Nematodes in the soil and roots of spring barley grown in crop rotation and long-term monoculture

Background. Species structure of plant parasitic nematode populations from the rhizosphere of spring barley grown in an 18-year-old crop rotation and in a 48-year-old monoculture were analyzed and compared. Material and methods. Plots were established in fields of spring barley grown in an 18-year-old crop rotation and in a 48-year-old monoculture. Four $1 m^2$ plots were located in each corner of each field. Four soil samples from each $1 m^2$ plot were taken by a pedestrian cane of a $3 cm$ section at a depth of $40 cm$ in the vicinity of the barley roots at start (BBCH 09) and a day after harvest (BBCH 99). Each soil sample weighed 1 kg and contained 50 g of fresh roots and spikes. The sample from each of the four $1 m^2$ plots was a replicate (and at the same time, the combination of the soil + roots + stems), hence the isolated nematode from each part of the sample was a set of nematodes associated with the host on $1 m^2$. Results. Populations of dominating species such as Bitylenchus dubius, Merlinius microdorus, Pratylenchus neglectus and Heterodera avenae became higher in the monoculture than in the crop rotation. H. avenae eggs and larvae were infected by pathogenic fungi in 50% of samples from the monoculture (vs. 60% of the cysts from the crop rotation), and 18–35% of Pratylenchus specimens were colonized by bacteria, mainly by Bacillus penetrans. Conclusion. The results illustrated nematological changes occurring in long-term cropping systems and provided additional information necessary to fight dangerous viral vectors for the examined cereal.

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury gatunków pasożytniczych populacji nicieni roślinnych z ryzosfery jęczmienia jarego uprawianego w 18-letnim płodozmianie i 48-letniej monokulturze. W każdym rogu obu pól znajdowały się cztery poletka o powierzchni $1 m^2$. Cztery próbki gleby z każdego poletka pobrano laską glebową o przekroju $3 cm$ na głębokości $40 cm$ w pobliżu korzeni jęczmienia na początku (BBCH 09) i dzień po zbiorach (BBCH 99). Każda próbka gleby ważyła 1 kg, z czego 50 g stanowiły świeże korzenie i kłosy. Każda próbka, z której wyizolowano nicienie, stanowi połączenie powtórzeń każdego wariantu doświadczenia (połączenie gleba + korzenie + łodygi). Populacje gatunków dominujących, takich jak Bitylenchus dubius, Merlinius microdorus, Pratylenchus neglectus i Heterodera avenae, są znacznie wyższe w monokulturze niż w płodozmianie. Jaja i larwy gatunku H. avenae zostały zainfekowane chorobotwórczymi grzybami w 60% próbek pochodzących z monokultury jęczmienia (w porównaniu z płodozmianem, którego infekcja dotyczyła 50% cyst). Z kolei bakterie, głównie Bacillus penetrans, skolonizowały nicienie z rodzaju Pratylenchus, co stanowiło przedział 18–35% pobranych próbek. Uzyskane wyniki obrazują zmiany nematologiczne zachodzące w długotrwałych systemach uprawy jęczmienia jarego. Dostarczają one dodatkowych informacji niezbędnych do podjęcia odpowiednich działań w celu zwalczania niebezpiecznych wektorów wirusowych dla badanego zboża.