It brûken fan dizze fumigants om boaiemborne sykten te kontrolearjen hie positive effekten op it gewaaks bûten syktekontrôle. Totaal en merkbere opbringst en knol set wiene heger yn perselen behannele mei beide fumigant dan se wiene yn de net-fumigated kontrôle plots by alle test stikstof tariven.
Yn 'e Noardamerikaanske ierappellânbou wurde gemyske fumiganten lykas metamnatrium en chloropicrin faak brûkt om sykten dy't troch boaiem oerdroegen wurde te kontrolearjen. Dizze oanpak foar ûnderdrukking fan sykte kin lykwols in dûbelsnijd swurd wêze.
Oan 'e iene kant is fumigaasje heul effektyf by it kontrolearjen fan boaiem-borne sykten lykas gewoane skurft en ierappel betiid stjerren, teminsten foar ien groeiseizoen. Mei minder boaiemborne sykteferwekkers kinne ierappelplanten sûner, robúster woartelsystemen ûntwikkelje, wêrtroch't se better wurde by it fangen fan fiedingsstoffen yn 'e grûn en ferminderje de easken foar stikstofynput. As alternatyf kin boaiem-borne sykte ûnderdrukking kinne tanimme easken foar stikstofynput troch it fergrutsjen fan de maksimale opbringst dy't it gewaaks kin berikke.
Oan 'e oare kant hawwe boaiemfumiganten effekten op' e boaiemmikrobiële mienskip bûten har effekten op patogenen. Bygelyks, fumiganten binne fûn om tariven fan boaiemstikstoffytsen en mikrobiële respiraasje te ferminderjen. Se kinne ek de populaasjes fan guon sykte-ûnderdrukkende mikroben ferminderje, wêrtroch't de kweker fertrouwe moat op fumigaasje om patogenen yn 'e takomst te kontrolearjen. Koartsein, gemyske boaiemfumigaasje kin in negatyf effekt hawwe op de boaiemsûnens.
Us oanpak fan dizze fraach
Wy brûkten it wurd "mei" in protte yn 'e lêste twa paragrafen. Oant no ta is d'r heul min ûndersyk dien nei oft fumigaasje de optimale stikstoftaryf yn elk gewaaks feroaret. It is ek ûnbekend hoe lang it duorret foar de mikrobiële mienskip om te herstellen fan in fumigaasjebehanneling, of as it oait docht.
Wy sette út om dizze fragen te beantwurdzjen yn in fjild stúdzje op Russet Burbank ierappels útfierd yn 2016 en 2017. Yn elk jier, wy hiene stúdzje plots fumigated yn 'e hjerst foardat ierappels waarden plante mei metam natrium of chloropicrin. In net-fumigearre kontrôle waard ek opnommen. Yn it folgjende jier waard elk perseel ferdield yn fiif subplots, elk krige stikstof op in oare snelheid. Alle subplots krigen 40 pûn stikstof per acre as DAP (18-46-0) by it plantenjen, en elk krige 0, 80, 140, 200, of 260 pûn per acre as ESN (44-0-0) by it ûntstean, foar totale stikstof tariven fan 40, 120, 180, 240, of 300 pûn per acre.
Wy mjitten gewaaksreaksjes op dizze fumigaasje- en stikstofrate-behannelingen yn termen fan knolset, opbringst, grutte en kwaliteit, symptomen fan iere stjerren fan ierappels, de hoemannichte stikstof opnommen per oanbrocht pûn, en de tanimming fan opbringst per pûn oanbrocht stikstof, ûnder oare. Wy mjitten boaiemmikrobiële reaksjes yn termen fan Verticillium propagule-tichtens, respiraasjeraten, en boaiemnitraat- en ammoniumkonsintraasjes.
Fumigation ûnderdrukt sykte, ferbettert opbringst
Lykas ferwachte, tsjinne fumiganten har primêr doel mei súkses foar it kontrolearjen fan boaiem-borne patogenen. Se beide fermindere populaasjes fan libbensfetbere Verticillium dahliae propagules yn 'e boaiem en de earnst fan foliar symptomen fan ierappel betiid stjerren. Chloropicrin fermindere ek de prevalens fan mienskiplike skurven yn knollen.
It brûken fan dizze fumigants om boaiemborne sykten te kontrolearjen hie positive effekten op it gewaaks bûten syktekontrôle. Totaal en merkbere opbringst en knol set wiene heger yn perselen behannele mei beide fumigant dan se wiene yn de net-fumigated kontrôle plots by alle test stikstof tariven. Dit effekt op de opbringst feroare de agronomyske optimale stikstofrate wêrby't de opbringst maksimaal waard, net sinfol.
