Untersuchung der Verwendung von Haarwicke-Deckfrucht als integrierter Ansatz zur Bekämpfung von Mehltau im Winterkürbis

Verfasst von Andrew Smith, Ph.D.¹Rick Carr²und Gladis Zinati, Ph.D.³

¹ Chief Operating Officer / Chief Scientist, Rodale Institute, Kutztown, PA
² Betriebsleiter, Rodale Institute, Kutztown, PA
³ Direktor, Vegetable Systems Trial, Rodale Institute, Kutztown, PA

Einleitung

Mehltau (Podosphaera xanthii) ist eine Hauptkrankheit von Kürbiskulturen (z. B. Kürbis, Kürbis, Gurke, Melone) im Osten der Vereinigten Staaten (McGrath, 2000). Mehltausymptome entwickeln sich auf Blattoberflächen, Blattstielen und Stängeln von Kürbissen und treten typischerweise zuerst auf schattierten unteren Blättern und den Unterseiten von Blättern und Blattstielen auf. Mit fortschreitender Infektion bilden sich gelbe Flecken auf den oberen Blattoberflächen und nehmen zu, bis die Blätter verdorren und absterben. Intensive Fungizidprogramme können diese Krankheit effektiv behandeln, aber diese Programme können zeitaufwändig und kostspielig sein. Fungizidoptionen zur Bekämpfung von Mehltau sind für Biobauern begrenzt und nicht immer so erfolgreich wie herkömmliche Sprühprogramme. Daher sollte für alle Gemüsebauern ein integrierter Managementansatz in Betracht gezogen werden, der die Resistenz des Wirts sowie biologische, physikalische und chemische Strategien umfasst.

Haarige Wicke (Villosa Wicke) ist eine beliebte Deckfrucht, die von vielen Gemüse- und Feldfruchtbauern als Stickstoff- und Unkrautbarriere in Direktsaat auf Deckfruchtbasis verwendet wird. Als Gründüngung liefert die haarige Wicke durchweg 80 Pfund oder mehr leicht verfügbaren Stickstoff für die folgende Geldernte (Clark, 2008). Haarwickenmulch, der für die Direktsaat von Tomaten verwendet wurde, führte zu höheren Erträgen (Abdul-Baki et al., 1996; Abdul-Baki et al., 2002) und einer verringerten Frühfäule (Abdul-Baki et al., XNUMX).Alternaria solani) und Septoria Blattfleck (Septoria-Tomaten) (Figure 1) im Vergleich zu Behandlungen mit schwarzem Kunststoffmulch und blankem Boden (Kumar et al., 2004; Mills et al., 2002). Obwohl der Ernterückstand das Spritzen von befallenem Boden auf die Pflanzenvegetation verringerte (Mills et al., 2002), ergab eine weitere Untersuchung, dass der Mechanismus, der die Erträge steigerte und die Blattkrankheit verringerte, auch eine molekulare Basis haben kann. Gene, die mit Photosynthese, Pflanzenalterung und Pflanzenabwehr gegen Krankheitserreger assoziiert sind, wurden in Tomaten, die in einer nicht haarigen Wicke gezüchtet wurden, im Vergleich zu einem schwarzen Plastikmulch hochreguliert und über einen längeren Zeitraum exprimiert (Kumar et al., 2004).

Haarwicke wurde der Unterdrückung von Bodenpathogenen von Kürbis zugeschrieben, wenn sie als Gründüngung eingearbeitet wurden (Candole und Rothrock, 1997, 1998; Zhou und Everts, 2004). Die Fusarium-Welke in Wassermelonen wurde durch haarige, mit Wicken veränderte Böden je nach Sorte und Krankheitsinokulumsdichte im Boden um bis zu 63% reduziert (Zhou und Everts, 2004). In Kürbis (Cucurbita pepo) Die Produktion, eine jährliche Winter-Deckfrucht aus Haarwicke oder Haarwicke und Getreide-Roggen, erhöhte den Ertrag und die Fruchtqualität und verringerte gleichzeitig die Schwere von drei Pflanzenkrankheiten und die Notwendigkeit von Fungizidanwendungen im Vergleich zu Behandlungen auf freiem Boden (Everts 2002). In dieser Studie wurde der Schweregrad von Mehltau und Plectosporium-Fäule (Plectosporium tabacinum), beide Blattkrankheiten, waren in zwei von drei Jahren reduziert und Schwarzfäule (Didymella bryonidae), die Fruchtfäule verursacht, wurde in allen drei Jahren bei den Haarwicken-Mulchbehandlungen reduziert. Basierend auf diesen Erkenntnissen haben wir in den Jahren 2018 und 2019 eine Studie durchgeführt, um das Potenzial von Haarwicken zur Unterdrückung von Mehltau bei Winterkürbis zu untersuchen (Cucurbita moschata). Nach unserem Kenntnisstand wurde die Verwendung von Haarwicke zur Bekämpfung von Mehltau bei der Herstellung von Winterkürbis in biologischen oder konventionellen Gemüseanbausystemen nie untersucht.

