DK156984B - Fremgangsmaade til fremstilling af et behandlingsmiddel med evne til at beskytte planter mod angreb af patogene svampe - Google Patents

Description

DK 156984B

ι

Den foreliggende opfindelse angâr en fremgangsmâde til fremstilling af et behandlingsmiddel med evne til at beskytte urter, buske, træer og lignende planter mod angreb af patogene svampe ved tilfersel af svampe med antagoni- 5 stisk virkning med de patogene svampe.

Det er kendt at der i jord som bruges til dyrkning af kulturplanter findes en mængde svampe. Mange af disse er patogene og kan fremkalde sygdomme hos planterne. Sygdomsan-grebet f0rer pâ sin side til forringelse af h0studbyttet af ig planterne og/eller nedsættelse af det h0stede materiales kva-litet.

Det er ogsâ kendt at man biologisk kan kontrollere de i jorden forekommende patogene svampe ved tilf0rsel af antagonister til disse. Det er bl.a. foreslâet at tilforslen 15 finder sted direkte til den jord som dyrkningsjorden repræsen-terer, fx i form af suspensioner af svampen i et vandigt medium. I henhold til et andet forslag har man fors0gt at pode den antagonistiske svamp pâ udsæden for den eller de planter som man har til hensigt at dyrke. Ingen af de foreslâede for-20 holdsregler har dog vist sig særlig hensigtsmæssige til anven-delse i praksis.

I forbindelse med unders0gelser som ligger til grund for den foreliggende opfindelse har det vist sig at en vis kompost, der opnâs i forbindelse med kompostering af kompo-25 sterbare materialer sâsom husholdningsaffald og afl0bsslam, og som i forbindelse med komposteringsprocessen er blevet udsat for behandling ved en forholdsvis h0j temperatur pâ fx 70-80°C i en forholdsvis lang tidsperiode pâ ca. 50 timer (2 d0gn) eller mere, udgor et meget hensigtsmæssigt substrat 2Q til opformering af svampe der er antagonister til patogene svampe som forârsager plantesygdomme. En sâdan kompost, i hvilken den pâgældende svamp med antagonistisk virkning er dyrket og opformeret til et vist minimumsindhold, er et hensigtsmæssigt behandlingsmiddel for jord som skal anvendes eller som 25 faktisk anvendes til dyrkning af planter der l0ber risiko for at blive udsat for angreb af patogene svampe. Ved passen-

DK 156984 B

2 de dosering af behandlingsmidlet er det muligt helt eller i væsentlig grad at nedbringe risikoen for angreb af en mæng-de patogene svampe. Den væsentlige anledning til at kompost-materialet egner sig godt som dyrkningssubstrat for antago-nistisk virkende svampe er at dette materiale i forbindelse 5 med fremstillingen deraf er blevet udsat for behandling ved h0jere temperatur og derfor har fâet sit indhold af svampe, der kan forstyrre opformeringen af de pâgældende antagonistisk virkende svampe, nedsat væsentligt. Materialet indeholder stort set kun termofile svampe, mens 0vrige svampe er blevet dræbt. Der er en del sporedannende bakterier tilbage i mate-rialet, men de indvirker ikke forstyrrende pâ den senere op-formeringsproces. Kompostmaterialet har desuden et vist indhold af cellulose, hvilket er en fordel eftersom de pâgældende svampe med antagonistisk virkning er cellulosenedbrydende.

^ Ved at en del af den procès, ved hvilken kompostmaterialet dannes„ er foregâet ved den forholdsvis h0je temperatur og i forSholdsvis lang tld, er aile de mikroorganismer, der er modstandere af svampen med antagonistisk virkning, blevet dræbt, I forbindelse med indf0relsen af svampene med antago- 20 nistisk virkning fungerer det som dyrkningsmedium anvendte kompostmateriale som bærer. Det bliver overordentligt let at sprede behandlingsmidlet ved hjælp af mekaniske hjælpemid-ler over den jord, hvis indhold af patogene svampe skal ned-bringes.

