THE INFLUENCE OF AFTER-CROP PLANT MULCH AND ONION CULTIVATION ON MICROORGANISM COMPOSITION IN SOIL
Danuta Pięta
University of Life Sciences in LublinTadeusz Kęsik
University of Life Sciences in LublinAbstract
The aim of the research was to determine the quantitative and qualitative composition of the communities of fungi and bacteria formed in the soil under the influence of onion cultivation, with consideration to various options of conserving cultivation, using spring rye and common vetch as after-crop cover plants. Moreover, in the laboratory tests, the occurrence of microorganisms characterizing by an antagonistic influence on pathogenic fungi with a facultative parasiting was established. As a result of the laboratory microbiological analysis it was found out that particular soil samples taken from under the cultivation of onion differed with the qualitative and quantitative composition of microorganisms. Spring rye stimulated the growth and development of microorganisms, especially
antagonistic ones (Bacillus spp., Pseudomonas spp., Gliocladium spp., Trichoderma spp.), and common vetch caused an increase of the number of cfu of pathogens (Alternaria alternata, Fusarium culmorum, F. oxysporum, F. solani, Penicillium spp., Pythium irregulare).
Keywords:
onion, antagonistic bacteria, antagonistic fungi, pathogenic fungi, conservation tillage, spring rye, common vetchReferences
Bajus A., Mikos M., Reszel R., 1986. Wpływ ośmioletniej uprawy ziemniaka w zmianowaniu o różnym udziale tej rośliny na koncentrację związków fenolowych i liczbę mikroorganizmów w glebie. Fragm. Agron. 4, 29–33.
Batalin M., 1962. Studium nad resztkami pożniwnymi roślin uprawianych w łanie. Rocz. Nauk Roln. 98, s. D, 8–16.
Bravo H. R., Lazo W., 1993. Antimicrobial activity of cereal hydroxmic acid and related compounds. Phytochemistry 33, 567–571.
Curl A. E., 1982. The rhizosphere: relation to pathogen behavior and root disease. Plant Dis. 66, 623–630.
Defago G., Haas D., 1990. Pseudomonas as antagonists of soilborne plant pathogens: modes and genetic analysis. Soil Biol. Biochem. 6, 249–291.
Dos Santos A. F., Dhingra O. D., 1982. Pathogenicity of Trichoderma spp. on sclerotia of Sclerotinia sclerotiorum. Can. J. Bot. 60, 472–475.
Elliott L. F., Lynch J. M., 1984. Pseudomonads as a factor in the growth of winter wheat (Triticum aestivum L.). Soil biol. Biochem. 16, 1, 67–71.
Földes T., Bánhegyi J., Herpai Z., Varga L., Szigeti J., 2000. Isolation of Bacillus strains from the rhizosphere of cereals and in vitro screening for antagonism against phytopathogenic, foodborne pathogenic and spoilage microorganisms. J. Appl. Microbiol. 89, 840–846.
Fravel D.R., 1988. Role of antibiosis in the in the biocontrol of diseases. Ann. Rev. Phytopathol. 26, 75–91.
Funck-Jensen D., Hockenhull J., 1984. Root exudation, rhizosphere microorganisms and disease control. Växtskyddsnotier 48, 49–54.
Gamliel A., Austerweil M., Kritzman G., 2000. Non-chemical approach to soilborne pest management-organic amendments. Crop Prot. 19, 847–853.
Hartman J. R., Kelman A., Upper C. D., 1975. Differential inhibitory activity of a corn extract to Erwinia spp. causing soft rot. Phytopathology 65, 219–224.
Huang H., 1978. Gliocladium catenulatum: Hyperparasite of Sclerotinia sclerotiorum and Fusarium species. Can. J. Bot. 56, 2243–2246.
Huber D. M., Watson R. D., 1970. Effects of organic amendments on soil-borne pathogens. Phytopathology, 60, 22–26.
