Growth and nutritional status of sweet pepper (Capsicum Annum L.) are co-influenced by nitrogen application and Meloidogyne Spp. infection

Resumo

Sole ammonium é conhecido por afetar negativamente o crescimento das plantas e também reduzir o pH do rizóforo. Curiosamente, um pH baixo afeta negativamente o crescimento dos nematoides. Por outro lado, os nitratos melhoram o crescimento das plantas, mas aumentam os exsudados que atraem nematoides. Um experimento em casa de vegetação foi criado na Universidade Kenyatta para avaliar o efeito das concentrações de nitrato (NO3-N) e amónio (NH4+-N) com e sem inibidor de nitrificação aplicado a 50,100 e 200 partes por milhão (ppm) de nitrogênio (N) em pimentão doce (Capsicum annuannul.) infectados com o nematoide Meloidogyne spp no crescimento e na composição dos nutrientes.  A altura da planta, área de deposição, peso da planta e a concentração de N, fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), manganês (Mn), ferro (Fe), cobre (Cu) e zinco (Zn) nas folhas foram determinadas aos 60 dias após a inoculação do nemátodo. NH4+-N aumentou a concentração tecidual de N, P, K e Mn totais. O Meloidogyne spp. causou redução do peso seco de brotos e raízes, com diminuição em P, Mn e Fe e aumento no tecido foliar Mg e Ca em plantas altamente infectadas em comparação com as menos infectadas. As plantas de pimentão adubadas com menores doses de tratamentos com nitrogênio (50 ppm N e 100 ppm N) apresentaram maiores Fe e Zn, mas com muito baixo Mn do que o tratamento com mais nitrogênio (200 ppm N). Houve alta absorção de P em tratamentos que incluíram o N-amônio com o inibidor da nitrificação.  Embora o amônio com inibidor de nitrificação (NH4+-N+IN) a 200 ppm N apresentasse a menor reprodução de nematoides e o menor escoriamento radicular, o mesmo tratamento também reduziu o crescimento da parte aérea e o peso seco.  NH4+-N+IN a 100 ppm de N apresentaram maiores teores de nutrientes com menor população de nematoides e maior peso seco total. O estudo demonstra, portanto, que a adubação de NH4+-N com um inibidor pode reduzir a população de nematoides quando as plantas são cultivadas em solo infestado por nematódeos do nódulo radicular. O estudo também demonstrou que NH4+-N+IN apresentou redução de Meloidogyne spp, melhor utilização de nitrogênio com aumento concomitante do crescimento das plantas e concentração de nutrientes vegetais abaixo de 100 ppm N.

Abstract

Sole ammonium is known to negatively affect plant growth and also reduce rhizophere pH. Interestingly low pH negatively affects nematode growth. On the other hand, nitrates enhance plant growth but increase plant exudates that attract nematodes. A greenhouse experiment was set up at Kenyatta University to evaluate the effect of nitrate (NO₃^–-N) and ammonium (NH₄⁺-N) concentrations with and without nitrification inhibitor applied at 50,100 and 200 parts per million (ppm) nitrogen (N) on sweet pepper (Capsicum annum L.) infected with root-knot nematode Meloidogyne spp on growth and nutrient composition. The plant height, leave area, plant weight, and the concentration of N, phosphorous (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), manganese (Mn), iron (Fe), copper (Cu) and zinc (Zn) in the leaves were determined at 60 days after nematode inoculation. NH₄⁺-N increased the tissue concentration of total N, P, K, and Mn. Meloidogyne spp. caused reduced dry weight of shoots and roots, with decrease in P, Mn and Fe and increase in leaf tissue Mg and Ca in highly infected plant compared to the less infected. Sweet pepper plants fertilized with lower rates of nitrogen treatments (50 ppm N and 100 ppm N) had higher Fe and Zn but with much low Mn than the treatment with more nitrogen (200 ppm N). There was high P uptake in treatments comprising of ammonium-N with the nitrification inhibitor.  Although ammonium with nitrification inhibitor (NH₄⁺-N+NI) at 200 ppm N exhibited the lowest nematode reproduction and root galling, the same treatment also had reduced shoot growth and dry weights. NH₄⁺-N+NI at 100 ppm N had higher tissue nutrient contents with reduced nematode population and higher total dry weight. The study therefore demonstrates that NH₄⁺-N fertilization with an inhibitor can reduce nematode population when plants are grown in a soil infested with the root-knot nematodes. The study also demonstrated that NH4+-N+NI showed reduction of Meloidogyne spp, better nitrogen utilization with concomitant increased plant growth and plant nutrient concentration under 100 ppm N.