The effect of mineral fertilization on achenes yield and fungal communities isolated from the stems of milk thistle Silybum marianum (L.) Gaertner

• Autorzy: Cwalina-Ambroziak B. , Wierzbowska J. , Damszel M. , Bowszys T.

Warianty tytułu

PL

Nawożenie mineralne a grzyby zasiedlające łodygi ostropestu plamistego Silybum marianum (L.) Gaertner oraz jego plonowanie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The achenes of milk thistle contain a variety of lipids, proteins and biologically active substance, which is why they are used in pharmaceutical and cosmetic products, as well as an ingredient of functional food and animal feed. The yield of milk thistle is determined by both agrotechnological factors (sowing date, cultivation regime, fertilization) and the health status of plants. The study was conducted over the years 2009–2011 in experimental plots located in Tomaszkowo (NE Poland). The experiment involved the following treatments: 1. N₀PK, 2. N₀PKMg, 3. N₀PKMg+microelement B, 4. N₁PK, 5. N₁PKMg, 6. N₁PKMg+B, 7. N₂PK, 8. N₂PKMg, 9. ₂N₂PKMg+B, 10. N₃PK, 11. N₃PKMg, 12. N₃PKMg+B (where: N0 – without nitrogen fertilization, N1 – 40 kg · ha⁻¹ /ammonium nitrate/, N2 – 80 kg · ha⁻¹, N3 – 120 kg · ha⁻¹, P – 40 kg · ha⁻¹ /triple superphosphate/, K – 117 kg · ha⁻¹ /60% potash salt/, Mg – 20 kg · ha⁻¹ /kieserite/ before sowing, B – foliar application/Bormax/). The structure of fungal communities colonizing the stems of milk thistle was analyzed at the laboratory. Achene yield was determined after harvest. The composition of fungal communities colonizing the stems of milk thistle was affected by weather conditions, and macronutrient and B fertilization. Potential pathogens had a 50–80% share of the fungal community. The predominant species was Alternaria alternata, fungi of the genus Fusarium were identified less frequently (six species), while Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea and Phoma spp. were encountered only sporadically. The abundance of A. alternata was lower in treatments without N fertilization and with N fertilization at 40 kg P · ha⁻¹. In contrast to A. alternata, fungi of the genus Fusarium were less abundant in treatments with Mg and Mg+B fertilization. The yield of milk thistle achenes increased in response to increasing rates of nitrogen fertilization.

PL

Niełupki ostropestu plamistego ze względu na zawartość cennych związków tłuszczowych, białkowych oraz substancji biologicznie czynnych znalazły się w kręgu zainteresowań producentów farmaceutyków, kosmetyków, żywności funkcjonalnej, a także specjalistów od pasz i żywienia zwierząt. O plonie niełupek tej rośliny obok czynników agrotechnicznych (terminu siewu, rodzaju uprawy, nawożenia) decyduje też stan fitosanitarny roślin. Badania przeprowadzono w latach 2009–2011 na poletkach doświadczalnych zlokalizowanych w Tomaszkowie (północno-wschodnia Polska). Ostropest plamisty uprawiano na następujących obiektach nawozowych: 1. N₀PK, 2. N₀PKMg, 3. N₀PKMg + mikroelement B, 4. N₁PK, 5. N₁PKMg, 6. N₁PKMg + B, 7. N₂PK, 8. N₂PKMg, 9. N₂PKMg + B, 10. N₃PK, 11. N₃PKMg, 12. N₃PKMg + B (gdzie: N0 – bez nawożenia azotem, N1 – 40 kg · ha⁻¹ /azotan amonowy/ N2 – 80 kg · ha⁻¹, N3 – 120 kg · ha⁻¹, P – 40 kg · ha⁻¹ /superfosfat potrójny/, K – 117 kg · ha⁻¹ /60% sól potasowa/, Mg – 20 kg · ha⁻¹ /kizeryt/ przedsiewnie, B – dolistnie /Bormax/). W laboratorium analizowano strukturę zbiorowiska grzybów zasiedlających łodygi ostropestu. Po zbiorze określono plon niełupek. Warunki pogodowe oraz nawożenie makroelementami i borem wpływały na strukturę zbiorowiska grzybów zasiedlających łodygi ostropestu. Potencjalne patogeny miały 50–80% udział w zbiorowisku grzybów. Wśród nich dominował gatunek Alternaria alternata, rzadziej identyfikowano grzyby rodzaju Fusarium (6 gatunków) i Rhizoctonia, a sporadycznie Botrytis cinerea i Phoma spp. Mniejszą liczebność A. alternata otrzymano z łodyg roślin z obiektów bez nawożenia N i z nawożeniem N w dawce 40 kg P · ha⁻¹. Grzyby rodzaju Fusarium, odmiennie niż A. alternata, mniej liczebnie występowały w zbiorowisku grzybów izolowanych z łodyg z obiektów z nawożeniem magnezem oraz Mg i borem łącznie. Wraz ze zwiększającymi się dawkami N notowano wzrost plonu niełupek ostropestu.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus
• Rocznik: 2012
• Tom: 11
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.157-168,fig.,ref.