25 Pâ grundlag af det anf0rte er fremgangsmâden if0lge den foreliggende opfindelse ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anf0rte. Ved behandlingen af kompostmaterialet er dets mikroorganismer undtagen de termofile blevet dræbt.

30 If0lge opfindelsen er det hensigtsmæssigt hvis be handlingen af kompostmaterialet er gennemfort ved en temperatur pâ 70-85°C.

Kompostmaterialet er af praktiske grunde fortrinsvis blevet udsat for den beskrevne behandling i forbindelse 35 med komposteringsprocessen, men behandlingen kan dog ogsâ være foretaget adskilt fra selve komposteringsprocessen som et særligt behandlingstrin knyttet til denne.

3

DK 156984 B

If0lge opfindelsen kan der i behandlingsmidlet in-korporeres et eller flere g0dningsstoffer af NPK-type.

Det skal nævnes at der fra DE offentligg0relses-skrift nr. 27 40 052 er kendt en fremgangsmâde til frem-5 stilling af et præparat med antagonistiske svampe ved at de opformeres pâ korn, fx byg, som i forvejen er malet, befugtet, syrnet, steriliseret og podet med de pâgældende mikroorganismer. Det gærede materiale t0rres og formates og kan derefter blandes med et bæremateriale, som fx kan 1q være kompost, og bruges pâ lignende mâde som det ved frem-gangsmâden if0lge den foreliggende opfindelse fremstillede middel.

I sammenligning med denne kendte teknik har den foreliggende fremgangsmâde den fordel at man sparer de 15 beskrevne arbejdstrin med steril behandling m.v. af substra-tet og efterfolgende opblanding af det mikrobiologiske dyrkningsprodukt med et bæremateriale og i stedet kan opnâ den forn0dne grad af stérilisation eller "hygiejnisering" ved komposteringsprocessen.

2q Fra FR patentskrift nr. 2 298 951 kendes en lignen de teknik som i det tyske skrift omhandlet. Et fungicidt middel ifolge skriftet bestâr af mel af en kornart, fx byg, indeholdende kim af immuniserende mikroorganismer, i praksis altsâ svampe med antagonistisk virkning. Midlet 25 if0lge det franske patentskrift kan hâve form af tabletter eller et granulat og være opblandet med et forholdsvis inert bæremiddel, fx t0rv, bark eller halm. Svampekimene opnâs ved dyrkning i et forste trin og pâfolgende blanding med et bæremateriale, og den foreliggende opfindelse beteg-2Q ner altsâ en lignende forenkling i forhold til denne teknik som i forhold til den fra ovennævnte tyske skrift kendte.

En hensigtsmæssig mâde til indforelse af det ved fremgangsmâden ifolge opfindelsen fremstillede behandlings-middel i jorden bestâr i at overf0re det i kornform, fx 25 sâkaldte pellets med en til landbrugsredskaber hensigtsmæssig kornstorrelse, fx 3-4 mm.

DK 156984 B

4

Kompost kan hensigtsmæssigt vindes fra forskelige kom- posterbare materialeblandinger ved behandling af disse i en reaktor i hvilken det til kompostering bestemte materiale indf0res foroven i reaktoren og det komposterede materiale udtages forneden fra samme, hvorved det gennem reaktoren i 5 nedadgâende retning bevægende materiale m0der en str0m af oxygenholdigt medium, fortrinsvis luft, der indf0res forneden i reaktoren. Herved opstâr der forskellige temperaturzoner i reaktoren, i hvilke forskellige typer mikroorganismer ud0- ver maksimal nedbrydningsvirkning pâ det komposterbare mate-i η riale. F.orneden i beholderen bnnges det under kompostering værende materiale til at passere ind i en h0jtemperaturzone, i hvilken temperaturen kan ligge mellem ca. 70 og 80°C (se US-pateiitskrift nr. 4249929). Denne h0je temperatur g0r at aile s yg doms fremkalden.de mikroorganismer dræbes sâfremt be-15 handlingen i zonen finder sted i tilstrækkelig lang tid, der sædvanligvis er mere end ca. 2 d0gn, mens de sâkaldte termofi-le svampe fortsætter med at ud0ve en nedbrydende virkning pâ materialet under dannelse af et strukturforbedrende mycélium (se US-patentskrift nr. 4249929). En forudsætning for 20 at affaldsmatenale skal være komposterbart er at det udgor et mæringssubstrat for mikroorganismer, navnlig svampe. En f orudsætnlng herfor er i sin tur at det til kompostering ved biologisk nedbrydning bestemte udgangsmateriale har en kul- stof/nitrogenbalance som ligger mellem 25:1 og 40:1. Til et 25 affaldsmateriale, der mdeholder kulstof og nitrogen i mdbyr- des mængdeforhold uden for disse grænser, ma der sættes til- sætningsstoffer sâ at forholdet mellem kulstof og nitrogen i blandingen far en værdi svarende til de anforte vilkâr.

