Podatność sadzonek sosny zwyczajnej i świerka pospolitego na infekcję opieńką ciemną w warunkach podwyższonej koncentracji CO2 w powietrzu

• Autorzy: Lech P. , Zolciak A.

Warianty tytułu

EN

Scots pine and Norway spruce seedlings susceptibility to infection by Armillaria ostoyae under increased CO2 concentration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Comparative cultivation experiment was carried out in the greenhouse to verify the assumption that increased air CO2 concentration (up to 1000 ppm) stimulates the infection intensity and mortality rate of Scots pine and Norway spruce seedlings subjected to the artificial inoculation with Armillaria ostoyae (Romagn.) Herink. It was found that increased air CO2 concentration reduces the intensity of pine and spruce seedlings infection by A. ostoyae, what was expressed both by the greater number of healthy and lower number of died seedlings at the end of 16−months−long experiment. However, the statistical significance of the observed differences was confirmed in case of only one out of three A. ostoyae isolates used in the experiment. It was also found that during the first 12 months of the experiment growth of pine and spruce seedlings was significantly stimulated by 1000 ppm air CO2 concentration compared to the ambient air conditions (approximately 380 ppm CO2) with not statistically significant effect of A. ostoyae presence. It was manifested for both tree species with significantly higher values of diameter at the stem base in all variants subjected to increased air CO2 concentration. No such difference was observed for the height of seedlings. All the findings suggest that elevated air CO2 concentration may compensate negative impact of disease on growth at the early stages of pathogen attack.

Słowa kluczowe

PL

lesnictwo; sosna zwyczajna; Pinus sylvestris; swierk pospolity; Picea abies; sadzonki; infekcja grzybowa; grzyby; opienka ciemna; Armillaria ostoyae; czynniki srodowiska; dwutlenek wegla; koncentracja dwutlenku wegla; wzrost roslin; odpornosc na patogeny

• Wydawca: -
• Czasopismo: Sylwan
• Rocznik: 2017
• Tom: 161
• Numer: 05
• Opis fizyczny: s.385-394,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Lech P.

• Zakład Zarządzania Zasobami Leśnymi, Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, ul.Braci Leśnej 3, 05-090 Raszyn

autor

Zolciak A.

• Zakład Ochrony Lasu, Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, ul.Braci Leśnej 3, 05-090 Raszyn

