The occurrence of entomopathogenic fungi in soils from mid-field woodlots and adjacent small-scale arable fields

• Autorzy: Tkaczuk C. , Krzyczkowski T. , Wegensteiner R.

Warianty tytułu

PL

Występowanie grzybów entomopatogenicznych w glebach z zadrzewień śródpolnych i sąsiadujących z nimi małoobszarowych pól uprawnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to compare the species composition and the intensity of entomopathogenic fungi occurrence in the soil from mid-field woodlots and adjacent small farmlands. The study material consisted of soil samples taken from a mid-field woodlot and an adjacent small-scale arable field in three different localities in the vicinity of Siedlce. Entomopathogenic fungi were isolated from soil using two methods: the insect bait method and the selective medium. The comparative study showed that the soil from mid-field woodlots was characterized by a richer species composition of entomopathogenic fungi than of adjacent arable fields. A total of six fungal species representing the anamorphs of Hypocreales (Ascomycota) were isolated from the soil collected from mid-field woodlots: B. bassiana, B. brongniartii, M. anisopliae, M. flavoviride, I. farinosa and I. fumosorosea. The presence of only three species was reported in the farmland soil: B. bassiana, M. anisopliae and I. fumosorosea. This fact confirms the important role of semi-natural habitats as a source of biodiversity of entomopathogenic fungi in agricultural landscape. It was found that entomopathogenic fungi together formed more colony-forming units in the soil from arable fields than that of neighbouring mid-field woodlots. B. bassiana was the species of fungus which infected more bait insect larvae and formed significantly more colony-forming units (CFU) in the soil from mid-field woodlots than that of farmland in the localities studied, whereas the trend was the opposite in the case of I. fumosorosea and M. anisopliae. Given the presence of entomopathogenic fungi in the farmland soil in the three test places together, it was found that I. fumosorosea was dominant in the soil from the two arable fields, where this fungus infected more G. mellonella larvae and formed significantly more CFUs than the other species of fungi. M. anisopliae was the second most frequently isolated farmland species.

PL

Celem podjętych badań było porównanie składu gatunkowego i nasilenia występowania grzybów entomopatogeniczych w glebach z zadrzewień śródpolnych i sąsiadujących z nimi pól uprawnych. Materiał do badań stanowiły próby gleby pobrane w trzech miejscowościach w okolicach Siedlce z dwóch środowisk: zadrzewienia śródpolnego i sąsiadującego z nimi małoobszarowego pola uprawnego. Grzyby owadobójcze izolowano z gleby stosując metodę owadów pułapkowych (z użyciem larw Galleria mellonella) oraz podłoże selektywne. Przeprowadzone badania porównawcze wykazały, że gleby spod zadrzewień śródpolnych charakteryzowały się bogatszym składem gatunkowym tych grzybów. Z gleby pobranej spod zadrzewień śródpolnych na larwy G. mellonella wyizolowano w sumie sześć gatunków grzybów, były to: B. bassiana, B. brongniartii, M. anisopliae, M. flavoviride, I. farinosa i I. fumosorosea. W glebie z pól odnotowano obecność tylko trzech gatunków: B. bassiana, M. anisopliae i I. fumosorosea. Fakt ten potwierdza istotną rolę środowisk seminaturalnych jako źródła bioróżnorodności grzybów owadobójczych w krajobrazie rolniczym. Stwierdzono że, grzyby entomopatogeniczne łącznie tworzyły więcej jednostek infekcyjnych (CFU) w glebie z pól uprawnych niż sąsiadujących z nimi zadrzewień śródpolnych. Stwierdzono, że grzyb B. bassiana zainfekował więcej larw owada pułapkowego i tworzył istotnie więcej jednostek infekcyjnych w glebach z zadrzewień śródpolnych niż pól w badanych miejscowościach, natomiast w przypadku I. fumosorosea i M. anisopliae odnotowano tendencję odwrotną. Biorąc pod uwagę występowanie grzybów entomopatogennych w glebie z pól uprawnych w trzech badanych miejscowościach łącznie, stwierdzono, że w glebie z dwóch pól uprawnych dominował I. fumosorosea. W glebach tych zainfekował on więcej larw G. mellonella i tworzył istotnie więcej jednostek CFU niż pozostałe gatunki grzybów. Drugim najczęściej izolowanym gatunkiem z pól uprawnych był M. anisopliae.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Mycologica
• Rocznik: 2012
• Tom: 47
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.191-202,fig.,ref.