Twórcy

autor

Cwalina-Ambroziak B.

• Department of Plant Pathology and Entomology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Prawochenskiego 17, 10-721 Olsztyn, Poland

autor

Wierzbowska J.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

autor

Damszel M.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

autor

Bowszys T.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

Bibliografia

• Ahmed E., Malik A., Munawar M.A., Nagra S.A., Ahmed M.M., Anwar J., Qazi M.A., Sharif A., Afza N., Ashraf M., 2008. Antifungal and antioxidant constituents from Silybum marianum. J. Chemical Society of Pakistan, 30(6), 942–949.
• Andrzejewska J., Skinder Z., 2007. Yield and quality of raw material of milk thistle (Silybum marianum (L.) Gaertn.) grown in monoculture and in crop rotation. Herba Polonica, 53(1), 5–10.
• Andrzejewska J., Sadowska K., 2008. Effect of cultivation conditions on the variability and interrelation of yield and raw material quality in milk thistle (Silybum marianum (L.) Gaertn.). Acta Sci. Pol., Agricultura, 7(3), 3–11.
• Andrzejewska J., Sadowska K., Mielcarek S., 2011. Effect of sowing date and rate on the yield and flavonoligan content of the fruits of milk thistle (Silybum marianum L. Gaertn.) grown on light soil in a moderate climate. Industrial Crops and Products, 33, 462–468.
• Andrzejewska J., Lamparski R., Skinder Z., 2006. Assessing the extent of damage caused by Cleonus piger Scop. and other entomofauna in the cultivation of milk thistle [Silybum marianum (L.) Gaertn.]. J. Plant Prot. Res., 46(1),49–59.
• Arx J.A., 1970. The genera of fungi sporulating in pure culture. Lehre Verlag von J. Kramer, Germany.
• Batra S.W.T., Coulson J.R., Dunn P.H., Boldt P.E., 1981. Insects and fungi associated with Carduus thistles (Compositae). Tech. Bull. 1616. U.S. Department of Agriculture, Washington, D.C.
• Berbegal M., García-Jiménez J., Armengol J., 2007. Evaluation of cauliflower residue incorporation followed by tarping for verticillium wilt control in artichoke. Acta Horticult., 730, 399–406.
• Cwalina-Ambroziak B., Sienkiewicz S., 2008. Fungal colonies isolated from phyllosphere of fodder galega (Galega orientalis Lam.). Acta Mycol. 43(2), 173–179.
• Dhanalakshmi S., Mallikarjuna G.U., Singh R.P., Agarwal R., 2004. Silibinin prevents ultraviolet radiation-caused skin damage in SKH-1 hairless mice via a decrease in thymine dimmer positive cells and up-regulation of p53-p21/Cip 1 in epidermis. Carcinogenesios, 25(8), 1459–1465.
• Dvorak Z., Kosina P., Walterowa D., Simanek V., Bachleda P., Ulrichova J., 2003. Primary cultures of human hepatocytes as a tool in cytotoxicity studies: cell protection against modeltoxins by flavonolignans obtained from Silybum marianum. Toxicology Letters, 137, 201–212.
• Dyduch J., Najda A., 2007. The evaluation of the milk thistle (Silybum marianum L. Gaertn.) fruit quality depending on the pericarp colour. Herba Polonica, 53(3), 331–336.
• Ellis M.B., 1971. Dematiaceus hyphomycetes. Commonwealth Mycol. Inst. Kew, Surrey, England.
• Flora K., Hahn M., Rosen H., 1998. Milk thistle (Silybum marianum) for the therapy of liver diseases. Am. J. Gastroenterol., 93(2), 139–143.
• Frohne D., 2010. Leksykon roślin leczniczych: przewodnik naukowy. Wyd. MedPharm Polska. Wrocław: 468–469.
• Gannibal P.B., 2010. Taxonomic studies of Alternaria from Russia: New species on Asteraceae. Mycotaxon 114, 109–114.
• Geneva M., Stancheva I., Sichanova M., Boychinova M., Georgiev G., Dolezal M., 2008. Improvement of milk thistle (Silybum marianum L.) seed yield and quality with foliar fertilization and growth effector MD 148/II. Gen. Appl. Plant Physiology, Special Issue, 34(3–4), 309–318.
• Habán M., Otepka P., Kobida L., Habánová M., 2009. Production and quality of milk thistle (Silybum marianum [L.] Gaertn.) cultivated in cultural conditions of warm agri-climatic macroregion. Hort. Sci. (Prague), 36(2), 25–30
• Hadolin M., Skerget M., Knez Z., Bauman D., 2001. High pressure extraction of vitamin E-rich oil from Silybum marianum. Food Chem., 74, 355–364.
• Kang Jong Soon, Jeon Young Jin, Park Sung Kyu, Yang Kyu Hwan, Kim Hwan Mook., 2004. Protection against lipopolysaccharide induced sepsis and inhibition of interleukin 1 beta and prostaglandin E2 synthesis by silymarin. Bioch. Pharmac., 67(1), 175–178.
