Investigación del uso de cultivos de cobertura de veza peluda como un enfoque integrado para controlar el mildiú polvoroso en la calabaza de invierno

Escrito por Andrew Smith, Ph.D.¹, Rick Carr²y Gladis Zinati, Ph.D.³

¹ Director de operaciones / Científico jefe, Rodale Institute, Kutztown, Pensilvania
² Director de granja, Rodale Institute, Kutztown, Pensilvania
³ Director, Prueba de sistemas vegetales, Rodale Institute, Kutztown, Pensilvania

Introducción

Moho polvoriento (Podosphaera xanthii) es una enfermedad importante de los cultivos de cucurbitáceas (p. ej., calabaza, calabaza, pepino, melón) en el este de los Estados Unidos (McGrath, 2000). Los síntomas del mildiú polvoroso se desarrollan en la superficie de las hojas, los pecíolos y los tallos de las cucurbitáceas, y generalmente se desarrollan primero en las hojas inferiores sombreadas y en la parte inferior de las hojas y pecíolos. A medida que avanza la infección, se forman manchas amarillas en la superficie superior de las hojas y aumentan hasta que las hojas se marchitan y mueren. Los programas intensivos de fungicidas pueden controlar eficazmente esta enfermedad, pero estos programas pueden llevar mucho tiempo y ser costosos. Las opciones de fungicidas para controlar el mildiú polvoriento son limitadas para los productores orgánicos y no siempre son tan exitosas como los programas de aspersión convencionales. Por lo tanto, todos los productores de hortalizas deben considerar un enfoque de manejo integrado que incluya la resistencia del huésped y estrategias biológicas, físicas y químicas.

Vicia peludavicia villosa) es un cultivo de cobertura popular utilizado por muchos agricultores de hortalizas y cultivos de campo como fuente de nitrógeno y barrera de malezas en la labranza cero basada en cultivos de cobertura. Como abono verde, la arveja vellosa proporciona constantemente 80 libras o más de nitrógeno fácilmente disponible para el siguiente cultivo comercial (Clark, 2008). El mantillo de arveja vellosa utilizado para la producción de tomate sin labranza resultó en un aumento de los rendimientos (Abdul-Baki et al., 1996; Abdul-Baki et al., 2002), y redujo el tizón temprano (Alternaria solani) y la mancha foliar por Septoria (Tomates Septoria) (Figura 1 y XNUMX) en comparación con el acolchado de plástico negro y los tratamientos de suelo desnudo (Kumar et al., 2004; Mills et al., 2002). Aunque el residuo del cultivo redujo las salpicaduras del suelo infestado sobre la vegetación vegetal (Mills et al., 2002), una investigación adicional reveló que el mecanismo que aumentó los rendimientos y redujo las enfermedades foliares también puede tener una base molecular. Los genes asociados con la fotosíntesis, la senescencia de las plantas y la defensa de las plantas contra los patógenos se regularon positivamente y se expresaron durante un período de tiempo más largo en tomates cultivados en una arveja vellosa sin labranza en comparación con un mantillo de plástico negro (Kumar et al., 2004).

La arveja velluda se ha atribuido a la supresión de patógenos de cucurbitáceas transmitidos por el suelo cuando se incorpora como abono verde (Candole y Rothrock, 1997, 1998; Zhou y Everts, 2004). La marchitez por Fusarium en las sandías se redujo hasta en un 63% por los suelos modificados con arveja vellosa, dependiendo del cultivo y la densidad del inóculo de la enfermedad en el suelo (Zhou y Everts, 2004). En calabazaCucurbita pepo), un cultivo de cobertura anual de invierno de arveja vellosa o arveja vellosa y centeno de cereales aumentó los rendimientos y la calidad de la fruta al tiempo que redujo la gravedad de tres enfermedades de las plantas y la necesidad de aplicaciones de fungicidas en comparación con los tratamientos en suelo desnudo (Everts 2002). En ese estudio, la gravedad del mildiú polvoroso y el tizón de Plectosporium (Plectosporium tabacinum), ambas enfermedades foliares, se redujeron en dos de cada tres años, y la pudrición negra (Didymella bryonidae) que causa la pudrición de la fruta, se redujo en los tres años en los tratamientos de abono de arveja peluda. Con base en estos hallazgos, realizamos un estudio en 2018 y 2019 para evaluar el potencial de la arveja peluda para suprimir el mildiú polvoroso en la calabaza de invierno (Cucurbita moschata). Hasta donde sabemos, el uso de la arveja peluda para controlar el mildiú polvoroso en la producción de calabaza de invierno nunca se ha investigado en un sistema de cultivo de hortalizas orgánico o convencional.