Twórcy

autor

Tkaczuk C.

• Department of Plant Protection, Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, Prusa 14, PL-08-110 Siedlce, Poland

autor

Krzyczkowski T.

• Department of Plant Protection, Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, Prusa 14, PL-08-110 Siedlce, Poland

autor

Wegensteiner R.

• Department of Forest and Soil Sciences, University of Natural Resources and Life Sciences, Georg Mendel Str. 33, A-1180 Vienna, Austria

Bibliografia

• Altieri M.A. 1999. The ecological role of biodiversity in agroecosystems. Agric. Ecosyst. Environ. 74: 19–31.
• Bajan C., Kmitowa K., Mierzejewska E., Popowska-Nowak E., Miętkiewski R., Górski R., Miętkiewska Z., Głowacka B. 1995. Występowanie grzybów owadobójczych w ściółce i glebie borów sosnowych w gradiencie skażenia środowiska leśnego. (Occurrence of entomopathogenic fungi in litter and soil of pine forest in a gradient of forest environmental contamination). Prace IBL. ser. B, 24 : 87–97.
• Bałazy S. 2007. Grzyby entomopatogeniczne i ich znaczenie dla programów ochrony roślin (Entomopathogenic fungi and their significance for plant protection programmes). (In:) S. Bałazy, A. Gmiąt (eds). Ochrona środowiska rolniczego w świetle programów rolno-środowiskowy Unii Europejskiej, Brzesko-Poznań-Turew: 118–126.
• Bałazy S., Cysewski R. 2003. Różnorodność grzybów entomopatogenicznych na obszarach chronionych. (Diversity of entomopathogenic fungi in protected areas) (In:) K. Gwoździński (ed.). Bory Tucholskie. II. Zasoby i ich ochrona. Wyd. Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź : 113–142.
• Bidochka M.J., Kasperski J.E. Wild G.A.M. 1998. Occurrence of the entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana in soils from temperate and near-northern habitats. Can. J. Bot. 76: 1198–1204.
• Chandler D., Hay D., Reid A.P., 1997. Sampling and occurrence of entomopathogenic fungi and nematodes in UK soils. Appl. Soil Ecol. 5: 133–141.
• Daoust R.A., Pereira R.M. 1986. Survival of Beauveria bassiana (Deuteromycetes: Moniliales) conidia on cadavers of cowpea pests stored outdoors and in laboratory in Brazil. Environ. Entomol. 15: 642–647.
• Ewald P.W. 1983. Host parasite relations, vectors, and the evolution of disease severity. Annual Review of Ecology and Systematics 14: 465–485.
• Ewald P.W. 1995. The evolution of virulence: a unifying link between parasitology and ecology. J. Parasit., 81: 659-669.
• Ferron P. 1981. Pest control by the fungi Beauveria and Metarhizium. (In:) H.D. Burges (ed.). Microbial control of pest and plant diseases, 1970-1980., Academic Press, London: 465–482.
• Gaugler R. 1988. Ecological consideration in the biological control of soil-inhabiting insects with entomopathogenic nematodes. Agric. Ecosyst. Environ.24: 351–361.
• Goetel M.S., Inglis G.D. 1997. Fungi: Hyphomycetes. (In:) Manual of Techniques in Insect Pathology. Academic Press, London: 213– 249.
• Ignoffo C.M., Garcia C., Hostetter D.L., Pinnell R.E. 1978. Stability of conidia of an entomopathogenic fungus, Nomuraea rileyi, in and on soil. Environ. Entomol. 7: 724–727.
• Karg J. 1989. Zróżnicowanie liczebności i biomasy owadów latających krajobrazu rolniczego zachodniej Wielkopolski. (Differentiation of abundance and biomass of flying insects of Western Wielkopolska agricultural landscape). Rocz. Akad. Rol. Poznań 188: 1–78.
• Karg J., Bałazy S. 2009. Wpływ struktury krajobrazu na występowanie agrofagów i ich antagonistów w uprawach rolniczych. (Effect of landscape structure on the occurrence of agrophagous pests and their antagonists). Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin 49 (3): 115–134.
• Karg J., Kajak A., Ryszkowski L. 2003. Impact of young shelterbelts on organic matter content and development of microbial and fauna communities of adjacent fields. Pol. J. Ecol. 51 (3): 283–290.
