EFFECT OF WOOD VINEGAR APPLICATIONS ON POWDERY MILDEW (ERYSIPHE CORYLACEARUM) IN HAZELNUT

Abstract

This study was conducted to evaluate the in vivo effects of different concentrations of wood vinegar (2%, 4%, 6% and 8% (v/v)) on hazelnut leaves against powdery mildew (Erysiphe corylacearum), which causes crop losses in hazelnut producers crops. The experiment was conducted in a hazelnut orchard in Giresun Province using foliar spray applications. Disease severity on hazelnut leaves was calculated using the Townsend–Heuberger formula, and percent efficacy relative to the untreated control (68.12% disease severity) was determined using the Abbott formula. The 2%, 4%, 6%, and 8% (v/v) concentrations showed efficacy rates of 42.12%, 45.40%, 49.00%, and 52.27%, respectively. One-way ANOVA showed that the 6% concentration was significantly more effective than the 2% treatment, while the 8% concentration was significantly higher than both the 2% and 4% treatments (P<0.05). These results indicate that wood vinegar reduces disease development and has potential for controlling powdery mildew in hazelnuts.

Keywords

• Antifungal effect
• natural fungicid
• powdery mildew (Erysiphe corylacearum) wood vinegar

FINDIKTA KÜLLEME HASTALIĞINA (ERYSIPHE CORYLACEARUM) KARŞI ODUN SİRKESİ UYGULAMALARININ ETKİSİİ

Abstract

Bu çalışma, odun sirkesinin farklı konsantrasyonlarının (%2, %4, %6 ve %8 (v/v)) fındık üreticilerinin mahsülünde ürün kayıplarına neden olan külleme hastalığına (Erysiphe corylacearum) karşı fındık yaprağındaki etkilerini in vivo olarak değerlendirmek amacıyla yapılmıştır. Giresun ilinde bir fındık bahçesinde yeşil aksam ilaçlaması yöntemi uygulanmıştır. Uygulamalardan sonra fındık yapraklarında hastalık şiddeti Townsend-Heuberger formülüyle hesaplanmıştır. Abbott formülüyle %68.12 hastalık oranına sahip kontrol grubuna göre % etki oranları bulunmuştur. Buna göre, odun sirkesinin %2, %4, %6 ve %8 (v/v) konsantrasyonlarında yapılan uygulamalarda sırasıyla %42.12, %45.40, %49.00 ve %52.27 oranında etki belirlenmiştir. Farklı konsantrasyonların etki düzeyleri arasındaki farklılık, tek yönlü ANOVA testiyle değerlendirilmiş; %6’lık konsantrasyonun %2’lik konsantrasyona kıyasla, %8’lik konsantrasyonun ise %2 ve %4’lük konsantrasyonlara kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde (P<0.05) daha yüksek etki gösterdiği belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, odun sirkesi uygulamalarının külleme hastalığı (E. corylacearum) gelişimini azalttığını ve hastalık şiddetini düşürme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.

Keywords

• Antifungal etki
• doğal fungisit
• külleme (Erysiphe corylacearum)
• odun sirkesi

References

1. Anonymous, (2009). Bitki Hastalıkları Standart İlaç Deneme Metotları. https://www.tarimorman.gov.tr/TAGEM/Belgeler/ yayin/MeyveBa%C4%9F%20Hastal%C4%B1klar%C4%B1%20 S t a n d a r t % 2 0 % C 4 % B 0 l a % C 3 % A 7 % 2 0 D e n e m e % 2 0 Metotlar%C4%B1.pdf.(Alınma Tarihi:11.02.2024).
2. Arıcı, S.E., Özkaya, R. (2022). Evaluation of biofungicides in the control against powdery mildew disease [Leveillula taurica (Lev.) Am.] in pepper. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 25(2), 274-281. https://doi. org/10.18016/ksutarimdoga.vi.910742.
3. Arzanlou, M., Torbati, M., Golmohammadi, H. (2018). Powdery mildew on hazelnut (Corylus avellana) caused by Erysiphe corylacearum in Iran. Forest Pathology, 48(5), e12450. https://doi.org/10.1111/ efp.12450.
4. Baimark, Y., Niamsa, Y. (2009). Study on wood vinegars for use as coagulating and antifungal agents on the production of natural rubber sheets. Biomass and Bioenergy, 33(6-7), 994-998. https://doi. org/10.1016/j.biombioe.2009.04.001.
5. Bora, T., Karaca, İ. (1970). Kültür bitkilerinde hastalığın ve zararın ölçülmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ders Kitabı Yayınları No: 167, İzmir, Türkiye.43 s.
6. Cardelli, R., Becagli, M., Marchini, F., Saviozzi, A. (2020). Soil biochemical activities after the application of pyroligneous acid to soil. Soil Research, 58(5), 461-467. https://doi.org/10.1071/SR19373.
7. Chalermsan, Y., & Peerapan, S. (2009). Wood vinegar: Byproduct from rural charcoal kiln and its role in plant protection. Asian Journal of Food and Agro-Industry, Special Issue, 189-195.
8. Demirbas, A. (2004). Effects of temperature and particle size on bio-char yield from pyrolysis of agricultural residues. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 72(2), 243-248. https://doi.org/10.1016/j. jaap.2004.07.003.