Martyniuk S., Masiak D., Stachyra A., Myków W., 1991. Populacje drobnoustrojów strefy korzeniowej różnych traw i ich antagonizm w stosunku do Gaeumanomyces graminis var. tritici. Pam. Puł. Pr. JUNG, 98, 139–144.
Milczak M., Piotrowski J., 1980. Związki fenolowe roślin i ich rola w odporności na choroby powodowane przez grzyby. Post. Nauk Roln. 2, 59–78.
Myśków W., 1989. Związek między aktywnością biologiczną gleby a jej żyznością i urodzajnością. Biologiczne metody podnoszenia żyzności i urodzajności gleb. Mat. Szkol., Puławy, 51–53.
Papavizas G. C., 1985. Trichoderma and Gliocladium: Biology, ecology and potential for biocontrol. Ann. Rev. Phytopathol. 23, 23–54.
Pérez F.,J., Ormeño-Núñez J., 1991. Difference in hydroxamic acid contents in roots and root exudates of wheat (Triticum aestivum L.): possible role in allelopathy. J. Chem. Ecol. 17, 1037–1043.
Pięta D., 1988. Mikozy występujące w uprawach fasoli (Phaseolus vulgaris L.) i podatność różnych odmian na porażenie przez niektóre grzyby. Rozpr. Nauk. AR, Lublin, 77 pp.
Pięta D., 1993. Zaprawianie nasion fasoli wielokwiatowej (Phaseolus coccineus L.) bakteriami antagonistycznymi przeciwko grzybom przeżywającym w glebie. Mat. Ogólnopol. Symp. Nauk. VIII Zjazdu PTFit. Olsztyn, 349–355.
Pięta D., Bełkot M., 2002. Zbiorowiska mikroorganizmów po uprawie facelii błękitnej (Phacelia tanacetifolia Bantham), gorczycy białej (Sinapsis alba L.) i pszenicy ozimej (Triticum aestivum L.). Annales UMCS, s. EEE, XI, 117–126.
Pięta D., Kęsik T., 2007. The effect of conservation tillage on microorganism communities in the soil under onion cultivation. EJPAU, Horticulture 10, 1, 21, www.ejpau.media.pl.
Pięta D., Patkowska E., 1997. Stosowanie mikroorganizmów antagonistycznych do zwalczania chorobotwórczych grzybów. Biul. Warzyw. XLVI, 31–40.
Pięta D., Patkowska E., 2001. Wpływ wydzielin korzeniowych różnych roślin uprawnych na skład populacji bakterii i grzybów ze szczególnym uwzględnieniem grzybów patogenicznych przeżywających w glebie. Acta Agrobot. 54, 1, 93–104.
Pięta D., Patkowska E., Pastucha A., 2002. Wpływ uprawy Secale cereale L., Allium sativum L. i Ruta graveolens L. na zbiorowiska bakterii i grzybów w glebie. Annales UMCS, s. EEE, XI, 107–115.
Piotrowski J., Milczak M., 1982. Biochemiczne wskaźniki stopnia odporności chmielu na Verticillium albo-atrum i Fusarium sambucinum. Acta Agrobot. 34, 277–284.
Rovira A. D., 1965. Plant root exudates and their influence upon soil microorganisms. In: Baker K. F., Snyder W. C. Ecology of soil-borne pathogens. Univ. Calif. Press Berkeley, Los Angeles.
Rovira A. D., 1969. Plant root exudates. Bot. Rev. 35, 35–57.
Schroth M. N., Hildebrand D. C., 1964. Influence of plant exudates on root infecting fungi. Ann. Rev. Phytopathol. 2, 101–132.
Solarska E., 1996. Kształtowanie się zbiorowisk grzybów i bakterii w glebie pod uprawę chmielu w zależności od zabiegów agrotechnicznych ograniczających werticilioz (Verticillium alboatrum). Rozp. hab. Wyd. IUNG Puławy, ISSN 1230-185, X, 102 pp.