Bibliografia

• Bazzaz F. A. 1990. The response of natural ecosystems to the rising global CO2 levels. Annual Review of Ecology and Systematics 21 (1): 167-196.
• Brzeziecki B. 1995. Skale nominalne wymagań klimatycznych gatunków drzew leśnych. Sylwan 139 (3): 53-65.
• Chakraborty S., Luck J., Hollaway G., Freeman A., Norton R., Garrett K. A., Percy K., Hopkins A., Davis C., Karnosky D. F. 2008. Impacts od global change on diseases of agricultural crops and forest trees. CAB Reviews: Perspectives in Agriculture, Veterinary Science, Nutrition and Natural Resources 3 (054): 1-15.
• Chakraborty S., Tiedemann A. V., Teng P. S. 2000. Climate change: potential impact on plant diseases. Environmental Pollution 108: 317-326.
• Climate Change 2001. Synthesis Report. Summary for Policymakers. An Assessment of the Intergovernmental Panel on Climate Change. UNFCCC.
• Drigo B., Kowalchuk C. A., van Veen J. A. 2008. Climate change goes underground: effects of elevated atmospheric CO2 on microbal community structure and activities in the rhizosphere. Biology and Fertility of Soil 44: 667-679.
• Evans G. C. 1972. Relative growth rate. W: Anderson D. J., Greigh-Smith P., Pitelka F. A. [red.]. The quantitative analyses of plant growth. Blackwell Scientific Publications. Oxford, UK. 246-254.
• Fabiszewski J. 1995. Zbiorowiska leśne w atmosferze bogatej w CO2 – zmiany przewidywalne i nieprzewidywalne. Sylwan 139 (3): 41-52.
• Fleischmann F., Raidl W. F., Osswald W. F. 2010. Changes in susceptibility of beech (Fagus sylvatica) seedlings towards Phytophthora citricola under the influence of elevated atmospheric CO2 and nitrogen fertilization. Environmental Pollution 158: 1051-1060.
• Garrett K. A., Dendy S. P., Frank E. E., Rouse M. N., Travers S. E. 2006. Climate change effects on plant disease: genomes to ecosystems. Annual Review of Phytopathology 44: 489-509.
• Henn M., Schopf R., Fleischmann F., Osswald W. 2000. Einfluss von CO2 und N auf die Nahrungsqualität der Buche (Fagus sylvatica) für den Schwammspinner (Lymantria dispar, Lymantriidae, Lepidoptera). Mitteilungen der Deutschen Gessellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie 13: 433-436.
• Herms D. A., Mattson W. J. 1992. The Dilemma of Plants: to Grow or Defend. Quarterly Review of Biology 67 (3): 283-335.
• Hibberd J. M., Whitbread R., Farrar J. F. 1996. Effects of elevated concentrations of CO2 on infection of barley by Erysiphe graminis. Physiological and Molecular Plant Pathology 48 (1): 37-53.
• Hintikka V. 1974. Notes on the ecology of Armillaria mellea in Finland. Karstenia (14): 12-31.
• Jongen M., Jones M. B., Hebeisen T., Blum H., Hendrey G. 1995. The effects of elevated CO2 concentrations on the root growth of Lolium perenne and Trifolium repens grown in a FACE* system. Global Change Biology 1: 361-371.
• Jwa N.-S., Walling L. L. 2001. Influence of elevated CO2 concentration on disease development in tomato. New Phytologist 149: 509-518.
• Kaliszewski A., Lech P., Oszako T. 2007. The occurrence of, and economic losses caused by Armillaria in the Western Carpathian Mts. Acta Mycologica 42 (2): 219-233.
• Kowalski M. 1994. Zmiany składu gatunkowego lasów na tle zmian klimatu w ostatnich dwu stuleciach. Sylwan 138 (9): 33-44.
• Kozłowska C., Brennejzen B. 1965. Występowanie chorób grzybowych na terenie lasów polskich w latach 1962 i 1963. Prace IBL 280.
• Kozłowska C., Brennejzen B., Łukomski S. 1962. Występowanie chorób pochodzenia grzybowego na terenie lasów polskich w latach 1960 i 1961. Prace IBL 246.
• Lech P., Żółciak A. 2006. Wzrost sadzonek sosny zwyczajnej i rozwój ryzomorf opieńki ciemnej w warunkach podwyższonej koncentracji CO2 w powietrzu. Leś. Pr. Bad. 4: 17-34.
• Małecka M. 2011. Choroby korzeni. W: Krótkoterminowa prognoza występowania ważniejszych szkodników i chorób infekcyjnych drzew leśnych w Polsce w 2011 roku. Sękocin Stary. 126-131.
• Małecka M. 2015. Choroby korzeni. W: Krótkoterminowa prognoza występowania ważniejszych szkodników i chorób infekcyjnych drzew leśnych w Polsce w 2015 roku. Sękocin Stary. 143-147.
• Manning W. J., von Tiedemann A. 1995. Climate change: potential effects of increased atmospheric carbon dioxide (CO2), ozone (O3) and ultraviolet-B (UV-B) radiation on plant diseases. Environmental Pollution 88: 219-245.
• Norby R. J., Gunderson C. A., Wullschleger S. D., O’Neill E. G., McCracken M. K. 1992. Productivity and compensatory responses of yellow-poplar trees in elevated CO2. Nature 357: 322-324.