9. Erdoğan, V. (2018). Fındık: Yetiştiricilik, sorunlar, öneriler ve yenilikler. Türktob, (27), 4-10.
10. Erdoğan, P., Toros, S. (2005). Melia azaderach L. (Meliaceae) ekstraktlarının patates böceği [Leptinotarsa decemlineata Say (Col.: Chrysomelidae)] larvalarının gelişimi üzerine etkisi. Bitki Koruma Bülteni, 45(1-4). 99-118.
11. Fengel, D., Wegener, G. (1984). Wood: Chemistry, ultrastructure, reactions. Walter de Gruyter. Berlin, Germany, 626 p. Hagner, M., Tiilikkala, K., Lindqvist, I., Niemela, K., Wikberg, H., Kalli, A., Rasa, K. (2020). Performance of liquids from slow pyrolysis and hydrothermal carbonization in plant protection. Waste and Biomass Valorization, 11, 1005-1016. https://doi.org/10.1007/s12649-018- 00545-1.
12. Higashino, T., Shibata, A., Yatagai, M. (2005). Basic study for establishing specifications for wood vinegar by distillation I. Study of regulations and reproducibility of compounds contained in distilled wood vinegar. Journal of the Japan Wood Research Society, 51, 180-188. https://doi.org/10.2488/jwrs.51.180.
13. İslam, A., Turan, A., Şişman, T., Kurt, H., Aygün, A. (2006, Eylül 14- 16). Giresun Şebinkarahisar’da dut seleksiyonu. II. Ulusal Üzümsü Meyve Sempozyumu Bildirileri (s. 385). Tokat, Türkiye: Nobel Akademik Yayıncılık.
14. Jones, R., Smith, T. (2020). Natural alternatives in agriculture. Agricultural Science Journal, 45(3), 112- 123.
15. Jothityangkoon, D., Koolachart, R., Wanapat, S., Wongkaew, S., Jogloy, S. (2008). Using wood vinegar in enhancing peanut yield and in controlling the contamination of aflatoxin producing fungus. International Crop Science, 4, 253-253.
16. Kadota, M., Nimi, Y. (2004). Effects of cytokinin types and their concentrations on shoot proliferation and hyperhydrocity in vitro pear cultivar shoots. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 72(3), 261- 265. https://doi.org/10.1023/A:1022378511659.
17. Koç, İ. (2017). Buğday agro-ekosistemlerinde pestisitlerin ve odun sirkesinin bazı etkilerinin tespiti üzerine bir araştırma Doktora tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Van, Türkiye, 253 s. https:// doi.org/10.17798/bitlisfen.422497.
18. Koç, İ., Yardım, E. N., Çelik, A., Mendeş, M., Mirtagioğlu, H., Namlı, A. (2018). Fındık kabuklarından elde edilmiş odun sirkesinin in vitro şartlarında antifungal etkisinin belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 7(2), 296-300. https://doi.org/10.17798/ bitlisfen.425809.
19. Köse,F., Soylu,E.M. (2023). Bitki uçucu yağların gri küf hastalığı etmeni Botrytis cinerea’nın misel gelişimi, konidi çimlenmesi ve hif morfolojisi üzerine antifungal etkileri. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 26 (4), 815-826. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1221681.
20. Lee, S.-S., Ahn, B.-J., Cho, S.-T. (2010). Antimicrobial activities of wood vinegar and application as natural fungicides and food preservatives. Journal of the Korean Wood Science and Technology, 38(4), 341-348. https://doi.org/10.5658/WOOD.2010.38.4.341.
21. Mu, J., Uehara, T., & Furuno, T. (2004). Effect of bamboo vinegar on regulation of germination and radicle growth of seed plants II: composition of moso bamboo vinegar at different collection temperature and its effects. Journal of Wood Science, 50(5), 470-476.
22. Namlı, A., Akça, M. O., Turgay, E. B., & Soba, M. R. (2014). Odun sirkesinin tarımsal kullanım potansiyelinin araştırılması. Toprak Su Dergisi, 3(1), 44-52.
23. Oramahi, H. A., Yoshimura, T., Diba, F., Setyawati, D., & Nurhaida. (2018). Antifungal and antitermitic activities of wood vinegar from oil palm trunk. Journal of Wood Science, 64(3), 311-317. https://doi. org/10.1007/s10086-018-1703-2
24. Oramahi, H. A., Yoshimura, T. (2013). Antifungal and antitermitic activities of wood vinegar from Vitex pubescens Vahl. Journal of Wood Science, 59(4), 344-350. https://doi.org/10.1007/s10086-013-1340-8.