Sytnik K. M., Kniga N. M., Musatienko L. J., 1977. Fizjologia korzeni. PWRiL, Warszawa.
Weller D. M., 1988. Biological control of soilborne plant pathogens in the rhizosphere with bacteria. Ann. Rev. Phytopathol. 26, 379–407.
Wilkes M. A., Marshall D. R., Copeland L., 1999. Hydroxamic acids in cereal roots inhibit the growth of take-all. Soil Biol. Biochem., 31, 1831–1836.
Batalin M., 1962. Studium nad resztkami pożniwnymi roślin uprawianych w łanie. Rocz. Nauk Roln. 98, s. D, 8–16.
Bravo H. R., Lazo W., 1993. Antimicrobial activity of cereal hydroxmic acid and related compounds. Phytochemistry 33, 567–571.
Curl A. E., 1982. The rhizosphere: relation to pathogen behavior and root disease. Plant Dis. 66, 623–630.
Defago G., Haas D., 1990. Pseudomonas as antagonists of soilborne plant pathogens: modes and genetic analysis. Soil Biol. Biochem. 6, 249–291.
Dos Santos A. F., Dhingra O. D., 1982. Pathogenicity of Trichoderma spp. on sclerotia of Sclerotinia sclerotiorum. Can. J. Bot. 60, 472–475.
Elliott L. F., Lynch J. M., 1984. Pseudomonads as a factor in the growth of winter wheat (Triticum aestivum L.). Soil biol. Biochem. 16, 1, 67–71.
Földes T., Bánhegyi J., Herpai Z., Varga L., Szigeti J., 2000. Isolation of Bacillus strains from the rhizosphere of cereals and in vitro screening for antagonism against phytopathogenic, foodborne pathogenic and spoilage microorganisms. J. Appl. Microbiol. 89, 840–846.
Fravel D.R., 1988. Role of antibiosis in the in the biocontrol of diseases. Ann. Rev. Phytopathol. 26, 75–91.
Funck-Jensen D., Hockenhull J., 1984. Root exudation, rhizosphere microorganisms and disease control. Växtskyddsnotier 48, 49–54.
Gamliel A., Austerweil M., Kritzman G., 2000. Non-chemical approach to soilborne pest management-organic amendments. Crop Prot. 19, 847–853.
Hartman J. R., Kelman A., Upper C. D., 1975. Differential inhibitory activity of a corn extract to Erwinia spp. causing soft rot. Phytopathology 65, 219–224.
Huang H., 1978. Gliocladium catenulatum: Hyperparasite of Sclerotinia sclerotiorum and Fusarium species. Can. J. Bot. 56, 2243–2246.
Huber D. M., Watson R. D., 1970. Effects of organic amendments on soil-borne pathogens. Phytopathology, 60, 22–26.
Martyniuk S., Masiak D., Stachyra A., Myków W., 1991. Populacje drobnoustrojów strefy korzeniowej różnych traw i ich antagonizm w stosunku do Gaeumanomyces graminis var. tritici. Pam. Puł. Pr. JUNG, 98, 139–144.
Milczak M., Piotrowski J., 1980. Związki fenolowe roślin i ich rola w odporności na choroby powodowane przez grzyby. Post. Nauk Roln. 2, 59–78.
Myśków W., 1989. Związek między aktywnością biologiczną gleby a jej żyznością i urodzajnością. Biologiczne metody podnoszenia żyzności i urodzajności gleb. Mat. Szkol., Puławy, 51–53.
Papavizas G. C., 1985. Trichoderma and Gliocladium: Biology, ecology and potential for biocontrol. Ann. Rev. Phytopathol. 23, 23–54.
Pérez F.,J., Ormeño-Núñez J., 1991. Difference in hydroxamic acid contents in roots and root exudates of wheat (Triticum aestivum L.): possible role in allelopathy. J. Chem. Ecol. 17, 1037–1043.
