Soil solarization and amelioration with calcium chloride or Bacillus licheniformis – an effective integrated strategy for the management of bacterial wilt of ginger incited by Ralstonia pseudosolanacearum

Resumo

A murcha bacteriana (MB), causada pela Ralstonia pseudosolanacearum (Rps), é uma das doenças mais devastadoras e economicamente importantes, prevalente em todos os países produtores de gengibre. Várias estratégias que abrangem meios culturais, físicos e químicos têm sido relatadas para controlar a murcha bacteriana, mas com sucesso limitado. No presente estudo, foi desenvolvida uma tecnologia que integra métodos físicos (solarização do solo), químicos (melhoria do solo com cloreto de cálcio) e biológicos (bactéria apoplástica do gengibre – Bacillus licheniformis) para controlar a MB de forma eficiente, econômica e ecológica. Os resultados indicaram que o CaCl2 (2 a 4%) inibe a R. pseudosolanacearum em condições in vitro. A avaliação in planta sob inoculação desafiadora mostrou uma redução de 71%, 98% e 100% na MB com B. licheniformis, 3% e 4% de CaCl2, respectivamente. A avaliação de campo subsequente, envolvendo solarização do solo seguida de melhoria do solo com CaCl2 ou com B. licheniformis, resultou em uma redução significativa na população de R. pseudosolanacearum de 108 para 103. Uma avaliação de campo adicional em parcelas de agricultores em regiões endêmicas de MB também resultou em 100% de supressão da doença com a adoção da tecnologia. Os resultados do presente estudo indicaram que a tecnologia desenvolvida, que inclui solarização do solo juntamente com a melhoria do solo com CaCl2 3% ou B. licheniformis, serviria como uma estratégia integrada viável e eficaz para o manejo da MB no gengibre.

Abstract

Bacterial wilt (BW) incited by Ralstonia pseudosolanacearum (Rps), is one among the most economically important and devastating disease prevalent in all the ginger growing countries. Several strategies encompassing cultural, physical and chemical means have been reported to manage bacterial wilt but with limited success. In the present study, a technology integrating physical (soil solarization), chemical (soil amelioration with calcium chloride) and biological (ginger apoplastic bacterium – Bacillus licheniformis) methods has been developed to manage BW efficiently, economically and eco-friendly. The results indicated that, CaCl₂ (2 to 4%) is inhibitory to R. pseudosolanacearum under in vitro conditions. In planta evaluation under challenge inoculation showed 71%, 98% and 100% reduction in BW with B. licheniformis, 3% and 4% CaCl₂, respectively. Subsequent field evaluation involving soil solarization followed by soil amelioration with CaCl₂ or with B. licheniformis resulted in significant reduction in the population of R. pseudosolanacearum from 10⁸ to 10³. Further field evaluation in farmer’s plot in BW endemic regions also resulted in 100% disease suppression adopting the technology. The results emanated from the present study indicated that the technology developed which includes soil solarization along with soil amelioration with either CaCl₂ 3% or B. licheniformis would serve as a viable and effective integrated strategy for the management of BW in ginger.