Soil fatigue and its specificity towards pepper plants in greenhouses

  • M. Mar Guerrero Dpto. Biotecnología y Protección de Cultivos. IMIDA. 30150 La Alberca (Murcia)
  • Pedro Guirao Universidad Miguel Hernández. 03312 Los Desamparados, Orihuela‎ (Alicante)
  • M. Carmen Martinez-Lluch Dpto. Biotecnología y Protección de Cultivos. IMIDA. 30150 La Alberca (Murcia)
  • Julio C. Tello Depto. Agronomía, Universidad de Almería, Edificio CITE II, 04120 Cañada de San Urbano (Almería)
  • Alfredo Lacasa Dpto. Biotecnología y Protección de Cultivos. IMIDA. 30150 La Alberca (Murcia)
Keywords: soil disinfestation, Capsicum annuum, celery, lettuce, monoculture

Abstract

The aim was to confirm the depressive effect on pepper plants grown in non-disinfected soils and to ascertain the possible specificity of fatigue with the goal of establishing strategies for disinfecting soils with a broad spectrum of fumigants. Soil samples were taken from six greenhouses that had been used for different numbers of years to grow a monoculture of pepper and which received different disinfestation treatments (methyl bromide, 1,3-dichloropropene+chloropicrin, biosolarization) and one which received no treatment. Every soil sample was splitted in three fractions. The first fraction was disinfested with methyl bromide (MB), the second with steam at 120ºC by autoclaving (A), and the third was not disinfected (ND). Pepper plants were cultivated in pots. Celery and lettuce were also cultivated in the same conditions to ascertain the degree to which soil fatigue was specific. In 87.5% of the 16 soil variants, the plants cultivated in the disinfected soil fractions (MB or A) were higher than those grown in the non-disinfected fractions. However, in the case of celery and lettuce, the plants cultivated in ND were higher than those cultivated in MB or A. The results show that the fatigue accumulated in the soil of the pepper monoculture was highly specific towards this crop, suggesting that rotation with other crops is an advisable agronomic practice in order to recover the soil productive capacity.

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References

Bartual R, Marsal JI, Carbonel EA, Tello JC, Campos T, 1991. Genética de la resistencia a Phytophthora capsici Leonian en pimiento. Boletín de Sanidad Vegetal, Plagas 17: 3-124.

Bello A, López-Pérez JA, García-Álvarez A, Arcos SC, Ros C, Guerrero MM, Guirao P, Lacasa A, 2004. Biofumigación con solarización para el control de los nematodos en cultivo de pimiento. In: Desinfección de suelos en invernaderos de pimiento (Lacasa A, Guerrero MM, Oncina M & Mora JA, eds). Consejería de Agricultura, Agua y Medio Ambiente, Región de Murcia. Jornadas 16: 129-207.

Bodet JM, 1983. Fatigue des sols et cultures céréalières et fourragères. In: La fatigue des sols. Diagnostic de la fertilité dans les systèmes culturaux. INRA, Paris. pp: 37-43.

Borner H, 1960. Liberation of organic substances from higher plants and their role in sickness problem. Bot Rev 26: 393-399. http://dx.doi.org/10.1007/BF02860808

Bouhot D, 1983. Étude de la fatigue des sols dans les aspergerais et les pépinières d'asperge. In: La fatigue des sols. Diagnostic de la fertilité dans les systèmes culturaux. INRA, Paris. pp: 61-64.

Bouhot D, Bonnel L, 1983. État actuel des travaux sur la fatigue des sols en culture de fraisier. In: La fatigue des sols. Diagnostic de la fertilité dans les systèmes culturaux. INRA, Paris. pp: 71-75.

Bouhot D, Villemin M, Willerval A, 1979a. La fatigue des sols. A) Méthodologie. P.H.M.-Revue Horticole 198: 35-39.

Bouhot D, Villemin M, Willerval A, 1979b. La fatigue des sols. B) Resultats expérimentaux. P.H.M.-Revue Horticole 199: 27-32.

Cebolla V, Maroto JV, 2004. La desinfección como medio de control de la fatiga del suelo. Comunitat Valenciana Agraria. Revista d'Informació Técnica 26: 21-26.

Cenis JL, Fuchs P, 1988. Efecto comparado de la solarización y el metam sodio en cultivo de pimiento (Capsicum annuum L.) en invernaderos. ITEA 75: 21-23.