Feldstudie

Im Herbst 2017 und 2018 wurden Teilparzellen von Roggen und Roggenwicken-Zwischenfrüchten in organische und konventionelle Winterkürbis-Parzellen des Vegetable Systems Trial (VST) bei eingeführt Rodale Institute Hauptcampus (Kutztown, PA) als Deckfrucht. Die Standard-Deckfrucht im herkömmlichen System ist Getreide-Roggen (Secale Getreide) mit 100 lbs pro Morgen gepflanzt, und die Standard-Deckfrucht im organischen System beträgt 90 lbs pro Morgen Getreide-Roggen und 30 Pfund pro Morgen Haarwicke. Alle Deckfrüchte wurden im Frühjahr und im Butternut-Winterkürbis-Lebenslauf gepflügt. Waltham wurde in 4-Zoll-Mulchbetten aus schwarzem Kunststoff gezüchtet und war in jeder Reihe 24 Zoll voneinander entfernt. Waltham-Butternusskürbis wurde bei allen Behandlungen mit Samen verwendet, die aus konventionellen oder zertifizierten Bio-Quellen stammen. Diese Sorte ist nicht resistent gegen Mehltau. Jede Behandlung wurde viermal in einem vollständig randomisierten Blockdesign wiederholt. Die Entwicklung von Mehltau in den Quadraten mit Roggen oder Roggenwicke in jeder Parzelle wurde unter Verwendung von Methoden von Everts (2002) bewertet. Kurz gesagt, im Verlauf der Saison, beginnend mit ersten Anzeichen von Mehltau, wurden alle Blätter (mit Ausnahme der neu entfalteten Blätter) innerhalb eines zufälligen Transekts von 3.2 Fuß (0 Meter) auf eine prozentuale Abdeckung der Symptome von Mehltau bei 100 bis 2 untersucht % Skala. Die abaxiale und adaxiale Seite jedes Blattes wurde auf den Prozentsatz des Mehltaus pro Blatt untersucht, und die durchschnittliche prozentuale Blattbedeckung aller Blätter, die innerhalb einer Parzelle bewertet wurden, wurde für statistische Analysen verwendet. Die Parzellen wurden ab dem XNUMX. Juli alle zwei Wochen bewertet^nd und endet am 8. August^th. Ein einzelnes Fungizidspray wurde am 1. August hergestellt^st, 2019. Organische Parzellen wurden mit Microthiol® Disperss (Schwefel-WP) mit einer Geschwindigkeit von 7.0 lb pro Morgen besprüht, und herkömmliche Parzellen wurden mit Bravo® ZN (Chlorthalonil) mit einer Rate von 28.2 Unzen pro Morgen besprüht. Feldparzellen wurden unter Verwendung eines Iva-Sprühgeräts (Iva Manufacturing, Narvon, PA) mit einem versetzten Ausleger bei 200 psi und 14 Gallonen pro Morgen gesprüht.

Resultate und Diskussion

In diesem Artikel präsentieren wir nur die Ergebnisse von 2019, da es 2018 rekordverdächtige heftige Regenfälle gab (http://www.nrcc.cornell.edu/) machten Fungizidsprays, Unkrautbekämpfung und Feldaktivitäten zu einer Herausforderung. Die Infektion mit Mehltau nahm im Laufe der Saison bei allen Behandlungen nach dem 17. Juli signifikant zu^th (Figure 2). Der Beginn der Krankheit war am 25. Juli erkennbar^th und Fortschritte in allen Behandlungen. Es gab keine Unterschiede in der prozentualen Infektion zwischen ökologischen und konventionellen Parzellen oder zwischen Deckfruchtbehandlungen (Figure 2).

