Effects of different cultivation systems (soil management, nitrogen fertilization) on the epidemics of fungal diseases in oilseed rape (Brassica napus L. var. napus)

Resumo

Os efeitos de diferentes sistemas de cultivo sobre a incidência da doença (ID) e gravidadeda doença (GD) na colza foram investigados em dois locais em Schleswig-Holstein no período 1997-1999. As cultivares ‘Joker’ (sítio de Futterkamp) e ‘Falcon’ (sítio de Hohenschulen) foram cultivadas por métodos convencionais (aração/escarificação), por métodos com preparo reduzido, como escarificação cronometrada após cultivo (combinação cultivador/escarificador) ou semeadura abaixo do solo por uma enxada rotativa (combinação rotor/escarificador). Os sistemas de cultivo diferiram ainda mais na quantidade de aplicação de adubo mineral N (0, 120, 240 kg/ha). A incidência da doença (ID) e a gravidade (GD) dos patógenos da colza (Phoma lingam, Verticillium dahliae, Sclerotinia sclerotiorum, Pseudocercosporella capsellae Botrytis cinerea. Alternaria brassicae, Peronospora parasítica) foram avaliadas em parcelas de controle não tratadas. Apesar das diferenças varietais, a reação do patógeno aos diferentes sistemas de cultivo em ambos os locais foi amplamente semelhante. Durante o período de investigação de 3 anos, P. Ungarn, o organismo causal da podridão de raiz e de caule (podridão negra), dominou. Em regra, a doença estava presente desde os primeiros estágios de crescimento das plantas até à colheita, pelo que os primeiros sintomas da podridão negra podiam ser determinados a partir do estágio de floração. A infecção típica por S. sclerotiorum do caule de colza permaneceu muito baixa em todos os anos do estudo, com um máximo de 8% de ID e um GD de 0,3. Infecções notavelmente tardias de Sclerotinia dos ramos laterais superiores e vagens ocorreram em Futterkamp em 1998 e 1999 e em 1998 em Hohenschulen com uma ID de até 50 %. O organismo causal V. dahliae foi determinado em todos os locais e em todos os anos de estudo até a colheita. O patógeno foliar mais importante foi a P. parasitica. Infecções mais graves de P. capselhe apareceram em folhas apenas em 1998 no local de Hohenschulen. B. cinerea e A. brassicae estiveram presentes ao longo do ano em baixos níveis de infecção. Os sistemas de manejo do solo aração/escarificação e cultivador/escarificador ou uma enxada rotativa não afetaram os principais patógenos da folhagem (P. Ungarn, P. parasítica). O ID do patógeno vascular V. dahliae foi reduzido com aração/escarificação em comparação aos sistemas escarificação ou enxada rotativa. A infecção da podridão negra por P. Ungarn não foi afetada pelo sistema de preparo. O aumento da aplicação de N resultou em aumento da infecção por P. parasítica. Houve também uma tendência de aumento do GD de V. dahliae, embora os resultados nem sempre foram significativos. Por outro lado, a infecção foliar e  radicular por P. Ungarn não foi afetada pelas taxas de aplicação de fertilizantes de N. Em comparação com os resultados do aumento das aplicações de N, a diminuição das aplicações resultou em um aumento da infecção por S. sclerotiorum nos ramos superiores e vagens em estágios posteriores de crescimento (GD 92). Os rendimentos da colheita aumentaram com o aumento da adubação de N, e houve uma tendência para aumentar o rendimento através do sistema convencional de preparo do solo (aração/escarificação). Em todos os três anos de estudo foram obtidos teores muito elevados de óleo, com estes rendimentos correlacionando-se negativamente com as aplicações de fertilizantes N. Os teores de proteína aumentaram significativamente com o aumento das aplicações de fertilizantes N. O teor de glucosinolato não foi afetado significativamente pelo fertilizante N.

Abstract

The effects of different cultivation systems on disease incidence (DI) and severity (DS) in oilseed rape were investigated on two sites in Schleswig-Holstein in the period 1997—1999. The cultivars ‘Joker’ (Futterkamp site) and ‘Falcon’ (Hohenschulen site) were grown either by conventional methods (plough/drill), by methods with reduced tillage such as drilling following timed cultivation (cultivator/drill combination) or sowing underneath the soil by a rotary-cultivator (rotavator/drill combination). The cultivation systems differed further in the amount of mineral N fertilizer application (0, 120, 240 kg/ha). The disease incidence (DI) and severity (DS) of oilseed rape pathogens (Phoma lingam, Verticillium dahliae, Sclerotinia sclerotiorum, Pseudocercosporella capsellae, Botrytis cinerea. Alternaria brassicae, Peronospora parasítica) were assessed in untreated control plots. Despite varietal differences, pathogen reaction to different cultivation systems on both sites was largely similar. During the 3-year investigation period, P. Ungarn, the causal organism of root collar and stem rot (black leg), dominated. As a rule, the disease was present from the earliest plant growth stages through harvest whereby first symptoms of black leg could be determined from flowering growth stage onwards. The typical S. sclerotiorum infection of the rape stem remained very low in all trial years with a maximum of 8 % DI and a DS of 0.3. Notably late Sclerotinia infections of the upper lateral branches and pods occurred at Futterkamp in 1998 and 1999 and in 1998 at Hohenschulen with a DI of up to 50 %. The causal organism V. dahliae was determined on all sites and in all trial years up to harvest. The most important leaf disease pathogen was P. parasitica. More severe infections of P. capselhe appeared on leaves in 1998 at the Hohenschulen site only. B. cinerea and A. brassicae were present throughout the year at low infection levels. The soil management systems plough/drill and cultivator/drill or a rotavator/drill combination did not affect the main foliage pathogens (P. Ungarn, P. parasítica). The DI of vascular pathogen V. dahliae was reduced with plough/drill compared to cultivator or rotavator/drill systems. Black leg infection by P. Ungarn was not affected by the cultivation system. Increased N fertilizer application resulted in increasing infection by P. parasítica. There also was a trend towards increased DS of V. dahliae, although results were not always significant. On the other hand, foliage and root collar infection by P. Ungarn was not affected by N fertilizer application rates. Compared to the results of increased N applications, decreased applications resulted in increased infection by S. sclerotiorum on upper side branches and pods at later growth stages (GS 92). Harvest yields rose with increased N fertilization, and there was a trend towards increased yield through inversion cultivation (plough/drill). Very high oil contents were achieved in all three trial years with these yields correlating negatively with N fertilizer applications. Protein contents rose significantly with increasing N fertilizer applications. Glucosinolate content was not significantly affected by N fertilizer.