Hvis et til kompostering beregnet materiale indeholder for on lidt kulstof til at nedbrydnmgsprocessen ved hjælp af mikroorganismer kan finde sted pâ tilfredsstillende mâde, kan det blandes med et passende kulstofholdigt materiale, fx savsmuld Hvis det er nodvendigt at supplere materialets indhold af nitrogen, kan der inkorporeres et hensigtsmæssigt nitrogen-^ holdigt materiale i blandingen, fx urinstof eller ammonium-salte.

DK 156984 B

5

Ved kompostering af komposterbart materiale sâsom hus- holdningsaffald og aflobsslam i en reaktor i henhold til det netop beskrevne, opnâs der sâledes et hygiejniseret kompost- materiale der ved udtagning af reaktoren som regel har en forhojet temperatur pâ omkring 25-35°C og som indeholder hen-5 sigtsmæssigt næringsmateriale for svampene med antagonistisk virkning. Et sâdant hensigtmæssigt næringsmiddel er forst og fremmest den i komposten tilstedeværende cellulose. Ved temperaturer inden for det angivne omrâde vil de pâgældende ^ q svampe vokse meget hurtigt og far derfor ogsâ meget hurtigt 0kologisk overtag over andre svampe og andre mikroorganismer i kraft af deres evne til effektivt at nedbryde cellulosen.

Det omhandlede behandlingsmiddel er et bekæmpelsesmid-del mod plantesygdomme, som gor det muligt at anbringe svampene med antagonistisk virkning mod patogene svampe i hensigts-15 mæssig tilslutning til froene, den i vækst værende rod og det i vækst værende skud. Kompostmaterialet, som har fungeret som substrat ved opformeringen af svampe med antagonistisk virkning, udgor ogsâ, foruden at være en hensigtsmæssig bærer 2g ved anbringelsen og spredningen af svampen, senere et hen- sigtsmæssigt forrâdsmateriale for svampe i den période hvor det er beregnet til at virke mod patogenerne i jorden.

De svampe som tilf0res til den som substrat for deres opformering anvendte kompost, kan stamme fra en tidligere opformering af samme svampe, hvorved man altsâ recirkulerer en mindre del af det ved dyrkningen vundne materiale. Nâr fremgangsmâden gennemf0res forste gang, er det hensigtsmæssigt at pode substratet med svampe vundet ved dyrkning af vedkom-mende svamp pâ et sterilt, flydende medium.

Eksempler pâ svampe der bevirker angreb pâ planter 30 er fx halmdræbersvamp pa hvede og byg, rodbrand pa ærter og beder, sneskimmel pâ græs, Phoma-râd pâ kartofler og sortplet- syge pâ roser. Disse patogener kan bekæmpes med forskellige stammer af slægterne Trichoderma og Gliocladium. En meget stor fordel ved sâdanne stammer er at de er cellulosespalten-35 » de og altsâ vokser og formerer sig pâ celluloseholdigt substrat. Da kompost sâ godt som altid indeholder cellulose, egner sâdanne materialer sig særlig godt som dyrkningsmedium for den antagonistisk virkende svamp. Eftersom iord der anvendes

DK 156984 B

6 til dyrkning af kulturplanter indeholder rester af cellulose-holdigt materiale sasom rodder, grene, stubbe, halm m.m. kan forogelsen af svampen fortsætte ogsâ efter indbringelse af behandlingsmidlet.

