Bibliografiska uppgifter för Bakterier för tillväxtstimulering och biologisk bekämpning i morötter/grönsaker Författare Ragnarsson S., Rasmussen S., Wikström M.Hökeberg M., Levenfors J., Welch C. Utgivningsår 2008 Tidskrift/serie Meddelande från Södra jordbruksförsöksdistriktet Nr/avsnitt 61 Ingår i... Rapport från växtodlings- och växtskyddsdagar i Växjö den 10 och 11 december 2008 Utgivare SLU, Södra jordbruksförsöksdistriktet Huvudspråk Svenska Målgrupp Forskare, rådgivare Nummer (ISBN, ISSN) ISSN 0282-180X, ISRN SLU-SJFD-M-61-SE Denna skrift (rapport, artikel, examensarbete etc.) är hämtad från VäxtEko, http://www.vaxteko.nu, databasen som samlar fulltexter om ekologisk odling, växtskydd och växtnäring. Utgivaren har upphovsrätten till verket och svarar för innehållet.
BAKTERIER FÖR TILLVÄXTSTIMULERING OCH BIOLOGISK BEKÄMPNING I GRÖNSAKER/ MORÖTTER Sara Ragnarsson 1,2, Sara Rasmussen 2, Mariann Wikström 1, Margareta Hökeberg 2, Jolanta, Levenfors 2, Chris Welch 2 1 Findus R&D AB, Box 530, 267 25 Bjuv 2 MASE-Laboratorierna AB, Box 148, 751 04 Uppsala E-post: sara.ragnarsson@se.findus.com; mariann.wikstrom@foodvestgroup.com Sammanfattning Biologisk bekämpning av skadegörare och tillväxtstimulering med hjälp av naturligt förekommande mikroorganismer är exempel på nya metoder som används för att minska miljöbelastningen inom grönsaksodlingen. Inom forskningsprogrammet Microbial Activity for a Sound Environment, MASE, har vi under 2004-2008 lagt ut sammanlagt ca 180 fältförsök huvudsakligen i södra Sverige. Dessutom har ett stort antal växthusförsök utförts för att testa påverkan på växterna. I fältförsöken har bakterieisolat applicerats på utsäde, rötter eller jord innan plantering. Behandlingarna har testats i ett stort antal olika grönsakskulturer. Resultaten efter fem års fältförsök visar att vissa bakterier har haft lika god eller t.o.m. bättre effekt än kemiska bekämpningsmedel mot bl.a. bladfläcksjukdomar i persilja och ärter. Även viss effekt mot rotrötesjukdomar i ärter, spenat och dill samt lagringssjukdomar i morötter har konstaterats. En tillväxtstimulering har påvisats i flera grödor med kraftiga skördeökningar som följd. Inledning och bakgrund Dagens grönsaksodlare har krav från olika håll att minska pesticidanvändningen, samtidigt som kvaliteten ska bibehållas och man ska vara konkurrenskraftig mot resten av världen. För att klara dessa krav krävs nya metoder för att bekämpa växtsjukdomar och öka produktionen. En sådan metod är att använda mikroorganismer som naturligt bekämpar sjukdomar på växter. Dessa kan renodlas och användas som naturliga, hälso- och miljövänliga bekämpningsmedel. Utöver sådana mikroorganismer finns det också ett antal direkt växtpåverkande bakterier. Dessa finns naturligt på växtrötter och kan ge mycket markanta groningsstimulerande effekter och tillväxtökningar hos flera kulturväxter. För att utnyttja dessa nyttiga mikroorganismer inom lant- och skogsbruk påbörjades forskning vid Sveriges Lantbruksuniversitet i Uppsala redan under 1980-talet. Den svenska miljöstrategiska forskningsstiftelsen MISTRA har finansierat forskningen sedan 1996. Från år 2004 gick forskningsprogrammet in i en ny mer tillämpad fas under programrubriken Microbial Activity for a Sound Environment (MASE) där inriktningen är biologisk bekämpning och där även tillväxtreglering ingår. I denna fas finns ett nära samarbete med industrin. Målsättningen för forskningsprogrammet MASE är att ta fram bakgrundsresultat, kunskap och produktprototyper som leder till utveckling av färdiga produkter baserade på bakterier och som både ger ekonomiska vinster för odlarna och miljövinster. Material och metoder Fältförsök Inom MASE s grönsaksprojekt har vi under 2004-2008 hittills lagt ut sammanlagt ca 180 fältförsök huvudsakligen i södra Sverige. I fältförsöken har bakterieisolat applicerats på utsäde, rötter eller jord innan plantering. Fröbehandling med bakterier har testats i ärter, spenat, morot, dill, persilja och ruccolasallat. Rot- eller jordbehandling har använts i roman-, 29:1
