Study of selected crop plants responses in the pesticide - biostimulator - pathogen system

Abstract

Rośliny uprawne odgrywają kluczowe znaczenie w zapewmemu bezpieczeństwa żywnościowego społeczeństwa. W celu ochrony roślin uprawnych przed patogenami grzybowymi, stosuje się fungicydy. Celem niniejszej rozprawy doktorskiej była kompleksowa analiza reakcji dwóch roślin uprawnych z grupy warzyw liściastych (Lactuca sativa) i zbóż (Triticum aestivum) na oddziaływanie pestycydów, biostymulatorów i grzybów patogenicznych (Botrytis cinerea i Fusarium culmorum). W wyniku przeprowadzonych badań wykazano, że poziom metabolitów może podlegać okresowym fluktuacjom w zależności od gatunku rośliny uprawnej, rodzaju I stężenia pestycydu, zastosowania biostymulatorów, a także obecności grzybów patogenicznych. Stwierdzono, że markery stresu oksydacyjnego mają kluczowe znaczenie w łagodzeniu środków stresu wywołanego zastosowaniem środków ochrony roślin. Biostymulatory organiczne/nieorganiczne złagodziły poziom stresu abiotycznego/biotycznego w roślinach uprawnych i zwiększyły stężenie części pożądanych metabolitów. Ponadto, wykazano, że grzyby patogeniczne i biostymulatory mogą oddziaływać na dynamikę zanikania pestycydów, co ma kluczowy wpływ na okres ich karencji w roślinach uprawnych przeznaczonych do spożycia. Wyniki niniejszej pracy doktorskiej rzucają nowe światło na reakcje roślin uprawnych w układzie pestycyd - biostymulator - patogen i mogą być implementowane do praktyki rolniczej.

Crops play a key role in ensuring the food security of society. Fungicides are used to protect crops against fungal pathogens. The aim of this PhD dissertation was a comprehensive analysis of the response of two cultivated plants from the group of leafy vegetables (Lactuca sativa) and cereals (Triticum aestivum) to the impact of pesticides, biostimulators and pathogenic fungi (Botrytis cinerea and Fusarium culmorum). As a result ofthe study, it was determined that the level of metabolites may tluctuate periodically depending on the crop species, the type and concentration of the pesticide, the use of biostimulators, and the presence of pathogenic fungi. It was indicated that markers of oxidative stress are of key importance in alleviating the stress caused by the use of pesticides. Organic/inorganic biostimulators alleviated abiotic/biotic stress levels in crops and increased the concentration of selected desired metabolites. Moreover, it was indicated that pathogenic fungi and biostimulators can affect the dynamics of pesticide dissipation, which has a key impact on their grace period in crops intended for consumption. The results of this PhD thesis shed new light on the responses of crop plants in the pesticide - biostimulator - pathogen system and can be implemented in agricultural practice.