Αξιολόγηση φυτοπαθογόνων βακτηρίων για τον βιολογικό έλεγχο ετήσιων αγρωστωδών ζιζανίων

Abstract

Πείραμα φυτοδοχείων εγκαταστάθηκε σύμφωνα με το Εντελώς Τυχαιοποιημένο Σχέδιο (ΕΤΣ) με δώδεκα επεμβάσεις και τρεις επαναλήψεις (2022-2023) για την αξιολόγηση φυτοπαθογόνων βακτηρίων (Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus spp., και Bacillus amyloliquefaciens) ως προς το βιολογικό έλεγχο ετήσιων αγρωστωδών ζιζανίων (Bromus diandrus Roth, Lolium rigidum Gaud., and Avena sterilis L.). Τα βακτήρια εφαρμόστηκαν διαφυλλικά σε νεαρά ζιζάνια (BBCH 13-14) σε δόση 1014 αποικιών (colony forming units; cfu) ha−1, μεμονωμένα ή σε συνδυασμό με τα εμπορικά σκευάσματα επιφανειοδραστικών Trend® (αιθοξυλική ισοδεκυλική αλκοόλη: 90% β/ο) και Codacide® (φυτικό έλαιο ελαιοκράμβης: 86,4% β/ο) ή με τον βιοδιεγέρτη NitroStim® που περιέχει αζωτοδεσμευτικά βακτήρια (δόση εφαρμογής: 5 × 1012 cfu ha−1). Οι επεμβάσεις ήταν: αψέκαστος μάρτυρας (Τ1), P. fluorescens (Τ2), P. fluorescens + Trend® (T3), P. fluorescens + Codacide® (T4), P. fluorescens + NitroStim® (T5), P. aeruginosa (T6), P. aeruginosa + Trend® (T7), P. aeruginosa + Codacide® (T8), P. aeruginosa + NitroStim® (T9), Bacillus sp. (T10), Bacillus sp. + Trend® (T11), και B. amyloliquefaciens (T12). Το βακτήριο P. fluorescens μαζί με επιφανειοδραστικά (Τ3 και Τ4) ήλεγξε το ζιζάνιο B. diandrus κατά 72–87%. Παρόμοιες τάσεις παρατηρήθηκαν για τις εφαρμογές του P. aeruginosa (Τ6–Τ9). Οι συνδυασμοί του P. fluorescens με επιφανειοδραστικά (Τ3 και Τ4) μείωσαν τη βιομάζα του L. rigidum κατά 62% και 73% σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (T1). Η επέμβαση T11 έδειξε την μέγιστη αποτελεσματικότητα (93%). Ομοίως, η αποτελεσματικότητα της επέμβασης Τ11 ήταν υψηλή στο είδος A. sterilis (86%), υποδεικνύοντας το ζιζανιοκτόνο δυναμικό των βακτηρίων Bacillus spp. όταν συνδυάζονται με το σκεύασμα Trend®. Οι επεμβάσεις με τον βιοδιεγέρτη (Τ5 και Τ9) μείωσαν σημαντικά (71–75%) τη βιομάζα του A. sterilis. Η επέμβαση T12 (B. amyloliquefaciens) έδειξε μερική αποτελεσματικότητα (65%) στα A. sterilis και B. diandrus. Σε συνέχεια της αξιολόγησης των βιολογικών παραγόντων ως προς τον έλεγχο ζιζανίων, ένα δεύτερο πείραμα φυτοδοχείων εγκαταστάθηκε σύμφωνα με το Εντελώς Τυχαιοποιημένο Σχέδιο (ΕΤΣ) με δεκαπέντε επεμβάσεις και τρεις επαναλήψεις (2022-2023) για την αξιολόγηση φυτοπαθογόνων βακτηρίων (Pseudomonas fluorescens και Bacillus amyloliquefaciens) , μαγιάς (Saccharomyces cerevisiae) και γλουτενών αραβοσίτου (corn flour) και ρυζιού ως προς το βιολογικό έλεγχο του αγροστώδους ζιζανίου ήρα (Lolium rigidum Gaud.) σε καλλιέργεια σιταριού και ελαιοκράμβης. Τα βακτήρια εφαρμόστηκαν στο χώμα πριν τη βλάστηση του σπόρου (BBCH: 00) και διαφυλλικά σε νεαρά ζιζάνια (BBCH: 10-12) σε δόση 1014 cfu ha−1, μεμονωμένα ή σε συνδυασμό με τα άλευρα και τον βιοδιεγέρτη NitroStim® που περιέχει αζωτοδεσμευτικά βακτήρια (δόση εφαρμογής: 5 × 1012 cfu ha−1). Οι επεμβάσεις ήταν: αψέκαστος μάρτυρας (Τ1), γλουτένη αραβοσίτου (Τ2), γλουτένη αραβοσίτου + Pseudomonas fluorescens (T3), γλουτένη αραβοσίτου + Bacillus amyloliquefaciens (T4), γλουτένη αραβοσίτου + Saccharomyces cerevisiae (Τ5), γλουτένη αραβοσίτου + NitroStim® (T6), γλουτένη ρυζιού (Τ7), γλουτένη ρυζιού + P. fluorescens (T8), γλουτένη ρυζιού + B. amyloliquefaciens (T9), γλουτένη ρυζιού + Saccharomyces cerevisiae (Τ10), γλουτένη ρυζιού + NitroStim® (T11), P. fluorescens (T12), B. amyloliquefaciens (T13), Saccharomyces cerevisiae (Τ14) και NitroStim® (Τ15). Στο σιτάρι, η CGM (T2) μείωσε τον δείκτη NDVI κατά 18,1% σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (T1). Ομοίως, η αποτελεσματικότητα του Τ2 ήταν υψηλή στο Lolium rigidum, μειώνοντας τη φωτοσυνθετική ικανότητα των φυτών κατά 14,1%. Η μεταχείριση με αλεύρι ρυζιού + Bacillus amyloliquefasciens (Τ9) μείωσε το ύψος του Lolium κατά 42,9%. Περαιτέρω έρευνα απαιτείται για τη διερεύνηση περισσότερων φυτοπαθογόνων μικροοργανισμών για το βιολογικό έλεγχο ενός ευρύτερου φάσματος ειδών ζιζανίων.

