlu (Yeates, 1979) te se može zaključiti kako su sve gnojidbe povoljno utjecale na rast biljaka i biomasu korijena, te time i na porast populacije biljnoparazitnih nematoda. Brojnost nematoda hranidbene grupe fungivora je rasla, a omnivora padala u svim provedenim tretmanima u odnosu na kontrolu. Rezultati našeg istraživanja se slažu s rezultatima Bulluck et al. (2002). Brojnost omnivora bila je najmanja u tretmanu s mineralnom gnojidbom i konjskim stajnjakom. Predatori su bili zastupljeni s 1% u svim tretmanima. Trofičke grupe Tablica 4. Utjecaj gnojidbe na zastupljenost različite trofičke grupe Tretmani gnojidbe Postotak trofičke grupe (%) KO MG GS KS SS PS Prosjek Bakterivore ,17 Biljnoparazitne nematode ,17 Fungivore ,33 Omnivore ,5 Predatori ,83 Zaključak Utjecaj organske i mineralne gnojidbe u tlu u odnosu na kontrolu uzrokovao je promjene u zajednici nematoda. Mineralna i organska gnojidba uzrokovale su smanjenje ukupnog broja nematoda kao i broja rodova, ali bez statistički značajnih razlika. U istraživanju je ukupno utvrđeno 39 različitih rodova nematoda u svim provedenim tretmanima. Brojnost grupe biljnoparazitnih nematoda i fungivora se povećala nakon organske i mineralne gnojidbe u odnosu na kontrolu, dok se brojnost grupe omnivora smanjila. Iz dobivenih rezultata možemo zaključiti da je svinjski stajnjak najmanje uznemirio zajednicu nematoda u odnosu na kontrolu, dok je mineralan gnojidba i konjski stajnjak uzrokovali najveća uznemirenja u zajednici nematoda. Utvrđene razlike između tretmana potvrđuju utjecaj mineralne i organskih gnojidbi na zajednicu nematoda, kao i činjenicu kako su nematode dobri bioindikatori promjena u agroekosustavu. Literatura Abawi, G.S., Widmer, T.L. (2000). Impact of soil health management practices on soilborne pathogens, nematodes and root diseases of vegetable crops. Applied Soil Ecology, 15 (1): Andrassy, J. (1984). Klasse nematoda. Gustav Fisher Verlag. Stuttgart. pp Andrassy, J. (1988). The superfamily Dorylamoidea (Nematoda) a review of Family Dorylaimidae. Opus. Zoologica Budapest 23:3-63. Andrassy, J. (1993). A taxonomic survey of family Mononchidae (Nematoda). Acta Zoologica Hungaricae 39: Bongers, T. (1994). De Nematoden van Nederland. KNNV-bibliotheekuitgave 46. Pirola, Schoorl. pp Bulluck, L.R., Barker, K.R., Ristaino, J.B. (2002). Influence of organic and synthetic soil fertility amendments on nematode trophic groups and community dynamics under tomatoes. Applied Soil Ecology, 21: Section 1. Agroecology, Ecological Agriculture and Environment Protection 93

6 Teuta BENKOVIĆ-LAČIĆ, Mirjana BRMEŽ, Dinka GRUBIŠIĆ, Zdenko LONČARIĆ Cheng, Z., Grewal, P.S. (2009). Dynamic of the soil nematode food web and nutrient pools under tall fescue lawns established on soil matrices resuling from common urban development activities. Applied Soil Ecology, 42: Ferris, H., Venette, R.C., Scow, K.M. (2004). Soil management to enhance bacterivore and fungivore nematode populations and their nitrogen mineralisation function. Applies Soil Ecology, 25: Hu, C., Cao, Z.P. (2008). Nematode community structure under compost and chemical fertilizer management practice, in the North China plain. Experimental Agriculture, 44: Hunt, D.J. (1993). Aphelenchida, Longidoridae and Trichodoridae Their systematics and bionomics. CAB INT. Wallingford, UK. pp Li, Q., Liang, W.J., Jiang, Y., Shi, Y., Zhu, J.G., Neher, D.A. (2007). Effect of elevated CO2 and N fertilisation on soil nematode abudance and diversity in a wheat field. Applied Soil Ecology, 36: Liang,W., Lou, Y., Li, Q., Zhong, S., Zhang, X., Wang, J. (2009). Nematode faunal response to long-term application of nitrogen fertilizer and organic manure in Northeast China. Soil Bilogy and Biochemistry, 41: Mai, W.F., Lyon, H.H. (1975). Pictorial key to genera of plant-parasitic nematodes. Cornell University Press. London. pp Seinhorst, J.W. (1956). The quantitative extraction of nematode from soil. Nematologica, 3. Qi, Y., Hu, C. (2007). Soil Nematode Abundance in Relation to Diversity in Different Farming Management System. World Journel of Agricultural Sciences, 3 (5): Zhang, X., Jiang, Y., Liang, L., Zhao, X., Li, Q. (2009). Response of soil nematode communities to long-term application of inorganic fertilizers in the black soil of Northeast China. Frontiers of Biology in China, 4 (1): Zullini, A. (1982). Nematodi (Nematoda). Consiglio Nazionale delle Ricerche, Italy, pp Yeates, G.W. (1979). Soil nematodes in terrestrial ecosystems Journal of Nematology, 11 (3): Yeates, G.W. (1981). Populations of nematode genera in soils under pasture. III. Vertical distribution at eleven sites. New Zealand Journal of Agricultural Research, 24: sa2015_p th Croatian and 10 th International Symposium on Agriculture