huvud- och isbergssallat, broccoli, vitkål, grönkål, kålrot, paprika, tomat, jordgubbar i fält samt kruksallat, kryddväxter och gurka i växthus. Fältförsöken har dels bestått av parcellförsök med 4 eller 5 upprepningar och dels av storskaliga försök där ena halvan av fältet har behandlats med en standardmetod och andra halvan har behandlats med bakterier. Under 2008 har en utvecklingsformulering av MS 400 använts i storskaliga försök med betning av utsädet. Försöken har utförts i 42 konservärtsfält samt ett mindre antal spenat-, dill- och persiljefält. Uppkomsten har räknats, rötterna har undersökts med avseende på rotoch stjälkbassjukdomar och skörden har mätts i dessa försök. I försök med potatis har sättknölarna sprayats med bakterier. Dessutom har ett stort antal växthusförsök utförts för att testa påverkan på växterna. Resultat och diskussion Resultaten efter fem års fältförsök visar att vissa bakterier har haft lika god eller t.o.m. bättre effekt än kemiska bekämpningsmedel mot bl.a. bladfläcksjukdomar i persilja och ärter. Även viss effekt mot rotrötesjukdomar i ärter, spenat och dill samt lagringssjukdomar i morötter har konstaterats. Dessa bakterier med sjukdomshämmande effekt (MS 400) har även resulterat i en skördeökning i flertalet testade grödor (Tabell 1, Fig. 1 och 2.). Den andra gruppen av nyttiga mikroorganismer, de direkt växtpåverkande bakterierna (MS ), har medfört att tillväxten och därmed den slutliga skörden har ökat i ett flertal grönsakskulturer efter tillsats till frön, rötter eller jord (Fig. 2). En snabbare tillväxt i starten resulterar ofta i en högre avkastning samtidigt som en snabbare etablering av plantan ofta leder till en ökad ogräskonkurrens och därmed minskas behovet av bekämpning. Det bästa bakterieisolatet har gett en signifikant skördeökning på i medeltal 14 % i fältförsöken. Fältförsöken har även visat att bakteriebehandlade plantor får bättre etablering och kan skördas upp till en vecka tidigare än obehandlade. Tabell. 1. Resultat av storskaliga försök i ärter 2008 Fröbehandling Standardbetning (Wakil) Relativ plantuppkomst % mörka epioch hypokotyler 1) 41 Relativ skörd MS 400 2) 98 32 105 1) Mörka epi- och hypokotyler orsakas i första hand av Ascochyta spp., men även vissa Fusarium spp. kan orsaka liknande symptom. 2) MS 400 är sjukdomsbekämpande bakterier. 29:2
120 Relativ skörd ( = obehandlat) 80 60 40 20 0 Obehandlat MS 400 Kemisk standard Fig. 1. Skörderesultat från försök i morötter där fröet betats med ett bakterieisolat (MS 400) och kemisk standardbetning. Staplarna visar relativ skörd i förhållande till obehandlat utsäde och är medelvärden av 4 fältförsök 2008. 140 120 Relativ skörd ( = obehandlat) 80 60 40 20 0 Obehandlat MS MS400 Apron Fig. 2. Skörderesultat från försök i spenat där fröet betats med två olika bakterieisolat (MS = tillväxtstimulerande bakterier och MS 400=sjukdomsbekämpande bakterier) och den kemiska standardbetningen Apron. Staplarna visar relativ skörd i förhållande till obehandlat utsäde och är medelvärden av 19 fältförsök 2004-2008. 29:3
Resultaten visar på en god möjlighet att utnyttja de testade bakterierna i praktiken. Eftersom vissa bakterier har resulterat i en tillväxtstimulering och/eller sjukdomshämning i ett flertal olika grödor, ökar möjligheten att utveckla dessa till en kommersiell produkt. Frågor rörande formulering, storskaleproduktion och registrering bearbetas nu inom MASE-programmet, i samarbete med industripartners och med ett annat MISTRA-finansierat forskningsprogram Domesticering av Mikroorganismer (DOM). Referenser Hökeberg, M., Gerhardson, B. & Johnsson, L. 1997. Biological control of cereal seed-borne diseases by seed bacterization with greenhouse-selected bacteria. European Journal of Plant Pathology, 103, 25-33. Johnsson, L., Hökeberg, M. & Gerhardson, B. 1998. Performance of the Pseudomonas chlororaphis biocontrol agent MA 342 against cereal seed-borne diseases in field experiments. European Journal of Plant Pathology, 104, 701-711. Kloepper, JW, Lifshitz, R, and Schroth, MN. 1988. Pseudomonas inoculants to benefit plant production. ISI Atlas Sci. Anim. Plant Sci. 39-43. Lucy, M., Reed, E. and Glick, B. R. 2004. Applications of free living plant growth-promoting rhizobacteria. Antonie van Leeuwenhoek 86: 1-25. 29:4