A pot experiment was set up in a Completely Randomized Design (CRD) with twelve treatments and three replicates (2022-2023) to test plant pathogenic bacteria (Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aerigunosa, Bacillus spp., and Bacillus amyloliquefaciens) as biological control agents for annual grass weeds (Bromus diandrus Roth, Lolium rigidum Gaud., and Avena sterilis L.). The bacteria were foliar-applied to weeds (BBCH 13–14) at a rate of 1014 colony forming units (cfu) ha−1, alone or combined with the commercial surfactant products Trend® (isodecyl alcohol ethoxylate: 90% w/v concentration) and Codacide® (rapeseed oil: 86.4% w/v concentration) or NitroStim®, a biostimulant containing nitrogen-fixing bacteria (application rate: 5 × 1012 cfu ha−1). Treatments included: untreated control (T1), P. fluorescens (T2), P. fluorescens + Trend® (T3), P. fluorescens + Codacide® (T4), P. fluorescens + NitroStim® (T5), P. aerigunosa (T6), P. aeruginosa + Trend® (T7), P. aeruginosa + Codacide® (T8), P. aeruginosa + NitroStim® (T9), Bacillus spp. (T10), Bacillus spp. + Trend® (T11), and B. amyloliquefaciens (T12). P. fluorescens together with surfactants (treatments T3 and T4) controlled B. diandrus by 72–87%. Similar trends were observed for P. aeruginosa treatments (T6–T9). P. fluorescens with surfactants (treatments T3 and T4) reduced L. rigidum biomass by 62% and 73% compared to T1; T11 showed the highest efficacy (93%). Similarly, the efficacy of T11 was high on A. sterilis (86%). Biostimulant-based treatments (T5 and T9) also resulted in notable reductions (71–75%) in A. sterilis biomass. T12 (B. amyloliquefaciens) showed some efficacy (65%) on A. sterilis and B. diandrus. An additional pot experiment was set up in a Completely Randomized Design (TRD) with fifteen treatments and three replicates (2022-2023) to evaluate plant pathogenic bacteria (Pseudomonas fluorescens and Bacillus amyloliquefaciens), yeast (Saccharomyces cerevisiae), corn flour and rice gluten as biological control agents for the annual grass weed (Lolium rigidum Gaud.) in wheat and oilseed rape crops. The bacteria were foliar-applied to weeds (BBCH 10–12) at a rate of 1014 colony forming units (cfu) ha−1, alone or combined with the yeast and the meals and NitroStim® biofertiliser containing nitrogen fixing bacteria (application rate: 5 × 1012 cfu ha-1). Regarding the gluten and yeast treatments, these had already been applied to the soil immediately after sowing. The treatments were: untreated control (T1), corn gluten (Corn Gluten Meal – CGM) (T2), CGM + Pseudomonas fluorescens (T3), CGM + Bacillus amyloliquefaciens (T4), CGM + yeast (T5), CGM + NitroStim® (T6), rice flour (T7), rice flour + P. fluorescens (T8), rice flour + B. amyloliquefaciens (T9), rice flour + yeast (T10), rice flour + NitroStim® (T11), P. fluorescens (T12), B. amyloliquefaciens (T13), yeast (T14) and NitroStim® (T15). In wheat, CGM (T2) reduced the NDVI by 18,1% compared to T1. Similarly, the efficacy of T2 was high in Lolium rigidum, by reducing the plants’ photosynthetic ability by 14,1%. Rice flour + Bacillus amyloliquefasciens (T9) reduced the height of Lolium by 42,9%. Further research is required to investigate more plant pathogenic microorganisms as biological agents for the control of a broader range of weed species.