Έλεγχος της αποτελεσματικότητας φυτοπροστατευτικών ουσιών, σε προσβολή από Botrytis elliptica στα πλαίσια της αειφόρου αντιμετώπισής του σε φυτά Lilium vivaldy.

Abstract

Η εξάπλωση σε όλο τον πλανήτη, της χρήσης των γεωργικών φαρμάκων προκάλεσε περιβαλλοντικά αλλά και οικονομικά προβλήματα. Η μόλυνση του περιβάλλοντος αλλά και των υδάτων από γεωργικά φάρμακα, σε ορισμένες περιπτώσεις έχει προσλάβει επικίνδυνες διαστάσεις και από αρκετά χρόνια αναζητούνται εναλλακτικές λύσεις για την αντιμετώπιση των εχθρών και των ασθενειών των καλλιεργούμενων φυτών. Σε πολλές ανεπτυγμένες χώρες έχει ήδη αρχίσει η έρευνα για την ανεύρεση αγροχημικών ανεκτών από το περιβάλλον, φυσικής ή μερικώς συνθετικής προέλευσης. Η παρούσα πειραματική μελέτη αφορά στην αποτελεσματικότητα τέτοιων ουσιών αλλά και συνδιασμών τους, ενάντια στην προσβολή του φυτού, Lilium vivaldy από το μύκητα Botrytis elliptica. Η έρευνα αρχικά διεξήχθει in vitro και στην συνέχεια in vivo σε κομμένα φύλλα Lilium vivaldy. Κατά το πρώτο πειραματικό σκέλος, κονίδια του μύκητα επωάσθηκαν σε υδατικά διαλύματα των υπό εξέταση ουσιών, για 1, 3, 4 και 24 ώρες και στην συνέχεια μεταφέρθηκαν σε κατάλληλο θρεπτικό υπόστρωμα (malt extract agar και άγαρ εκχυλίσματος φύλλων). Μετά από 24 ώρες καλλιέργειας των κονιδίων στο άγαρ, κάτω από συνθήκες σκότους και σε θερμακρασία δωματίου, αξιολογήθηκε η επίδραση της κάθε ουσίας στην βλάστηση των κονιδίων. Ακολούθως, εκτελέσαμε την δοκιμή στα φύλλα όπου μελετήσαμε την αλληλεπίδραση του φυτού με τον μύκητα και την εφαρμοζόμενη σ αυτό, φυτοπροστατευτική ουσία. Κατά την διάρκεια του δεύτερου πειραματικού σκέλους, κορυφές φύλλων μήκους 5 cm αφαιρέθηκαν από τα φυτά και τοποθετήθηκαν σε πλαστικούς δίσκους των 15 θέσεων. Στην συνέχεια, 8 δίσκοι φύλλων μεταφέρθηκαν σε πλαστικό κουτί για εγκληματισμό σε συνθήκες υψηλής υγρασίας. Μετά από διάρκεια μιας ημέρας, τα φύλλα ψεκάσθηκαν με τις φυτοπροστατευτικές ουσίες και την επόμενη ημέρα μολύνθηκαν με τα σπόρια του μύκητα. Η διαδικασία της μόλυνσης πραγματοποιήθηκε με εναποθέτηση σταγόνας 2 μl από αιώρημα κονιδίων συγκέντρωσης 200 κονίδια / μl, στην κάτω επιφάνεια του φύλλου. Η αξιολόγηση των επεμβάσεων έγινε μετά από 3 ημέρες με βάση το ποσοστό των προσβεβλημένων φύλλων και το μέγεθος των κηλίδων. Οι ουσίες που χρησιμοποιήσαμε ήταν οργανικά οξέα, δευτερογενείς μεταβολίτες φυτών, τασιενεργές ουσίες, χιτοζάνες και διάφορες μεταλλικές ενώσεις του θείου. Ερευνήσαμε την αποτελεσματικότητα τους ενάντια στην μόλυνση και την εξάπλωση του Botyrtis elliptica. Ακόμα, ελέγξαμε αν προκαλούν συμπτώματα φυτοτοξικότητας και ποιοτική υποβάθμιση του φυτικού ιστού, με την δημιουργία καταλοίπων. Διαπιστώσαμε ότι κατά την in vitro δοκιμή, ορισμένες ουσίες ήταν δραστικές έναντι του μύκητα αλλά κατά την εφαρμογή τους στα φύλλα, αύξησαν την προσβολή. Συνεπώς, συμπεραίνουμε ότι ενώ αναστέλλουν την δράση του μύκητα, αναστέλλουν και του αμυντικούς μηχανισμούς του φυτού με αποτέλεσμα το φυτό να παρουσιάζει αυξημένη ευπάθεια. Επίσης, άλλες ουσίες ήταν αποτελεσματικές κατά του Botrytis elliptica, αλλά όταν εφαρμόστηκαν στα φύλλα προκάλεσαν έντονα συμπτώματα τοξικότητας. Διαπιστώσαμε ότι ουσίες με μειωμένη αποτελεσματικότητα, αύξησαν την αποτελεσματικότητά τους όταν συνδιάστηκαν με άλλες ουσίες. Ακόμα, ορισμένες, αυτούσιες ουσίες ήταν ιδιαίτερα αποτελεσματικές χωρίς να προκαλούν κανένα σύμπτωμα αδυναμίας στα φυτά. Εδώ, θα μπορούσαμε να υποθέσουμε ότι ίσως, οι συγκεκριμένες ουσίες να ενίσχυσαν τους μηχανισμούς άμυνας του φυτού αλλά αυτό αποτελεί θέμα για περαιτέρω έρευνα. Ανακεφαλαιώνοντας, πρέπει να αναφέρουμε ότι η πιο ενδιαφέρουσα κατηγορία φυτοπροστατευτικών ουσιών από εκείνες που ελέγχθηκαν, ήταν οι μεταβολίτες φυτών καθώς, σχεδόν όλες οι ουσίες της ομάδας αυτής ήταν αποτελεσματικές χωρίς να προκαλούν συμπτώματα στρες στο φυτό.