Estudio de campo

En el otoño de 2017 y 2018, se introdujeron subparcelas de cultivos intercalados de centeno y centeno-vicia en las parcelas de calabazas de invierno orgánicas y convencionales de Vegetable Systems Trial (VST) en Rodale Institute campus principal (Kutztown, PA) como cultivos de cobertura. El cultivo de cobertura estándar en el sistema convencional es el centeno de cereales (Cereal seco) plantado a 100 libras por acre, y el cultivo de cobertura estándar en el sistema orgánico es de 90 libras por acre de cereal de centeno y 30 libras por acre de arveja peluda. Todos los cultivos de cobertura se araron en primavera y la calabaza de invierno cv. Waltham se cultivó en lechos de mantillo de plástico negro elevados de 4 pulgadas y separados 24 pulgadas dentro de cada fila. La calabaza Waltham se usó en todos los tratamientos con semillas derivadas de fuentes orgánicas convencionales o certificadas. Este cultivar no tiene resistencia al mildiú polvoriento. Cada tratamiento se repitió cuatro veces en un diseño de bloques completamente al azar. El desarrollo de mildiú polvoroso en los cuadrantes con centeno o arveja de centeno en cada parcela se evaluó utilizando métodos de Everts (2002). En resumen, en el transcurso de la temporada, comenzando con los signos iniciales de mildiú polvoroso, se evaluó el porcentaje de cobertura de los síntomas del mildiú polvoroso en todas las hojas (excluidas las hojas recién desplegadas) dentro de un transecto aleatorio de 3.2 pies (un metro) en una escala de 0 a 100. escala de%. Se inspeccionó el lado abaxial y adaxial de cada hoja para determinar el porcentaje de mildiú polvoroso por hoja, y el porcentaje promedio de cobertura foliar de todas las hojas evaluadas dentro de una parcela se utilizó para el análisis estadístico. Las parcelas se evaluaron cada dos semanas a partir del 2 de julio.^nd y termina el 8 de agosto^th. Se hizo un solo aerosol de fungicida el 1 de agosto^st, 2019. Las parcelas orgánicas se rociaron con Microthiol® Disperss (sulfur-WP) a una tasa de 7.0 lb por acre, y las parcelas convencionales se rociaron con Bravo® ZN (clorotalonil) a una tasa de 28.2 oz por acre. Las parcelas de campo se rociaron usando un rociador Iva (Iva Manufacturing, Narvon, PA) con un brazo de compensación a 200 psi y 14 galones por acre.

Resultados y discusión

En este artículo presentamos los resultados de 2019 únicamente, ya que las fuertes lluvias récord en 2018 (http://www.nrcc.cornell.edu/) hicieron que las aplicaciones de fungicidas, el manejo de malezas y las actividades de campo fueran un desafío. La infección por mildiú polvoroso aumentó significativamente a lo largo de la temporada en todos los tratamientos después del 17 de julio.^th (Figura 2 y XNUMX). El inicio de la enfermedad fue evidente el 25 de julio.^th y progresó en todos los tratamientos. No hubo diferencias en el porcentaje de infección entre parcelas orgánicas y convencionales ni entre tratamientos de cultivos de cobertura (Figura 2 y XNUMX).