• Kita W., 1988. Mikoflora fyllosfery jako czynnik ochrony słonecznika oleistego przed chorobami powodowanymi przez grzyby, w zależności od warunków ekologicznych. Acta Mycol., 22(2), 205–221.
• Kozera W., Nowak K., 2004. Wpływ nawożenia na wysokość i wybrane cechy plonu ostropestu plamistego (Silybum marianum). Annales UMCS, Sec. E Agricultura, 59(1), 369–374.
• Kulikov S.N., Alimova F.K., Zakharova N.G., Nemtsev S.V., Varlamov V.P., 2006. Biological preparations with different mechanisms of action for protecting potato against fungal diseases. Appl. Biochem. Microbiol., 42(1), 77–83.
• Król B., 2011. Yield and the chemical composition of flower heads of pot marigold (Calendula officinalis L. cv. Orange King) depending on nitrogen fertilization. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 10(2), 235–243.
• Kurkin V.A., Lebedev A.A., Zapesochnaya G.G., Volotsueva A.V., Lebedeva E.A., Bulatova M.V., 2003. Antioxydative properties of flavoligands Silybum marianum (L.) Gaertn. Fruits. Rastitelnye Resursy, 39(1), 89–94.
• Łangowska A., Szymaś B., Przybył A., 2002. Utilisation of the seeds of milk thistle (Silybum marianum (L.), Gaertn.) in the nutrition of honey bee. J. Apicult. Sci., 46(2), 49–54.
• Marcucci E., Aleandri M.P., Chilosi G., Magro P., 2010. Induced resistance by ȕ-aminobutyric acid in artichoke against white mould caused by Sclerotinia sclerotiorum J. Phytopath., 158(10), 659–667.
• Machowicz-Stefaniak Z., Zalewska E., 2007. Bioróżnorodność grzybów występujących na nadziemnych organach kopru ogrodowego (Anethum graveolens L.). Prog. Plant Prot./ Post. Ochr. Rośl., 47(2), 182–185.
• Machowicz-Stefaniak Z., Zimowska B., 2002. Grzyby zasiedlające różne organy tymianku właściwego (Thymus vulgaris L.) uprawianego na LubelszczyĨnie. Acta Agrobot., 55(1), 185–195.
• Moscow D., Lindow S.W., 1989. Infection of milk thistle ( Silybum marianum) leaves by Septoria silybi. Phytopathol. 79,1085–1090.
• Moszczyńska E., Matkowski K., Pląskowska E., Biesiada A., 2011. Fungi assemblages of the phyllosphere of ekstern purple coneflower (Echinacea purpurea (L.) Moench.) fertilized with ammonium sulphate. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus, 10(4), 89–98.
• Nelson P.E., Toussoun T.A., Marasas W.F.O., 1983. Fusarium species. The Pensylvania State University Press, University Park and London.
• Omer E.A., Refaat A. M., Ahmed S.S., Kamel A., Hammouda F.M., 1993. Effect of spacing and fertilization on yield and active constituents of milk thistle, Silybum marianum. J. Herbs. Spiec. Medic. Plants, 1(4), 17–23.
• Ortega A., Pérez, S., 2007. Aggressiveness of Verticillium dahliae isolates from potato to artichoke. Acta Horticult., 730, 407–411.
• Sadowska K., Andrzejewska J., Woropaj-Janczak M., 2011. Effect of weather and agrotechnical conditions on the content of nutrients in the fruit of milk thistle (Silybum marianum L. Gaertn.). Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus 10(3), 197–207.
• Sridar C., Goosen T.C, Kent U.M., Williams J.A., Hollenberg P.F., 2004. Silybin inactivates cytochromes P450 and 2C9 and inhibits major hepatic glucuronosyltransferases. Drug Metab. Dispos., 32(6), 587–594.
• Sulas L., Ventura A., Murgia L. 2008. Phytomass production from Silybum marianum for bioenergy. Options Mediterraneennes, Series A, 79, 487–490.
• Szczucińska A., Kurzepa K., Grabowska A., Lipkowski A.W., 2007. Nowy ekstrakt sylimaryny do zastosowania w kosmetyce. Tłuszcze Jadalne, 42(3–4), 15–157.
• Toklu H.Z., Tunali-Akbay T., Erkanli G., Yuksel M., Ercan F., Sener G., 2007. Silymarin, the antioxidant component of Silybum marianum, protects against burn-induced oxidative skin injury. Burns 33(7), 908–916.
• Tyagi A., Agarwall C., Harrison G., Glode L.M., Agarwal R., 2004. Siloibinin causes cell cycle arrest and apoptosis in human bladder transitional cell carcinoma ce3lls by regulating CDKICDK-cyclin cascade and caspase 3 and PARP cleavages. Carcinogenesis, 25(9), 1711–1720.
• Urbańczyk J., Hanczakowska E., Świątkiewicz M., 2002. Mieszanka ziołowa jako zamiennik antybiotyku w paszy dla tuczników. Med. Wet., 11, 887–889.
• Zimowska B., Machowicz-Stefaniak Z., 2004. Grzyby zagrażające uprawie dziurawca zwyczajnego (Hypericum perforatum L.) uprawianego w woj. lubelskim. Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus, 3(1), 61–74.