Yearly millions of tonnes of pesticides are worldwide used in agriculture to protect crops against plant pathogens. As a result residues of these agrochemicals are present in significant quantities in our food and environment (soil and water). This requires alternatives that exhibit a more acceptable eco-toxicological profile. These alternatives are defined here as sustainable crop protectants (SCP's). This study was performed as part of a larger project that aims at the development of SCP's based on compounds that are relatively friendly to the users and the environment. They may be of natural or of synthetic origin. A large variety of potential ingredients of the SCP's provisioned were screened for their anti-fungal activity. The plant / pathogen system used for this screening was Lilium vivaldy / Botrytis elliptica, which represents one of the major agricultural problems in The Netherlands. The interaction between the active compounds, the plant and the fungus has many aspects and therefore was our main subject. Our project consisted of two experimental projects, the in vitro assay and the leaf top assay. By means of the vitro assay, compounds were tested directly on the fungus. The plant factor was excluded and we investigated the interaction between Botrytis and the agents. The conclusions were subsequently applied in the leaf top assay in order to include the missing factor of plant reaction to the treatments. 12 series of experiments were performed and several compounds were tested. The categories in which our compounds belonged were lignosulfonates, organic acids, formulation agents, plant metabolites, and the chitosan compounds. They were tested in several concentrations and combinations. We have confirmed the efficacy of agents as individual compounds that were equally or even more effective in combination with others. Agents of no significant action against the infection size turned into great defending treatments when they were combined. In some cases, agents provoked a relative increase of the disease s spread on the plant material. Some of them also caused toxic symptoms. The plant metabolites group proved to be the one including the most agents with a positive effect against Botrytis elliptica. Out of them, PM4 was the one that inhibited the infection more efficiently withough causing any toxic symptoms. Therefore, our suggestion is that this agent should be used as a lead for further research of equivalent or additionally effective compounds against the infection caused by Botrytis elliptica on lily plants.