Este resultado no cumplió con nuestras expectativas de que la calabaza cultivada en subparcelas con arveja vellosa habría reducido la infección por mildiú polvoroso. En realidad, hubo una tendencia, aunque no estadísticamente significativa, hacia una mayor gravedad de la enfermedad en las subparcelas orgánicas de centeno y arveja en dos de las seis fechas de evaluación. Estos datos no son concluyentes y se necesita más trabajo para determinar el papel que puede desempeñar la arveja vellosa, en su caso, en la reducción de la gravedad del mildiú polvoroso u otros patógenos como se vio en estudios anteriores. Esto representa un año de datos y los estudios anteriores se realizaron utilizando un monocultivo de arveja vellosa. Es posible que la inclusión de centeno en la mezcla de cultivos de cobertura con arveja vellosa o el uso de mantillo plástico confunda el beneficio protector que proporciona la arveja vellosa. Los estudios futuros deben realizarse durante un período de tiempo más largo, considerar variedades resistentes al mildiú polvoroso e incluir monocultivos de arveja vellosa, así como investigar otros cultivos de cobertura que pueden suprimir la enfermedad.

Manejo orgánico del mildiú polvoroso

Si bien hay relativamente pocos fungicidas aprobados orgánicamente que proporcionen un control eficaz del mildiú polvoriento en comparación con los fungicidas convencionales, se puede lograr un buen manejo del mildiú polvoroso en sistemas orgánicos. Teniendo en cuenta que la resistencia a los fungicidas puede ser un desafío en la producción convencional, se recomienda un buen Manejo Integrado de Plagas (MIP) para toda la producción de vegetales. A continuación se muestra una lista no exhaustiva de estrategias que los agricultores deberían emplear para controlar el mildiú polvoroso en las cucurbitáceas.

• Practique una buena rotación de cultivos con un mínimo de dos años o más entre cultivos de cucurbitáceas.
• Seleccione variedades resistentes al mildiú polvoriento. Esta estrategia puede retrasar la aparición del mildiú polvoroso y reducir o eliminar la necesidad de aerosoles fungicidas en algunos casos.
• Practique un buen saneamiento para evitar transportar el inóculo de patógenos de los campos infectados en el equipo, la ropa u otros implementos.
• Incorporar material vegetal al suelo para evitar la propagación de la infección a otros campos y reducir el inóculo de enfermedades en los años futuros. En las áreas del norte de los Estados Unidos, el mildiú polvoriento de las cucurbitáceas puede no invernar, pero se desplaza del sur al norte durante la temporada de crecimiento a medida que se plantan sucesivamente cultivos de cucurbitáceas.
• Plante temprano para evitar períodos en los que la infección sea más grave.
• Utilice productos químicos como último recurso, pero explore los campos de forma rutinaria, ya que un buen manejo del mildiú polvoriento requiere aerosoles preventivos oportunos que pueden ser ineficaces una vez que la propagación de la enfermedad es grave. Se requiere una buena cobertura porque los productos orgánicos son principalmente efectivos solo en las partes de las plantas con las que entran en contacto.
• Las opciones de fungicidas orgánicos se están probando en ensayos universitarios y brindan cierta eficacia contra el mildiú polvoroso. Éstas incluyen:
  • Dispersos de microtiol y otros productos a base de azufre
  • Nordox y otros productos a base de cobre
  • Aceite de estilete JMS (aceite mineral)
  • Trilogía (aceite de neem)
  • Timorex Gold (aceite de árbol de té)

Nos gustaría reconocer y agradecer a Beth Gugino, Ph.D., Profesora de Patología Vegetal de la Universidad Estatal de Pennsylvania por su aporte sobre los programas de fungicidas orgánicos y convencionales para el Ensayo de Sistemas Vegetales y la revisión de este artículo.