^ I nedenstâende tabel er der sammenfattet en række ar- ter af Trichoderma der kan anvendes til biologisk kontrol af patogener i jord som bruges til dyrkning af forskellige planter.

1q Trichoderma-art Patogen Beskyttet værtsplante T. koningi Gaeumannomyces Vârhvede graminis T. harzianum Sclerotium rolfsii Blâlupin, jordnod, tomat T. harzianum Pythium aphaniderma- Tobak 15 tum T. harzianum R. solani Bonne, jordnod, auber- S. rolfsii gine T. harziamim R. solani Tomat T. sp. Botrytis cinerea Jordbær ~ç. T. sp. Verticillium Champignon fungicola T. viride Fusarium roseum Linse

Avenaceum T. viride Stereum purpureum Blommetræ -— ........—— '— — ........ · .....

25 André plantepatogener er Gaeumannomyces graminis og

Fusarium nivale.

Gaeumannomyces graminis (roddræber) er næst efter rust (Puccinia) den alvorligste skadevolder pâ hvede. Angreb af G. graminis viser som pletvis forekomst af fâstænglede, lav-30 voksende og for tidligt modne planter, De angrebne planter er lette at trække op af jorden da sygdommen bevirker at rod-systemet udvikles meget dârligt. Nâr planten er d0d efter tidlig modning dannes der sporer pâ stubbe og halm, og pâ den mâde overvintrer svampen.

35 Roddræberen har sâledes praktisk betydning ved dyrk ning af hvede og byg og beregnes i normale âr at bevirke tab pâ 10-15% i disse afgr0der. Angrebene forekommer frem for ait 7

DK 156984 B

i korndistrikterne i det sydlige og mellemste Sverige. Ned-sættelsen af hosten i disse omrâder er beregnet til 80 mill. kr. i byg og 75 mill- kr. i hvede, beregnet efter priserne i âret 1975.

Fusarium nivale (sneskimmel) forârsager skader pâ over-5 vintrende blade. Angrebet forekommer navnlig i vintre hvor der ligger snedække pâ ikke-frostbunden jord. Fusarium nivale kan vokse ved de lave temperaturer og oxygenindhold og det h0je kuldioxydindhold, der opstâr under sneen. Fusarium-arter kan ogsâ forârsage skader ved frpspiring hvis kimen infice-res af udsædsbârne sporer. Resultater bliver at kimplanterne bliver smâ og forkrdblede og ofte sâ svækkede at de ikke nâr op til jordoverfladen.

Fusariumangreb afhænger i h0j grad af de herskende klimatiske betingelser. Der forekommer derfor stor variation 15 i angrebsfrekvensen. De ârlige udvintringstab bevirket af sneskimmel er anslâet til 34 mill. kr. (i Sverige) for vinter-hvede og 9 mill. kr. for rug. For andre fusarioser tilsammen beregnes tabene at være af samme storrelsesorden.

20

Eksempel

Til forsogene er der anvendt f0lgende som antagonister kendte svampe: A. Trichoderma koningi 25 B. Trichoderma sp.

Svampene opbevaredes i skrâkultur pâ agar med malteks- trakt.

Til opformering af svampene anvendtes der plader af en celluloseholdig masse (bestâende af celluloseholdigt af-50 fald fra papirindustrien indeholdende kortfibret cellulose og kaolin). Pladerne udstansedes med en diameter pâ 2 cm og anbragtes pâ 1% agar indeholdende nitrogen og salte som an-f0rt nedenfor (angivet i g/1000 ml destilleret vand). pH re-guleredes i samtlige oplosninger til ca. 7,0 ved hjælp af 55 natriumhydroxyd og fortyndet saltsyre.