Dieses Ergebnis entsprach nicht unserer Erwartung, dass Kürbis, der in Teilparzellen mit haariger Wicke gezüchtet wurde, die Infektion mit Mehltau verringert hätte. Es gab tatsächlich einen Trend, obwohl statistisch nicht signifikant, zu einer höheren Schwere der Erkrankung in den Teilparzellen der organischen Roggenwicke an zwei der sechs Bewertungstermine. Diese Daten sind nicht schlüssig und es sind weitere Arbeiten erforderlich, um die Rolle zu bestimmen, die Haarwicke gegebenenfalls bei der Verringerung des Schweregrads von Mehltau oder anderen Krankheitserregern spielen kann, wie in früheren Studien festgestellt wurde. Dies entspricht einem Jahr Daten und die vorherigen Studien wurden unter Verwendung einer Monokultur mit haarigen Wicken durchgeführt. Es ist möglich, dass die Aufnahme von Roggen in die Deckfruchtmischung mit Haarwicke oder die Verwendung von Plastikmulch den Schutzvorteil von Haarwicke verfälscht. Zukünftige Studien sollten über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden, Mehltau-resistente Sorten berücksichtigen, Monokulturen von Haarwicken einschließen sowie andere Deckfrüchten untersuchen, die Krankheiten unterdrücken können.

Bio-Mehltau-Management

Während es relativ wenige organisch zugelassene Fungizide gibt, die im Vergleich zu herkömmlichen Fungiziden eine wirksame Bekämpfung von Mehltau ermöglichen, ist ein gutes Management von Mehltau in organischen Systemen erreichbar. Angesichts der Tatsache, dass Fungizidresistenz eine Herausforderung in der konventionellen Produktion sein kann, wird für die gesamte Gemüseproduktion ein gutes integriertes Schädlingsmanagement (IPM) empfohlen. Nachfolgend finden Sie eine nicht umfassende Liste von Strategien, die Landwirte anwenden sollten, um Mehltau auf Kürbissen zu bekämpfen.

• Üben Sie eine gute Fruchtfolge mit mindestens zwei Jahren oder mehr zwischen Kürbisfrüchten.
• Wählen Sie gegen Mehltau resistente Sorten. Diese Strategie kann das Einsetzen von Mehltau verzögern und in einigen Fällen die Notwendigkeit von Fungizidsprays verringern oder beseitigen.
• Üben Sie eine gute Hygiene aus, um den Transport von Krankheitserregern von infizierten Feldern auf Geräten, Kleidung oder anderen Geräten zu vermeiden.
• Integrieren Sie Pflanzenmaterial in den Boden, um die Ausbreitung von Infektionen auf andere Felder zu verhindern und das Krankheitsinokulum in den kommenden Jahren zu reduzieren. In den nördlichen Gebieten der Vereinigten Staaten überwintern Kürbis-Mehltau möglicherweise nicht, sondern bewegt sich während der gesamten Vegetationsperiode von Süden nach Norden, da Kürbis-Pflanzen nacheinander gepflanzt werden.
• Früh pflanzen, um Perioden zu vermeiden, in denen die Infektion am schwerwiegendsten ist.
• Verwenden Sie Chemikalien als letzten Ausweg, aber Scout-Felder erfordern routinemäßig, da eine gute Behandlung von Mehltau rechtzeitige vorbeugende Sprays erfordert, die bei schwerer Ausbreitung der Krankheit möglicherweise unwirksam sind. Eine gute Abdeckung ist erforderlich, da Bio-Produkte in erster Linie nur auf die Pflanzenteile wirksam sind, mit denen sie in Kontakt kommen.
• Bio-Fungizid-Optionen werden in Universitätsversuchen getestet und bieten eine gewisse Wirksamkeit gegen Mehltau. Diese schließen ein:
  • Microthiol-Dispersionen und andere Produkte auf Schwefelbasis
  • Nordox und andere Produkte auf Kupferbasis
  • JMS Stilettöl (Mineralöl)
  • Trilogie (Neemöl)
  • Timorex Gold (Teebaumöl)

Wir möchten Beth Gugino, Ph.D., Professorin für Pflanzenpathologie an der Pennsylvania State University, für ihren Beitrag zu organischen und konventionellen Fungizidprogrammen für die Vegetable Systems-Studie und die Überprüfung dieses Artikels danken.