The impact of potassium on downy mildew of cucumber and its leaf/soil nutritional status

Resumo

Histórico: A interação entre a nutrição das plantas e o desenvolvimento de doenças foi bem documentada. A aplicação de potássio (K) foi amplamente reconhecida por diminuir a incidência de doenças em muitas plantas hospedeiras. No entanto, foram encontrados relatórios contraditórios sobre seu impacto nas doenças das plantas; portanto, são necessárias mais pesquisas para cada sistema hospedeiro-patógeno. O objetivo do presente estudo foi examinar o efeito dos níveis de K na severidade do míldio e avaliar seu impacto no solo e no estado nutricional das plantas de pepino.

Métodos: O K (200-700 mg L-1) foi aplicado às plantas cultivadas em vasos em condições de estufa por meio de fertirrigação, de acordo com um projeto de blocos aleatórios com quatro repetições. O nitrogênio (N) e o fósforo (P) foram fornecidos às plantas em concentrações estáveis. As folhas do pepino foram inoculadas com uma suspensão de zoósporos de Pseudoperonospora cubensis, o agente causal do míldio. A área da folha e da lesão, bem como os nutrientes nos tecidos da planta e no solo, foram determinados.

Resultados: As plantas tratadas com 300 e 400 mg L-1 de K apresentaram a menor severidade de míldio. Acima dessas taxas, o fornecimento de K levou ao aumento do míldio nas folhas do pepino. A curva de regressão cúbica pode ser ajustada ao progresso da doença para o míldio, independentemente das doses de K. O conteúdo de nutrientes nas folhas e no solo parece afetar a infecção e o tamanho das folhas. A concentração reduzida de NH4-N no solo foi observada nos níveis de fertirrigação de 300 e 400 mg L-1 de K e o menor teor de Mn apareceu nas folhas das plantas de pepino cultivadas com 400 mg L-1 de K.

Conclusão: O efeito de supressão do K sobre o míldio teve um limite ótimo e, além desse limite, foi observada a propagação da doença. O enriquecimento de K do solo por meio de fertilizante de nitrato de potássio pode ser considerado um método eficiente para o controle do míldio das plantas de pepino.

Abstract

Background: The interaction of plant nutrition and disease development has been well documented. Potassium (K) application has been widely recognized to decrease disease incidence in many host plants. However, contradictory reports about its impact on plant diseases have been ascertained therefore further research is needed for each host-pathogen system. The objective of the present study was to examine the effect of K levels on downy mildew severity and assess their impact on soil and nutritional status of cucumber plants.

Methods: K (200-700 mg L-1) was applied to plants grown in pots under greenhouse conditions through fertigation, according to a randomized block design with four replicates. Nitrogen (N) and phosphorus (P) were given to plants at stable concentrations. The cucumber leaves were inoculated with a zoospore suspension of Pseudoperonospora cubensis, the causal agent of downy mildew. Leaf and lesion area as well as nutrients in plant tissues and soil were determined.

Results: Plants treated with 300 and 400 mg L-1 of K demonstrated the lowest downy mildew severity. Above these rates, K supply led to downy mildew increase in cucumber leaves. The cubic regression curve can be fitted to the disease progress for downy mildew, irrespective of K doses. Leaf and soil nutrient content appeared to affect infection and leaf size. Reduced concentration of soil NH4-N was noticed in fertigation levels of 300 and 400 mg L-1 K and the lowest Mn content appeared in leaves of cucumber plants grown in 400 mg L-1 K.

Conclusion: The suppression effect of K on downy mildew had an optimum limit and beyond this, disease spread was observed. K enrichment of soil via potassium nitrate fertilizer could be considered as an efficient method for the control of downy mildew of cucumber plants.