• Norby R. J., Wullschleger S. D., Gunderson C. A., Nietch C. T. 1995. Increased growth efficiency of Quercus alba trees in a CO2-enriched atmosphere. New Phytologist 131: 91-97.
• Olszyk D. M., Johnson M. G., Phillips R. J., Seidler D. T., Tingey D. T., Watrud L. S. 2001. Interactive effects of CO2 and O3 on ponderosa pine plant/litter/soil mesocosm. Environmental Pollution 115 (3): 447-462.
• Orlikowski L. 2005. Phytophthora spp. – new invasive species in Poland. W: Scientific Symposium: Current Problems in Plant Pathology. Lublin, 20-22.09.2005. 35.
• Oszako T., Sikora K., Borys M., Kubiak K., Tkaczyk M. 2016. Phytophthora quercina infections in elevated CO2 concentrations. Folia Forestalia Polonica A 58 (3): 131-141.
• Pautasso M., Dehnen-Schmutz K., Holdenrieder O., Pietravalle S., Salama N., Jeger M. J., Lange E., Hehl--Lange S. 2010. Plant health and global change – some implications for landscape management. Biological Reviews 85: 729-755.
• Percy K. E., Awmack C. S., Lindroth R. I., Kubiske M. E., Kopper B. J., Isebrands J. G., Pregitzer K. S., Hendrey G. R., Dickson R. E., Zak D. R., Oksanen E., Sober J., Harrington R., Karnosky D. F. 2002. Altered performance of forest pests under atmospheres enriched by CO2 and O3. Nature 420: 403-407.
• Redfern D. B., Filip G. M. 1991. Inoculum and infection. W: Shaw C. G., Kile G. A. [red.]. Armillaria Root Diseasese. Agriculture Handbook 691. U.S.D.A. Forest Service 48-60.
• Rodenkirchen H., Göttlein A., Kozovits A. R., Matyssek R., Grams T. E. E. 2009. Nutrient contents and efficiencies of beech and spruce saplings as influenced by competition and O3/CO2 regime. European Journal of Forestry Research 129 (2): 117-128.
• Rogers H. H., Runion G. B., Krupa S. H. 1994. Plant responses to atmospheric CO2 enrichment with emphasis on roots and the rhizosphere. Environmental Pollution 83: 155-189.
• Rykowski K. 1984. Niektóre troficzne uwarunkowania patogeniczności Armillaria mellea (Vahl) Quél. w uprawach sosnowych. Prace IBL A, 640: 1-140.
• Sallas L., Kainulainen P., Utrainen J., Holopainen T., Holopainen J. K. 2001. The influence of elevated O3 and CO2 concentrations on secondary metabolites of Scots pine (Pinus sylvestris L.) seedlings. Global Change Biology 7 (3): 303-311.
• Saxe H., Ellsworth D. S., Heath J. 1998. Tree and forest functioning in an enriched CO2 atmosphere. New Phytologist 139: 395-436.
• Schinner F., Concin R. 1981. Carbon dioxide fixation by wood rotting fungi. European Journal of Forest Pathology 11 (1-2): 120-123.
• Schwanz P., Häberle K.-H., Polle A. 1996. Interactive effects of elevated CO2, ozone and drought stress on the activities of antioxidative enzymes in needles of Norway spruce trees (Picea abies, [L.] Karsten) grown with luxurious N-supply. Journal of Plant Physiology 148 (3-4): 351-355.
• Sierota Z., Małecka M., Stocka T. 2005. Choroby korzeni. W: Krótkoterminowa prognoza występowania ważniej-szych szkodników i chorób infekcyjnych drzew leśnych w Polsce w 2005 roku. PGL LP, Warszawa. 102-119.
• Stiling P., Moon D. C., Hunter M. D., Colson J., Rossi A. M., Hymus G. J., Drake B. G. 2003. Elevated CO2 lowers relative and absolute herbivore density across all species of a scrub-oak forests. Oecologia 134: 82-87.
• Tkaczyk M., Sikora K., Nowakowska J. A., Kubiak K., Oszako T. 2014. Effects of CO2 enhancement on beech (Fagus sylvatica L.) seedling root rot due to Phytophthora plurivora and Phytophthora cactorum. Folia Forestalia Polonica A 56 (3): 149-156.
• Vivekanandan M., Babu R. S., Saralabai V. C. 1999. Changes in CO2 levels and their stress effect on photosynthetic carbon fixation. W: Pessarakli M. [red.]. Handbook of plant and crop stress. Marcel Dekker Inc. New York – Basel. 1163-1184.
• Zvereva E. L., Kozlov M. V. 2006. Consequences of simultaneous elevation of carbon dioxide and temperature for plant-herbivore interactions: a metaanalysis. Global Change Biology 12: 27-41.
• Żółciak A. 1999a. Identyfikacja gatunków grzybów z rodzaju Armillaria (Fr:. Fr.) Staude w Polsce. Prace IBL A, 888: 3-21.
• Żółciak A. 1999b. Występowanie grzybów z rodzaju Armillaria (Fr.: Fr.) Staude w kompleksach leśnych w Polsce. Prace IBL A, 890: 29-40.
• Żółciak A. 2015. Zagrożenie upraw i drzewostanów przez grzyby z rodzaju opieńka (Armillaria). Biblioteczka Leśniczego 375: 1-16.