Cook RJ, 1993. Making greater use of introduced microorganisms for biological control of plant pathogens. Annu Rev Phytopathol 31: 53–80. http://dx.doi.org/10.1146/annurev.py.31.090193.000413

Cook RJ, Rovira AD, 1976. The role of bacteria in the biological control of Gaeumannomyces graminis by suppressive soils. Soil Biol Biochem 8: 269-273. http://dx.doi.org/10.1016/0038-0717(76)90056-0

Fernández P, Guerrero MM, Martínez MA, Ros C, Lacasa A, Bello A, 2005. Effects of biofumigation plus solarization on soil fertility. Industrial crops and rural development. Proc Ann Meeting Assoc for the Advancement of Industrial Crops, 17-21 September, Murcia Spain, pp: 229-236.

Guerrero MM, Guirao P, Lacasa A, Ros C, Torres J, Martínez MC, Oncina M, Bielza P, Contreras J, 2004a. La mezcla de dicloropropeno y cloropicrina, una alternativa al bromuro de metilo en la desinfección de suelos para pimiento. In: Desinfección de suelos en invernaderos de pimiento (Lacasa A et al., eds). Consejería de Agricultura, Agua y Medio Ambiente, Región de Murcia. Jornadas 16: 99-128.

Guerrero MM, Lacasa A, Ros C, Bello A, Martínez MC, Torres J, Fenández P, 2004b. Efecto de la biofumigación con solarización sobre los hongos del suelo y la producción: fechas de desinfección y enmiendas. In: Desinfección de suelos en invernaderos de pimiento (Lacasa A et al., eds). Consejería de Agricultura, Agua y Medio Ambiente, Región de Murcia. Jornadas 16: 209-238.

Guerrero MM, Lacasa A, Ros C, Martínez MA, López JA, Guirao P, Bello A, Torres J, Martínez MA, González A, 2004c. La reiteración de la biofumigación con solarización en la desinfección de suelos de invernaderos de pimiento. In: Desinfección de suelos en invernaderos de pimiento (Lacasa A et al., eds). Consejería de Agricultura, Agua y Medio Ambiente, Región de Murcia. Jornadas 16: 239-258.

Guerrero MM, Lacasa CM, Hernández A, Martínez V, Martínez MA, Ros C, 2012. Biosolarización e injerto para el manejo integrado de los patógenos del suelo en cultivos de pimiento en invernadero. Actas de Horticultura 60: 321-326.

Guerrero-Díaz MM, Lacasa C, Hernández A, Martínez V, Lacasa A, 2013. Evaluation of repeated biodisinfestation using Brassica carinata pellets to control Meloidogyne incognita in protected pepper crops. Span J Agric Res 11(2): 485-493. http://dx.doi.org/10.5424/sjar/2013112-3275

Guirao P, Guerrero MM, Ros C, Lacasa A, Beltrán C, Martínez MC, Torres J, Oncina M, Contreras J, 2004. La reducción de dosis del bromuro de metilo en el cultivo de pimiento y el calendario de retirada. In: Desinfección de suelos en invernaderos de pimiento (Lacasa A et al., eds). Consejería de Agricultura, Agua y Medio Ambiente, Región de Murcia. Jornadas 16: 61-78.

Katan J, 2005. Soil disinfestation: one minute before methyl bromide phase out. Proc VI Int Symp on Chemical and Non-Chemical Soil and Substrate Disinfestation. Acta Hortic 698: 19-25.

Katan J, Vanacher A, 1990. Soil and crop health following soil disinfestation. In: Fatigue de sol. Méthode de diagnostic en verger et en fraiseraie (Giraud M, Faure J, eds). Infos (Paris), pp: 21-26.

Kimber RW, 1973. Phytotoxicity from plant residues. III. The relative effects of toxins and nitrogen immobilization on the germination and growth of wheat. Plant Soil 38: 347-361. http://dx.doi.org/10.1007/BF00779018

Lacasa A, Guirao P, 1997. Investigaciones actuales sobre alternativas al uso del bromuro de metilo en pimiento de invernadero. In: Posibilidades de alternativas viables al bromuro de metilo en pimiento en invernadero (López A & Mora JA, eds.). Consejería de Medio Ambiente, Agricultura y Agua. Jornadas 11: 21-36.

