Progress in Plant Protection

The occurrence and infective potential of entomopathogenic fungi in the soil of arable fields, meadows and forest habitats
Występowanie oraz potencjał infekcyjny grzybów entomopatogenicznych w glebach z pól uprawnych, łąk i siedlisk leśnych 

Cezary Tkaczuk, e-mail: tkaczuk@uph.edu.pl

Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach, Zakład Ochrony i Hodowli Roślin, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Polska

Anna Majchrowska-Safaryan, e-mail: anna.majchrowska-safaryan@uph.edu.pl

Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach, Zakład Ochrony i Hodowli Roślin, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Polska

Marta Harasimiuk, e-mail: martuskaa1989@wp.pl

Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach, Zakład Ochrony i Hodowli Roślin, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Polska
Abstract

The aim of the study was to compare the species composition and the intensity of occurrence of entomopathogenic fungi in the soil of arable fields and adjacent grassland and forest habitats. The soil and litter samples were collected in October 2012 from different habitats: mixed forest, farmland and meadow. Fungi were isolated from soil by means of two methods: trap insects (larvae of Galleria mellonella) and selective medium. A total five entomopathogenic fungal species: Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Isaria fumosorosea, Isaria farinosa and Conidiobolus sp., were isolated by means of the first method, while only three first species of fungi by means of selective medium. It was found, that usually one fungal species dominated in each of the surveyed habitats. On average in the litter and forest soil the most infectious units formed fungus B. bassiana, in the soil of farmlands M. anisopliae, while in the meadow soil in a similar intensity I. fumosorosea and B. bassiana occurred. The richest species composition of entomopathogenic fungi was found in soils from meadows but the highest density of their colony forming units was found in soil samples collected from the small-scale arable fields.


Celem badań było porównanie składu gatunkowego oraz nasilenia występowania grzybów owadobójczych w glebach z pól uprawnych oraz sąsiadujących z nimi użytków zielonych i siedlisk leśnych. Materiał stanowiły próby gleby i ściółki leśnej pobrane w październiku 2012 r. z różnych siedlisk: las mieszany, pole uprawne i łąka kośna. Grzyby owadobójcze izolowano z gleby stosując metodę owadów pułapkowych (larwy Galleria mellonella) oraz podłoże selektywne. Z badanych gleb za pomocą pierwszej metody wyizolowano pięć gatunków grzybów owadobójczych: Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Isaria fumosorosea, I. farinosa i Conidiobolus sp., natomiast stosując podłoże selektywne stwierdzono obecność tylko trzech pierwszych gatunków. Ustalono, że w każdym z badanych siedlisk dominował zwykle jeden gatunek grzyba. W ściółce i glebie leśnej najwięcej jednostek infekcyjnych tworzył grzyb B. bassiana, w glebie z pól M. anisopliae, natomiast w glebie łąkowej w zbliżonym nasileniu wystąpiły I. fumosorosea i B. bassiana. W glebach z łąk odnotowano najbogatszy skład gatunkowy badanych grzybów, a największe zagęszczenie jednostek tworzących kolonie stwierdzono w próbach gleb z małoobszarowych pól uprawnych.


Key words
entomopathogenic fungi; soil; farmland; meadow; forest; grzyby owadobójcze; gleba; pole uprawne; łąka; las
References

Augustyniak-Kram A., Kram K.J. 2012. Entomopathogenic fungi as an important natural regulator of insect outbreaks in forest (Review). p. 265–294. In: “Forest Ecosystem- More Than Just Trees” (J.A. Blanco, Y.-H. Lo, eds.). InTech, Rijeka, 464 pp.

Augustyniak-Kram A., Mazurkiewicz I., Kram K.J., Uss G. 2013. Struktura gatunkowa grzybów owadobójczych w glebie rezerwatu Jata. Sylwan 157 (8): 572–577.

Bajan C., Kmitowa K. 1997. Thirty years studies on entomopathogenic fungi in the Institute of Ecology PAS. Polish Ecological Studies 23 (3–4): 133–154.

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. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa, Seria B, 24: 87–97.

Bałazy S. 1997. Diversity of entomopathogenic fungi in agricultural landscapes of Poland and France. p. 101–111. In: “Ecological Management of Countryside in Poland and France” (L. Ryszkowski, S. Wicherek, eds.). Research Centre for Agricultural and Forest Environment, Polish Academy of Sciences, Poznań, 127 pp.

Bałazy S. 2004. Znaczenie obszarów chronionych dla zachowania zasobów grzybów entomopatogenicznych. Kosmos 53 (1): 5–16.

Bałazy S., Cysewski R. 2003. Różnorodność grzybów entomopatogenicznych na obszarach chronionych. s. 113–142. W: „Bory Tucholskie. II. Zasoby i ich ochrona” (K. Gwoździński, red.). Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź.

Bing D.S., Xing Z.L. 2008. Occurrence and diversity of insect-associated fungi in natural soils in China. Applied Soil Ecology 39: 100–108.

Fiedler Ż., Sosnowska D. 2011. Wpływ wybranych fungicydów na wzrost i zarodnikowanie grzybów owadobójczych. [The influence of fungicides on the growth and sporulation of entomopathogenic fungi]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 52 (2): 911–915.

Gaugler R. 1988. Ecological consideration in the biological control of soil-inhabiting insects with entomopathogenic nematodes. Agriculture, Ecosystems & Environment 24: 351–360.

