Determination of the effectiveness of mycorrhiza, vermicompost and fertilization on tomato pith necrosis disease

Abstract

Aims: The effectiveness of single, double and triple combinations of mycorrhizal fungi, vermicompost and potassium fertilization in tomatoes against the Pith Necrosis Disease caused by Pseudomonas cichorii were investigated in glass greenhouses with pot experiments

Methods and Results: The vermicompost, prepared at the dose recommended by the producer, was mixed with the soil at the rate of 20%, and seven mycorrhizal fungi species, which were produced in the clover plant, were mixed equally and applied to the planting pit of the tomato seedlings at a rate of 100 g per seedling, in contact with the roots. Potassium sulfate fertilizer prepared at a dose of 300 ppm was given after the tomato seedlings were planted. As a result of this study, all of the applications were successful by suppressing the disease at a rate of 52-74%. The most successful application was the Mycorrhiza application, which suppressed the disease by 74%. Vermicompost application prevented the disease by 71%, vermicompost+mycorrhiza and vermicompost+potassium application by 69% and mycorrhiza+potassium application by 68%. Other successful applications were obtained in triple combination with 62% and potassium fertilization alone with 52%.

Conclusions: It was determined that vermicompost, mycorrhiza and potassium fertilization applied to tomato plants, both alone and in combination, was successful in preventing the Pith Necrosis Disease caused by Pseudomonas cichorii between 52-74%. Since there is no chemical control of the Pith Necrosis Disease, plant activators stimulating the resistance mechanisms of plants and applications that enrich the microbial activity of the soil are important in terms of suppressing the disease and it is recommended to include these applications in the integrated control program of the disease.

Significance and Impact of the Study: This study has shown that these applications, which increase soil microbial activity, improve plant nutrient uptake and stimulate resistance to diseases, can be used successfully in the control of Pith Necrosis Disease.

Keywords

• Tomato
• Pseudomonas cichorii
• vermicompost
• mycorrhiza
• potassium fertilization

Domates öz nekrozu hastalığına vermikompost, mikoriza ve potasyum gübrelemesinin etkinliğinin belirlenmesi

Abstract

Amaç: Domateste mikorizal fungusların, vermikompost gübrelemesinin ve potasyum beslemesinin tekli, ikili ve üçlü kombinasyonlarının Pseudomonas cichorii’nin neden olduğu öz nekrozu hastalığı’na etkisi ve mücadelesinde kullanım olanakları saksı denemeleriyle cam serada araştırılmıştır.

Yöntem ve Bulgular: Vermikompost uygulaması üretici firmanın önerdiği dozda hazırlananarak %20 oranında toprağa karıştırılmış ve mikoriza uygulaması olarak yonca bitkisinde üretimi yapılan yedi mikorizal fungus türü eşit oranda karıştırılarak fide başına 100 gr olacak şekilde domates fidelerinin dikim çukuruna köklerle temas edecek şekilde uygulanmıştır. Potasyumlu gübre uygulaması olarak 300 ppm dozda hazırlanan potasyum sülfat gübresi domates fideleri dikildikten sonra verilmiştir. Çalışma sonucunda uygulamaların tümü hastalığı %52-74 arasında baskılayarak başarılı olmuştur. En başarılı uygulama hastalığı %74 oranıyla baskılayan Mikoriza uygulaması olmuştur. Vermikompost uygulaması hastalığı %71, vermikompost+mikoriza ve vermikompost+potasyum hastalığı %69 ve mikoriza+potasyum uygulaması ise hastalığı %68 oranında engellemiştir. Diğer başarılı uygulamalar ise %62 ile üçlü kombinasyonda ve %52 ile sadece potasyum gübrelemesinde elde edilmiştir.

Genel Yorum: Bu tez çalışması sonucunda, domates bitkilerine hem tek başına hem de kombinasyon halinde uygulanan vermikompost, mikoriza ve potasyum gübrelemesinin Pseudomonas cichorii’nin neden olduğu Öz Nekrozu Hastalığı’nı %52-74 arasında engellemede başarılı olduğu belirlenmiştir. Öz nekrozu hastalığının kimyasal mücadelesinin olmaması nedeniyle bitkilerin dayanıklılık mekanizmalarını uyaran bitki aktivatörleri ve toprağın mikrobiyal aktivitesini zenginleştirmesini sağlayan uygulamalar hastalığın baskılanması açısından önemlidir ve bu uygulamaların hastalığın entegre mücadele programına dahil edilmesi önerilmektedir.

Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Toprak mikrobiyal aktivitesini artıran, bitkinin besin alımını iyileştiren ve hastalıklara dayanıklılığı uyaran bu uygulamaların öz nekrozu hastalığı’nın mücadelesinde başarıyla kullanılabileceği bu çalışmayla gösterilmiştir.

Keywords

• Domates
• Pseudomonas cichorii
• vermikompost
• mikoriza
• potasyum gübrelemesi

References

1. