Phytophthora root rot in declining forest trees

Resumo

Foram realizados estudos comparativos de raízes em 25 locais na Alemanha (Bavária, norte da Alemanha), Suíça, Hungria, Itália e Eslovênia durante inventários replicados em 1993-95 em árvores solitárias e em povoamentos mistos de Quercus robur, Q. petraea, Q. cerris, Q. pubescens, Q. ilex, Fagus sylvatica, Castanea sativa, Acer platanoides, Betula pendula, Robinia pseudoacacia e Aesculus hippocastanum. Foram examinadas dez árvores de Q. robur aparentemente saudáveis e 80 árvores em declínio (com idade entre 15 e 150 anos) e árvores únicas em declínio de outras espécies. Estudos por microscopia eletrônica de luz e de varredura, combinados com técnicas de isolamento específicas, revelaram a presença de espécies de Phytophthora transmitidas pelo solo em árvores de carvalho, faia e outras florestas em declínio. A sequência de reações histopatológicas nas raízes infectadas e as estruturas fúngicas distintas encontradas nos tecidos necróticos estão documentadas. São apresentados os procedimentos laboratoriais específicos usados para a detecção e identificação de Phytophthora. A patogenicidade das espécies isoladas de Phytophthora é demonstrada por testes comuns de infestação do solo e inoculação do caule. O possível papel dos fatores predisponentes e contribuintes que levam a esse tipo de declínio é discutido com ênfase nas mudanças climáticas e no excesso de nitrogênio.

Abstract

Comparative root studies were conducted at 25 locations in Germany (Bavaria, N. Germany), Switzerland, Hungary, Italy and Slovenia during replicate inventories in 1993-95 on solitary trees and in mixed stands of Quercus robur, Q. petraea, Q. cerris, Q. pubescens, Q. ilex, Fagus sylvatica, Castanea sativa, Acer platanoides, Betula pendula, Robinia pseudoacacia and Aesculus hippocastanum. Ten apparently healthy and 80 declining Q. robur trees (aged 15 to 150 yr old) and single declining trees of other species were examined. Studies by light and scanning-electron microscopy in combination with specific isolation techniques revealed the presence of soil-borne Phytophthora – species in declining oak, beech and other forest trees. The sequence of histopathological reactions in infected roots and distinct fungal structures found in necrotic tissues are documented. Specific laboratory procedures used for the detection and identification of Phytophthora are presented. Pathogenicity of the isolated Phytophthora – species is shown by common tests of soil infestation and stem inoculation. The possible role of predisposing and contributing factors leading to this type of decline is discussed with emphasis on climate change and excess nitrogen.