• Keller S., Kessler P., Schweizer C. 2003. Distribution of insect pathogenic soil fungi in Switzerland with special reference to Beauveria brongniartii and Metarhizium anisopliae. Biocontrol 48: 307–319.
• Kleespies R., Bathon H., Zimmermann G. 1989. Untersuchungen zum natürlichen Vorkommen von entomopathogenen Pilzen und Nematoden in verschiedenen Böden in der Umgebung von Darmstadt. Gesunde Pflanzen 41: 350–355.
• Klingen I., Eilenberg J., Meadow R. 2002. Effects of farming system, field margins and bait insect on the occurrence of insect pathogenic fungi in soils. Agric. Ecosyst. Environ. 91: 191–198.
• Marshal E.J.P., Moonen A.C. 2002. Field margins in northern Europe: their functions and interactions with agriculture. Agric. Ecosyst. Environ. 89: 5–21.
• Meek B., Loxton D., Sparks T., Pywell R., Picket H., Nowakowski M. 2002. The effect of arable field margin composition on invertebrate biodiversity. Biol. Conser. 106: 259–271.
• Meyling N.V. 2005. Population ecology and genetic diversity of entomopathogenic fungi (Ascomycota: Hyphocreales) in agroecosystems and field margins. Ph.D. Thesis, The Royal Veterinary and Agricultural University, Copenhagen
• Meyling N.V., Eilenberg J. 2006. Occurrence and distribution of soil borne entomopathogenic fungi within a single organic agroecosystem. Agric. Ecosyst. Environ. 113: 336–341.
• Miętkiewski R., Tkaczuk C., Żurek M., L.P.S. Van der Geest 1994. Temperature requirements of four entomopathogenic fungi. Acta Mycol. 29 (1): 109–120.
• Müller-Kögler E., Zimmermann G. 1986. Zur Lebensdauer von Beauveria bassiana in kontaminiertem Boden unter Freiland- und Laboratoriumsbedungungen. Entomophaga 31: 285–292.
• Ryszkowski L. 1985. Impoveriso agriculthment of soil fauna due the agriculture. (In:) J.H. Cooley (ed.). Soil ecology and management. Intecol Bull., Athens-USA 12: 6–17.
• Ryszkowski L., Karg J. 1991. The effect of the structure of agricultural landscape on biomas of insect of the above-ground fauna. Ekol. Pol. 39 (2): 171–179.
• Steenberg T. 1995. Natural occurrence of Beauveria bassiana (Bals,) Vuill. with focus on infectivity to Sitona species and other insects in Lucerne. Ph.D. Thesis, The Royal Veterinary and Agricultural University, Copenhagen.
• Storey G.K., Gardner W.A., Tollner E.W. 1989. Penetration and persistence of commercially formulated Beauveria bassiana conidia in a loam and peat soil. J. Invertebr. Pathol. 55: 417–427.
• Strasser H., Forrer A., Schinner F. 1996. Development of media fort he selective isolation and maintenance of virulence of Beauveria brongniartii. (In:) T.A. Jackson, T.R. Glare (eds). Microbial control of soil dwelling pests. AgResearch, Lincoln, New Zeland: 125–130.
• Sung G.H., Hywel-Jones N.L., Sung J.M., Luangsa-ard J.J., Shrestha B., Spatafora J.W. 2007. Phylogenetic classification of Cordyceps and the clavicipitaceous fungi. Stud. Mycol. 57: 5–59.
• Tkaczuk C. 2008. Występowanie i potencjał infekcyjny grzybów owadobójczych w glebach agrocenoz i środowisk seminaturalnych w krajobrazie rolniczym. (Occurrence and infective potential of entomopathogenic fungi in the soils of agrocenoses and semi-natural habitats in agricultural landscape). Rozprawa naukowa nr 94. Wyd. Akademii Podlaskiej, Siedlce, 160 pp.
• Tkaczuk C., Miętkiewski R. 1996. Occurrence of entomopathogenic fungi in different kinds of soil. Rocz. Nauk Rol., Seria E 25(1/2): 44–48.
• Vänninen I. 1995. Distribution and occurrence of four entomopathogenic fungi in Finland: Effect of geographical location, habitat type and soil type. Mycol. Res. 100: 93–101.
• Wojciechowska M., Kmitowa K., Bajan C. 1977. The effect of carbamidae herbicides linuron and monolinuron on the three of species of entomopathogenic fungi. II Pot experiments. Pol. Ecol. Stud. 3 (2): 43–57.
• Zimmermann G. 1986. Galleria bait method for detection of entomopathogenic fungi in soil. J. App. Entomol. 2: 213–215.

Uwagi

Rekord w opracowaniu