Pięta D., 1988. Mikozy występujące w uprawach fasoli (Phaseolus vulgaris L.) i podatność różnych odmian na porażenie przez niektóre grzyby. Rozpr. Nauk. AR, Lublin, 77 pp.
Pięta D., 1993. Zaprawianie nasion fasoli wielokwiatowej (Phaseolus coccineus L.) bakteriami antagonistycznymi przeciwko grzybom przeżywającym w glebie. Mat. Ogólnopol. Symp. Nauk. VIII Zjazdu PTFit. Olsztyn, 349–355.
Pięta D., Bełkot M., 2002. Zbiorowiska mikroorganizmów po uprawie facelii błękitnej (Phacelia tanacetifolia Bantham), gorczycy białej (Sinapsis alba L.) i pszenicy ozimej (Triticum aestivum L.). Annales UMCS, s. EEE, XI, 117–126.
Pięta D., Kęsik T., 2007. The effect of conservation tillage on microorganism communities in the soil under onion cultivation. EJPAU, Horticulture 10, 1, 21, www.ejpau.media.pl.
Pięta D., Patkowska E., 1997. Stosowanie mikroorganizmów antagonistycznych do zwalczania chorobotwórczych grzybów. Biul. Warzyw. XLVI, 31–40.
Pięta D., Patkowska E., 2001. Wpływ wydzielin korzeniowych różnych roślin uprawnych na skład populacji bakterii i grzybów ze szczególnym uwzględnieniem grzybów patogenicznych przeżywających w glebie. Acta Agrobot. 54, 1, 93–104.
Pięta D., Patkowska E., Pastucha A., 2002. Wpływ uprawy Secale cereale L., Allium sativum L. i Ruta graveolens L. na zbiorowiska bakterii i grzybów w glebie. Annales UMCS, s. EEE, XI, 107–115.
Piotrowski J., Milczak M., 1982. Biochemiczne wskaźniki stopnia odporności chmielu na Verticillium albo-atrum i Fusarium sambucinum. Acta Agrobot. 34, 277–284.
Rovira A. D., 1965. Plant root exudates and their influence upon soil microorganisms. In: Baker K. F., Snyder W. C. Ecology of soil-borne pathogens. Univ. Calif. Press Berkeley, Los Angeles.
Rovira A. D., 1969. Plant root exudates. Bot. Rev. 35, 35–57.
Schroth M. N., Hildebrand D. C., 1964. Influence of plant exudates on root infecting fungi. Ann. Rev. Phytopathol. 2, 101–132.
Solarska E., 1996. Kształtowanie się zbiorowisk grzybów i bakterii w glebie pod uprawę chmielu w zależności od zabiegów agrotechnicznych ograniczających werticilioz (Verticillium alboatrum). Rozp. hab. Wyd. IUNG Puławy, ISSN 1230-185, X, 102 pp.
Sytnik K. M., Kniga N. M., Musatienko L. J., 1977. Fizjologia korzeni. PWRiL, Warszawa.
Weller D. M., 1988. Biological control of soilborne plant pathogens in the rhizosphere with bacteria. Ann. Rev. Phytopathol. 26, 379–407.
Wilkes M. A., Marshall D. R., Copeland L., 1999. Hydroxamic acids in cereal roots inhibit the growth of take-all. Soil Biol. Biochem., 31, 1831–1836.
Danuta Pięta
University of Life Sciences in Lublin
University of Life Sciences in Lublin
Tadeusz Kęsik
University of Life Sciences in Lublin
University of Life Sciences in Lublin
License
Articles are made available under the conditions CC BY 4.0 (until 2020 under the conditions CC BY-NC-ND 4.0).
Submission of the paper implies that it has not been published previously, that it is not under consideration for publication elsewhere.
The author signs a statement of the originality of the work, the contribution of individuals, and source of funding.