Gondek K., Ropek D. 2007. Wybrane właściwości gleby pod trwałym użytkiem zielonym oraz aktywność owadobójczych nicieni i grzybów. Acta Agrophysica 10 (2): 327–340.

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]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 49 (3): 1015–1034.

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.

Krysa A., Ropek D., Kuźniar T. 2012. Występowanie grzybów owadobójczych w zależności od pory roku w wybranym ekologicznym gospodarstwie rolnym. Journal of Agricultural Engineering Research 57 (3): 226–230.

Maranhão E.A.A., Santiago-Alvarez C. 2003. Occurrence of entomopathogenic fungi in soils from different parts of Spain. IOBC/WPRS Bulletin 26 (1): 59–62.

Medo J., Cagáň Ĺ. 2011. Factors affecting the occurrence of entomopathogenic fungi in soils of Slovakia as revealed using two methods. Biological Control 59 (2): 200–208.

Miętkiewski R., Tkaczuk C., Żurek M., Bałazy S. 1991. Występowanie entomopatogennych grzybów w glebie ornej, leśnej oraz ściółce. Roczniki Nauk Rolniczych, Seria E – Ochrona Roślin 21 (1/2): 61–68.

Miętkiewski R., Tkaczuk C., Badowska-Czubik T. 1992. Entomogenous fungi isolated from strawberry plantations soil infested by Otiorrhynchus ovatus L. Roczniki Nauk Rolniczych, Seria E – Ochrona Roślin 22 (1/2): 39–46.

Quesada-Moraga E., Navas-Cortes J.A., Maranhao E.A.A., Ortiz-Urquiza A., Santiago-Alvarez C. 2007. Factors affecting the occurrence and distribution of entomopathogenic fungi in natural and cultivated soils. Mycological Research 111: 947–966.

Ropek D., Krysa A., Rola A., Frączek K. 2014. Antagonistyczny wpływ Trichoderma viride na grzyby owadobójcze Baeuveria bassiana, Isaria fumosorosea, Metarhizium anisopliae w warunkach in vitro. Polish Journal of Agronomy 16: 57–63.

Sosnowska D. 2013. Postępy w badaniach i wykorzystanie grzybów pasożytniczych w integrowanej ochronie roślin. [Progress in research and the use of pathogenic fungi in integrated plant protection]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 53 (4): 747–750.

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.

Strasser H., Forrer A., Schinner F. 1996. Development of media fort the selective isolation and maintenance of virulence of Baeuveria brongniartii. p. 125–130. In: “Microbiol Control of Soil Dwelling Pests” (T.A. Jackson, T.R. Glare, eds.). AgResearch, Lincoln, New Zeland.

Sun B.D., Liu X.Z. 2008. Occurrence and diversity of insect-associated fungi in natural soils in China. Applied Soil Ecology 39: 100–108.

Świeżyńska H., Górnaś E. 1976. Owadobójcze grzyby na niektórych gatunkach boreczników (Hymenoptera: Diprionidea) w latach 1971–1975. Sylwan 8: 47–56.

Tarasco E., de Bievre C., Papierok B., Poliseno M., Triggiani O. 1997. Occurrence of entomopathogenic fungi in soils in Southern Italy. Entomologia, Bari, 31: 157–166.

Tarasco E., Poliseno M. 2005. Preliminary survey on the occurrence of entomopathogenic nematodes and fungi in Albanian soils. IOBC/WPRS Bulletin 28 (3): 165–168.

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. Wydawnictwo Akademii Podlaskiej, Siedlce, 160 ss.

Tkaczuk C., Król A., Majchrowska-Safaryan A., Niecewicz Ł. 2014. The occurrence of entomopathogenic fungi in soils from fields cultivated in a conventional and organic system. Journal of Ecological Engineering 15 (4): 137–144.

Tkaczuk C., Krzyczkowski T., Wegensteiner R. 2012. The occurrence of entomopathogenic fungi in soils from mid-field woodlots and adjacent small-scale arable fields. Acta Mycologica 47 (2): 191–202.

Tkaczuk C., Majchrowska-Safaryan A., Miętkiewski R. 2013. Wpływ wybranych fungicydów oraz wyciągów glebowych na wzrost owadobójczego grzyba Metarhizium anisopliae. [The influence of selected fungicides and soil extracts on the growth of entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 53 (4): 751–756.

Tkaczuk C., Miętkiewski R. 1998. Mycoses of pine sawfly (Diprion pini L.) during hibernation period in relation to entomopathogenic fungi occurring in soil and litter. Folia Forestalia Polonica, Serie A – Forestry 40: 26–32.

Vänninen I. 1996. Distribution and occurrence of four entomopatogenic fungi in Finland: Effect of geographical location, habitat type and soil type. Mycological Research 100: 93–101.

Vänninen I., Tyni-Juslin J., Hokkanen H.M.T. 2000. Persistence of augmented Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana in Finnish agricultural soils. Biocontrol 45: 201–222.

Zimmermann G. 1986. Galleria bait method for detection of entomopathogenic fungi in soil. Journal of Applied Entomology 102: 213–215.  

Progress in Plant Protection (2016) 56: 5-11
First published on-line: 2015-11-17 09:57:35
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2016-001
Full text (.PDF) BibTeX Mendeley Back to list