Influence of Heavy Metals in Soil Upon Broad Bean (Vicia faba L.) Seed Infection by Diseases and Pests

The paper presents effect of the medium pollution of soil with single heavy metals upon the broad bean (Vicia faba L.) seed injuries by Bruchus rufimanus Boh. (Col., Bruchidae) and their infection by fungi Botrytis fabae and Ascochyta fabae. Broad bean, White Windsor c.v. was cultivated on: soil with natural heavy metal concentrations (Control); soil with natural content of heavy metals receiving mineral fertilizers (Control + NPK); soil polluted with Cd (4 mg kg–1 d.m.); soil polluted with a Pb (530 mg kg–1 d.m.); soil contaminated with Cu (85 mg kg–1 d.m.), soil polluted with Zn (1000 mg kg–1 d.m.) and soil contaminated with Ni (110 mg kg–1 d.m.). A harm from Bruchus rufimanus was assessed based on the number and weight of injured seeds per the total number and weight of seeds. The seed infection by Botrytis fabae and Ascochyta fabae was assessed under laboratory conditions. Soil contamination with zinc caused that broad bean plants did not form seeds. Contamination with nickel was fatal for number of delivered seeds, their weight, and number of pods. The contamination with either cadmium, copper or lead improved all indices and among them lead performed best. Bruchus rufimanus injured approximately ca 60–90 % seeds. The contamination with lead was the most critical in that respect. More intensive infection by Botrytis fabae (80–93%) was found among the seeds injured by Bruchus rufimanus whereas among non-injured seeds this count was between 40 and 67 %. Ascochyta fabae caused similar, 30 to 67 % infection of injured and healthy seeds. No marked differences were found between the kind of the soil contamination and degree of the seed infection by these diseases.

Celem badań było określenie wpływu skażenia gleby pojedynczymi metalami ciężkimi na poziomie średniego zanieczyszczenia na stopień uszkodzenia nasion bobu (Vicia faba L.) przez strąkowa bobowego Bruchus rufimanus Boh. oraz porażenie ich przez czekoladową plamistość (Botrytis fabae) oraz askochytozę bobu (Ascochyta fabae). Bób odmiany Windsor Biały uprawiany był w następujących obiektach: gleba o naturalnej zawartości metali ciężkich (Kontrola); gleba o naturalnej zawartości metali ciężkich nawożona mineralnie (Kontrola + NPK); gleba zanieczyszczona kadmem w dawce: 4 mg kg-1 s.m., gleba zanieczyszczona ołowiem w dawce: 530 mg kg-1 s.m., gleba zanieczyszczona miedzią w dawce: 85 mg kg-1 s.m., gleba zanieczyszczona cynkiem w dawce: 1000 mg kg-1 s.m., gleba zanieczyszczona niklem w dawce: 110 mg kg-1 s.m. Ocenę szkodliwości strąkowca bobowego przeprowadzono na podstawie liczby i masy nasion uszkodzonych w stosunku do ogólnej liczby i masy nasion. W warunkach laboratoryjnych przeprowadzono ocenę porażenia nasion przez czekoladową plamistość oraz askochytozę bobu. Zastosowane skażenie gleby cynkiem sprawiło, że rośliny nie wytworzyły nasion. Skażenie gleby niklem ograniczyło istotnie zarówno liczbę, jak i masę wytworzonych nasion. Najwyższy plon nasion uzyskano z roślin bobu uprawianych w warunkach gleby zanieczyszczonej ołowiem. Skażenie gleby kadmem i miedzią nie wpłynęło istotnie na ilość wytworzonych strąków i nasion przez rośliny bobu. Strąkowiec bobowy uszkodził średnio od ok. 60 % do 90 % nasion. Najwięcej nasion z uszkodzeniami stwierdzono wśród tych zebranych z roślin uprawianych w warunkach gleby skażonej ołowiem - znacznie więcej niż w przypadku nasion z roślin kontrolnych. Wśród nasion uszkodzonych przez strąkowca bobowego stwierdzono większe porażenie przez Botrytis fabae (80-93 %) niż gdy analizie poddano nasiona nieuszkodzone (40-67 %). Natomiast porażenie nasion zarówno uszkodzonych, jak i nieuszkodzonych przez Ascochyta fabae było podobne (ok. 30-67 %). Nie stwierdzono istotnych różnic pomiędzy rodzajem skażenia gleby, a stopniem porażenia nasion przez ww. choroby.