25. Ouattara, H. A. A., Niamke, F. B., Yao, J. C., Amusant, N., & Garnier, B. (2023). Wood Vinegars: Production Processes, Properties, and Valorization. Forest Products Journal, 73(3), 239-249. https://doi. org/10.13073/FPJ-D-23-00021.
26. Öğün, E., Koç, İ. (2019). Bazı odun sirkelerinin bitki patojeni bakteriler üzerine antibakteriyel etkisinin araştırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(4), 1269-1275. https://doi.org/10.17798/ bitlisfen.602808.
27. Ölmez, M., Büyük, F., Şahin, T., & Büyük, E. (2020). The Effect of Wood Vinegar on Nutritional Value and Fermentation of Grass Silage. Journal Of Advances İn Vetbio Science And Techniques, 5(3), 90-95. https://doi.org/10.31797/vetbio.753680.
28. Park, H., Cho, S. (2018). Effects of pyrolyzed wood vinegar on fungal growth. Environmental Science Reports, 52(1), 44-56.
29. Poyraz, Ö. (2006). Genel ve özel tıbbi mikoloji. Cumhuriyet Üniversitesi Yayınları No:101, Sivas, Türkiye, 246 s. ISBN: 975-763-1760
30. Rakmai, J. (2009). Chemical determinations, antimicrobial and antioxidant activities of Thai wood vinegars Master’s thesis, Prince of Songkhla University, Songkhla,Thailand 170 p.
31. Sarmah, A. K., Müller, K., Ahmad, R. (2004). Fate and behaviour of pesticides in the agroecosystem: A review with a New Zealand perspective. Soil Research, 42(2), 125-154 https://doi.org/10.1071/ SR03100.
32. Sezer, A. (2017). Külleme Hastalığının Fındık Alanlarındaki Coğrafi Dağılımı. Fındıkta Külleme Çalıştayı 25 Ekim 2016, Trabzon, Türkiye 12s. Simiyu, M., Mafurah, J., Niyaanga, J., & Mwangi, E. (2024). Antifungal effect of wood vinegar from selected feedstocks on Ascochyta rabiei in vitro. African Journal of Agricultural Research, 20(3), 214-220. https://doi. org/10.5897/AJAR2023.16381.
33. Suthaparan, A., Stensvand, A. (2024). Shedding the Light on Powdery Mildew: The Use of Optical Irradiation in Management of the Disease. Annual Review of Phytopathology, 62, 289-308. https:// doi.org/10.1146/annurev-phyto-021622-115201.
34. Talebi, K., Hosseininaveh, V., Ghadamyari, M. (2011). Ecological impacts of pesticides in agricultural ecosystem. In: Pesticides in the Modern World: Risks and Benefits, Stoytcheva, M. (Ed.), InTech, pp. 143-168. https://doi.org/10.5772/22919.
35. Tanrıvermiş, H., Gönenç, S., Terzioğlu, S. B. (2006). Türkiye’de fındık üretiminin sosyo-ekonomik yapısı, tamamlayıcı gelir kaynaklarını geliştirilebilme olanakları ve etkilerinin değerlendirilmesi. 3. Milli Fındık Şurası 10-14 Ekim 2004, Giresun, 20 s.
36. Theapparat, Y., Chandumpai, A., Leelasuphakul, W., Laemsak, N. (2015). Pyroligneous acids from carbonisation of wood and bamboo: their components and antifungal activity. Journal of Tropical Forest Science, 517-526.
37. Topal, S. (2011). Allelokimyasalların herbisit etkileri. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 25, 23-26.
38. Tsuzuki, E., Endo, R., Hashimoto, T. (1989). Studies on the chemical composition of wood vinegar and its biological activity. Agricultural and Biological Chemistry, 53(10), 2963-2965. https://doi.org/10.1271/ bbb1961.53.2963.
39. Velmurugan, N., Chun, S. S., Han, S. S., Lee, Y. S. (2009). Characterization of chikusakueki and mokusaku-eki and its inhibitory effect on sapstaining fungal growth in laboratory scale. International Journal of Environmental Science and Technology, 6(1), 13-22. https://doi. org/10.1007/BF03326056.
40. Wei, Q., Liu, G., Wei, X., Ma, X., Xu, D., Dong, R. (2009). Influence of wood vinegar as leaves fertilizer on yield and quality of celery. Journal of China Agricultural University, 14(1), 89-92.
41. Wei, Q., Ma, X., Zhao, Z., Zhang, S., Liu, S. (2010). Antioxidant activities and chemical profiles of pyroligneous acids from walnut shell. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 88(2), 149-154. https:// doi.org/10.1016/j.jaap.2010.03.008 .
42. Yarsan, E., Çevik, A. (2007). Vektör mücadelesinde biyopestisitler. Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi, 64(1), 61-70.