De hoemannichte stikstof dy't it gewaaks per acre en per pûn oanbrocht stikstof opnaam wie beide heger yn perselen fumigearre mei chloropicrin of metamnatrium dan yn net-fumigearre kontrôtplakken. It gebrûk fan beide fumigant fergrutte ek de hoemannichte opbringst produsearre per pûn oanbrocht stikstof. Al dizze ferskillen wjerspegelje de ferskillen tusken behannelingen yn tuber opbringst (biomassa) beskreaun yn de foarige paragraaf. Se wiene net te tankjen oan ferskillen yn knolstikstofkonsintraasje of de hoemannichte stikstof oanwêzich yn 'e wynstokken krekt foardat wynstokken deadzje.
Net in Magic Bullet
Wylst chloropicrin en metamnatrium beide foardielen levere yn termen fan syktekontrôle, opbringst en effisjinsje fan stikstofgebrûk, wie har effekt op mikrobiële aktiviteit bûten patogenen oer it algemien negatyf. Op grûn fan CO2 útstjit fan 'e boaiem, dy't sterk besibbe binne oan mikrobiële aktiviteit, beide fumiganten ûnderdrukten de algemiene mikrobiële aktiviteit foar planten en yn' e midden fan it seizoen. It effekt wie nei rispinge net mear te finen. Yn 'e pre-plantemonster wie it effekt fan metamnatrium benammen sterk.
Plots behannele mei beide fumigant hie hegere boaiem ammonium konsintraasjes as de net-fumigated kontrôle plots by plantsjen en midseason. Dit jout oan dat boaiemmikroben net effisjint ammonium omsette yn nitraat ûnder fumigaasje; dit effekt wie benammen sterk doe't chloropicrin de fumigant wie. Dat, neist it ûnderdrukken fan mikrobiële aktiviteit yn 't algemien, fertrage fumigaasje it taryf fan stikstoffytsen yn' e boaiem.
Wat wurket eins?
Us resultaten litte sjen dat, wylst boaiemfumigaasje mei metamnatrium of chloropicrin op koarte termyn foardielich is foar it ierdappelgewaaks, in side-effekt is in fermindering fan boaiemmikrobiële aktiviteit en feroare stikstoffytsen. Hoe't dit ynfloed hat op boaiemsûnens is ûnwis, en it sil in langere termyn ûndersyk nimme om út te finen - ien dy't nauwer sjocht nei boaiemsûnens en de mikrobiële mienskip.
It is ek wichtich om oare wegen te beskôgjen foar it kontrolearjen fan boaiemborne patogenen, foaral as gemyske fumiganten op 'e lange termyn skealik wurde fûn foar boaiemsûnens. Binne d'r oare libbensfetbere opsjes foar kwekers om boaiemborne patogenen te kontrolearjen? Koe fumigaasje minder faak brûkt wurde of yn kombinaasje mei ynokulaasje fan nuttige mikroben? It behâld fan boaiemsûnens is essensjeel foar it fuortbestean fan in boerebedriuw op lange termyn, mar strategyen om boaiemsûnens te befoarderjen meie net sa kostber wêze dat se de leefberens fan 'e pleats op koarte termyn kompromittearje.
Om dizze problemen oan te pakken, wurkje wy gear mei ûndersikers yn it heule lân yn in ûndersyk mei meardere steaten nei hoe't boaiemsûnens beynfloede wurdt troch behearsbeslissingen yn ierdappelteeksystemen, oft metoaden foar it ferbetterjen fan boaiemsûnens goed wurkje yn dizze systemen, en hoe't planten en yntegrearje biofumigant dekgewaaksen lykas mosterd fergelykje mei gemyske fumigaasje by it befoarderjen fan opbringst en it ûnderdrukken fan sykte.
Dit Specialty Crop Research Initiative- en USDA / NIFA-finansierde projekt is yn har fjirde jier, en it jier dat wy de minste foarriedige antwurden op dizze fragen sille krije. It ferbetterjen fan boaiemsûnens is in stadich en kompleks proses, benammen mei in útdaagjend gewaaks lykas ierappels. Dêrom sil dizze stúdzje moatte wurde ferlingd nei 2022 om te learen oft effektive strategyen trochgean mei it ferbetterjen fan boaiemsûnens, wylst se troch boaiem oerdroegen patogenen kontrolearje oer meardere rotaasjes en jierren.
- Dit ûndersyk waard stipe mei finansiering fan 'e Minnesota Area II Potato Council, Minnesota Agricultural Fertilizer Research & Education Council, en TriEst Ag Group, Inc. Resultaten waarden publisearre yn' e American Journal of Potato Research Septimber 2021.
- Stúdzje skriuwers befetsje James Crants, Carl Rosen en Linda Kinkel oan de Universiteit fan Minnesota; José Pablo Dundore-Arias oan 'e California State University, Monterey Bay; en Andy Robinson en Neil Gudmestad oan 'e North Dakota State University.