Effects of nitrogen and intercropping on the occurrence of wheat powdery mildew and stripe rust and the relationship with crop yield
Resumo
O oídio do trigo (Blumeria graminis f. sp. tritici) e a ferrugem da linear (Puccinia striiformis Westend f. sp. tritici) restringem a produção de trigo no sudoeste da China. Os fertilizantes de nitrogênio podem influenciar os surtos dessas doenças do trigo onde o trigo e o feijão-fava são consorciados. Para esclarecer como a consorciação e a variação dos níveis de nitrogênio influenciam o oídio e a ferrugem e sua relação com o rendimento da cultura, foram realizados dois experimentos de campo consecutivos de 2015 a 2017. Foram avaliados três regimes de cultivo (trigo em monocultivo, feijão-fava em monocultivo e trigo/feijão-fava em consórcio) e quatro níveis de nitrogênio [N0 (0 kg⋅ha-1), N1 (90 kg⋅ha-1), N2 (180 kg⋅ha-1) e N3 (270 kg⋅ha-1)]. Em duas épocas de plantio consecutivas, a incidência e o índice de doenças do oídio e da ferrugem aumentaram, enquanto o índice de doenças foi mais afetado pelos níveis de nitrogênio do que a incidência. Ambas as doenças foram mais prevalentes no nível N3. Em comparação com o monocultivo, o cultivo consorciado (níveis N0-N3) reduziu a incidência de oídio em 2,8-37,0% e o índice de doença em 15,5-47,4%, aumentou o efeito de controle relativo em 10,7-56,2 e 16,3-47,2%, reduziu a incidência de ferrugem em 2,9-42,7% e o índice de doença em 8,3-42,2%, e aumentou o efeito de controle relativo em 5,9-43,7 e 8,8-42,1%. A eficácia do controle relativo do cultivo consorciado foi mais afetada pelo nível de N2. O rendimento do cultivo consorciado aumentou com o aumento do nitrogênio em 25,0-46,8%, e a relação geral de equivalência de terra (RET) foi de 1,30-1,39. O coeficiente de correlação entre o índice de doença e o rendimento do trigo para ambas as doenças foi de -0,7429 a -0,9942, uma correlação negativa significativa, mais significativa em N1. A regulação do nitrogênio em trigo/fava intercalados pode controlar o oídio e a ferrugem e otimizar o rendimento do trigo. O cultivo intercalado com 180 kg ha-1 de N2 resultou no maior rendimento.
Abstract
Wheat powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici) and stripe rust (Puccinia striiformis Westend f. sp. tritici) restrict wheat production in southwest China. Nitrogen fertilizers may influence outbreaks of these wheat diseases where wheat/faba beans are intercropped. To clarify how intercropping and varying nitrogen levels influence wheat powdery mildew and stripe rust and their relationship with crop yield, two consecutive field experiments were conducted from 2015 to 2017. Three cropping regimens (monocropped wheat, monocropped faba beans, and intercropped wheat/faba beans) and four nitrogen levels [N0 (0 kg⋅ha–1), N1 (90 kg⋅ha–1), N2 (180 kg⋅ha–1), and N3 (270 kg⋅ha–1)] were evaluated. In two consecutive planting seasons, the incidence and disease index of powdery mildew and stripe rust increased, while the disease index was more affected by nitrogen levels than their incidence. Both diseases were most prevalent at the N3 level. Compared with monocropping, intercropping (N0–N3 levels) reduced the incidence of powdery mildew by 2.8–37.0% and disease index by 15.5–47.4%, increased the relative control effect by 10.7–56.2 and 16.3–47.2%, reduced the incidence of stripe rust by 2.9–42.7% and disease index by 8.3–42.2%, and increased the relative control effect by 5.9–43.7 and 8.8–42.1%. The relative control efficacy of intercropping was most affected by N2 level. Intercropping yield increased with increasing nitrogen by 25.0–46.8%, and overall land equivalent ratio (LER) was 1.30–1.39. The correlation coefficient between disease index and wheat yield for both diseases was −0.7429 to −0.9942, a significant negative correlation, most significant at N1. Nitrogen regulation in intercropped wheat/faba beans can control powdery mildew and stripe rust, and optimize wheat yield. Intercropping at 180 kg ha–1 N2 resulted in the highest yield.
C. Luo
L. Ma
J. Zhu
Z. Guo
K. Dong
Y. Dong
2021 - Frontiers in Plant Science