DK 156984 B

8 (1) (NH4)2HP04 2,5 KC1 0,5

MgS04,7H20 0,5

FeS04,7H20 0,01 5 (2) (NH4)2HP04 2,5 KC1 0,5

MgS04,7H20 0,5 1G (3) (NH4)2HP04 2,5 KC1 (4) (NH4)2HP04 2,5 ^ Derefter podedes Trichoderma-stammerne A og B midt pâ pladerne. Væksten bestemtes pâ dagene 4-7 ved mâling af mycelieudbredelse og bed0imnelse af svampenes sporulering. Samtlige ovenfor viste oplosninger (1) til (4) gav udmærket vækst.

2Q Til videre opformering af det opnâede svampemateriale anvendtes der en kompost vundet ved nedbrydning i nærværelse af luft af en blanding af husholdningsaffald og aflobsslam fra et spildevands-rensningsværk. Nedbrydningen havde fundet sted i en reaktor under vandring af materialet oppefra og 2ç. nedefter samtidig med at luften blev bragt til at m0de det nedadbevægende materiale (et sâdant anlæg er i kommunal drift i Landskrona). Under sin vandring nedefter i reaktoren var kompostmaterialet bragt til at opholde sig i en zone som havde en temperatur pâ 70-85°C, med den f0lge at samtlige mikro-organismer var blevet dræbt med undtagelse af termofile mikro-organismer og sporedannende bakterier.

Den sâledes fremstillede kompost blev findelt i en blander og der tilf0rtes destilleret vand. Herved opnâedes der et materiale som kunne udstanses til plader med en diame- ter pâ 2 cm og med en tykkelse pâ 4 mm. Pladerne blev lagt pâ 1% agar med ammoniumdifosfat (2,5 g/1) fosfatpufret (0,02M -3 P04 ) til pH 6,0. Derefter tilf0rtes der isolater af de pâ den ovenfor beskrevne mâde vundne Trichoderma-stammer. Det 9

DK 156984B

viste sig at den beskrevne kompost var et fortræffeligt substrat for begge de to stammer til yderligere vækst af svampe-ne. Der behpvedes ikke nogen tilsætning af nitrogen til kom-posten.

çj Til kompost med en temperatur pâ ca. 35°C, der var blevet opsamlet direkte efter udtagning fra reaktoren, blev der sat de ved forsOget vundne svampeholdige væsker. Efter en période med forsigtig omr0ring af kompostblandingen dan-nedes der et præparat som egnede sig udmærket til at bekæmpe 1q patogener.

Antagonistsvampe vundet ved opformering pâ et substrat af kompost fra andre levende mikroorganismer end termofile mikroorganismer er afprovet mod folgende patogener: I Fusarium solani ^ IV Verticillium dahliae V Gaeumannomyces graminis VI Fusarium nivale med godt résultat.

20 25 30 35

Claims (3)

1. Fremgangsmâde til fremstilling af et behandlings-^ middel med evne til at beskytte urter, buske, træer og lignende planter mod angreb af patogene svampe ved tilf0r-sel af svampe med antagonistisk virkning mod de patogene svampe, kendetegnet ved at svampen med antagonistisk virkning dyrkes pâ et substrat bestâende af et ved 1q biologisk nedbrydning under aerobe betingelser vundet kom-postmateriale som er underkastet behandling til aflivning af mikroorganismer der forstyrrer dyrkningen af svampen med antagonistisk virkning, hvorved behandlingen af kom-postmaterialet er gennemf0rt ved en temperatur pâ mindst .jj- ca. 70°C i en période pâ ca. 50 timer eller mere.

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved at behandlingen er gennemf0rt ved en temperatur pâ 70-85°C.

3. Fremgangsmâde if0lge krav 1 eller 2, kendeteg-2Q n et ved at der inkorporeres et eller flere g0dningsstof- fer af NPK-type i behandlingsmidlet. 25 30 35