home    about    browse    search    latest    help 
Login | Create Account

Impact of cover crop in pre-plant of apple orchards: relationship between crop health, root inhabiting fungi and rhizospheric bacteria

Manici, L.; Kelderer, M.; Caputo, F.; Nicoletti , F.; De Luca Picione , F. and Topp , A.R (2015) Impact of cover crop in pre-plant of apple orchards: relationship between crop health, root inhabiting fungi and rhizospheric bacteria. Canadian Journal of Plant Science, 95 (5), pp. 947-958.

[img] PDF - Published Version - English
Limited to [Depositor and staff only]

6MB

Online at: http://pubs.aic.ca/doi/abs/10.4141/cjps-2015-013

Summary

Manici, L. M., Kelderer, M., Caputo, F., Nicoletti, F., De Luca Picione, F. and Topp A. R. 2015.
Replant disease of fruit tree orchards has a multifactorial etiology, mainly due to the decline in soil biodiversity along with an increase in root rot pathogens, which can be principally countered with appropriate cropping practices. Therefore, a study on the impact of cover crops on plant health of young fruit trees in long-term orchards was performed. Bioassays were performed over two consecutive growing cycles using soil from a multigeneration apple orchard affected by replant disease. First, a cycle was performed with three cover crops (alfalfa, barley, marigold) and apple rootstock plantlets; at the end, the above-ground part of the plant was removed and root residues left in the soil. In the second cycle, an apple orchard planting was simulated upon the first experimental design. Changes of diversity and composition of root inhabiting fungi and rhizospheric bacteria were evaluated as well as apple plant growth response to the pre-plant treatments. Results suggest that one cycle with alternate plants was sufficient to induce changes at the rhizosphere level, despite soil microbial resilience caused by the same long-term soil management. Rhizospheric bacteria were generally affected by plant genotype. Findings suggest that all three different cover crops can harbor almost all fungal species that colonize apple in replanted orchards (Fusarium spp., Pythum spp., binucleate Rhizoctonia sp., Cylindrocarponlike-fungi and a several nonpathogenic saprophytic fungi named ‘‘other’’), but their infection frequency varied according to the host plant. A single pre-plant break treatment did not overall differ significantly in plant growth of subsequent apple tree; however, break with marigold, which increased abundance of nonpathogenic root inhabiting fungi more than other cover crops, gave significantly higher plant growth than obtained after barley. This study provides evidence about cover crop potential to increase soil diversity in long-term permanent cropping systems and to manipulate root colonizing fungi involved in crop health.

Summary translation

Manici, L. M., Kelderer, M., Caputo, F., Nicoletti, F., De Luca Picione, F., Topp A. R. 2015.
Impact d’une culture abri sur les vergers de pommiers avant la plantation: liens entre la santé des arbres, les champignons peuplant les racines et les bactéries de la rhizosphére. Can. J. Plant Sci. 95: 947�958. La maladie de la replantation des arbres fruitiers se caractérise par une étiologie multifactorielle résultant principalement d’une baisse de la biodiversité du sol et d’une hausse de la population des agents pathogènes responsables du pourridié, hausse que l’on peut dans une large mesure combattre en adoptant les mesures agricoles ade´quates. Dans cette optique, les auteurs ont réalisé une étude visant à établir l’impact d’une culture abri sur la santé des jeunes arbres fruitiers dans les vergers établis de longue date. Pendant deux periodes végétatives successives, ils ont réalisé des analyses biologiques sur le sol d’un verger de pommiers multigenerationnel affecté par la maladie de la replantation. Durant le premier cycle, ils ont seme´ trois cultures abris (luzerne, orge, tagète) et planté de jeunes porte-greffes; à la fin du cycle, les chercheurs ont coupé les organes aériens des plantes et laissé les residus des racines dans le sol. Lors du deuxie`me cycle, ils ont simule´ l’ame´nagement d’un verger de pommiers sur la parcelle expérimentale initiale. Ensuite, les chercheurs ont évalué la diversité et la composition des champignons qui colonisaient les racines et des bactéries présentes dans la rhizosphère, de meˆme que l’effet des traitements pré-plantation sur la croissance des pommiers. Les résultats laissent croire que la culture d’autres plantes pendant un seul cycle suffit à entraıˆner des changements au niveau de la rhizosphère, malgré la résilience de la microflore tellurique résultant du mode prolongé de gestion du sol. En général, les bactéries de la rhizosphère sont affectées par le génotype de la plante. Ces découvertes donnent à penser que les trois cultures abris peuvent he´berger presque toutes les espèces de champignons qui colonisent les pommiers dans les vergers replantés (Fusarium sp., Pythum sp., Rhizoctonia sp. binucléé, cryptogames semblables à Cylindrocarpon et plusieurs champignons saprophytes non pathoge`nes re´unis sous l’appellation « autres »), mais aussi que l’importance de l’infection varie avec la plante hoˆ te. Dans l’ensemble, un seul assolement comme traitement de pré-plantation ne modifie pas sensiblement la croissance subséquente des pommiers; cependant, l’assolement de tagètes, qui a accru l’abondance des cryptogames non pathogènes peuplant les racines plus que les autres cultures abris, a donné lieu à une croissance sensiblement plus forte que celle observée aprés l’assolement d’orge. Cette étude illustre le potentiel des cultures abris pour ce qui est d’améliorer la diversité du sol dans les monocultures à long terme et pour ce qui est de modifier les cryptogames qui colonisent les racines et concourent à la santé de la culture.

EPrint Type:Journal paper
Subjects: Crop husbandry > Crop combinations and interactions
Crop husbandry > Soil tillage
Crop husbandry > Production systems > Fruit and berries
Crop husbandry > Crop health, quality, protection
Research affiliation: European Union > CORE Organic II > BIO-INCROP
European Union > CORE Organic II
ISSN:(electronic): 1918-1833
DOI:10.4141/CJPS-2015-013
Deposited By: Manici, dr Luisa M.
ID Code:29585
Deposited On:07 Jan 2016 09:24
Last Modified:07 Jan 2016 09:24
Document Language:English
Status:Published
Refereed:Peer-reviewed and accepted

Repository Staff Only: item control page