Lacasa A, Guirao P, Guerrero MM, Ros C, Bello A, Bielza P, López JA, 1999. Alternatives to methyl bromide for sweeet pepper cultivation in plastichouse in South-East Spain. Proc 3rd Int Workshop "Alternatives to Methyl Bromide for the Southern European Countries", December 7-10, Heraclion, Crete, Grecia. pp: 41-44.

Lacasa A, Guerrero MM, Guirao P, Ros C, 2002. Alternatives to methyl bromide in sweet pepper crosps in Murcia. In (Bachelor T & Bolivar JM eds) "The remaining challenges". Proc Int Conf on Alternatives to Methyl Bromide. Sevilla, Spain, 5-8 March, pp: 172-177.

Louvet J, 1980. Maladies et fatigues de sol en cultures légumières. Phytoma-Défense des Cultures 320: 19-21.

Martínez MA, Lacasa A, Tello J, 2009. Ecología de la microbiota fúngica de los suelos de los invernaderos de pimiento y su interés agronómico. Ministerio de Medio Ambiente, Medio Rural y Marino, Madrid, Spain.

Martínez MA, Martínez MC, Bielza P, Tello J, Lacasa A, 2011. Effect of biofumigation with manure amendments and repeated biosolarization on Fusarium density in pepper crops. J Indust Microbiol Biotechnol 38: 3-11. http://dx.doi.org/10.1007/s10295-010-0826-2

Messiaen CM, Blancard D, Rousell F, Lafon R, 1991. Les maladies des plantes maraîchères. INRA, Paris.

Meynard JM, Bouhot D, 1983. Confrontation des résultats du diagnostic au champ et du test biologique de fatigue des sols. Cas du blé. In: La fatigue des sols. Diagnostic de la fertilité dans les systèmes culturaux. INRA Paris, pp: 45-49.

Nú-ez-Zofio M, Larregla S, Garbisu C, Guerrero MM, Lacasa CM, Lacasa A, 2013. Application of sugar beet vinasse followed by solarization reduces the incidence of Meloidogyne incognita in pepper crops while improving soil quality. Phytoparasitica 41: 181-191. http://dx.doi.org/10.1007/s12600-012-0277-6

Otto G, Winkler H, Szabó K, 1994. Proof of actinomycetes in rootlets of species of Rosacease from a SARD soil. A contribution to the specificity of replant diseases. Acta Hort 363: 43-48.

Scotto-La Massesse C, 1983. Mesures susceptibles d'apprécier et de limiter les effets de la fatigue des sols dans le cas de reconstitution des vergers. In: La fatigue des sols. Diagnostic de la fertilité dans les systèmes culturaux. INRA, Paris, pp: 99-111.

Styla K, Sawicka A, 2009. Biochemical activity of soil in apple tree (Malus domestica) orchard after replantation. Agron Res 7(2): 855-864.

Søegaard K, Møller K, 2005. White clover soil fatigue: an establishment problem on large and intensive dairy farms. Proc of a Satellite Workshop of the XX Int Grass-land Cong, July, Cork, Ireland, pp: 231.

Tello J, Lacasa A, 1997. Problemática fitosanitaria del suelo en el cultivo del pimiento en el campo de Cartagena. In: Posibilidades de alternativas viables al bromuro de metilo en pimiento en invernadero (López A & Mora JA, eds.). Consejería de Medio Ambiente, Agricultura y Agua. Jornadas 11: 11-17.

Weller DM, Raaijmakers JM, Gardener BB, Thomashow LS, 2002. Microbial populations responsible for specific soil suppressiveness to plant pathogens. Annu Rev Phytopathol 40: 309-348. http://dx.doi.org/10.1146/annurev.phyto.40.030402.110010

Zydlik Z, Pacholak E, 2008. The effect of fatigued soil on the growth of strawberry plants in rhizoboxes. J Fruit Ornamental Plant Res 16: 215-225.

Zydlik Z, Rutkowski Z, Pacholak E, 2006. Effect of soil fatigue prevention methods on microbiological soil status in replanted apple tree orchard. Part III. Number of fungi and actinomycetes. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities (EJPAU) 9(4): 58.

Published
2014-06-12
How to Cite
Guerrero, M. M., Guirao, P., Martinez-Lluch, M. C., Tello, J. C., & Lacasa, A. (2014). Soil fatigue and its specificity towards pepper plants in greenhouses. Spanish Journal of Agricultural Research, 12(3), 644-652. https://doi.org/10.5424/sjar/2014123-5701
Section
Agricultural environment and ecology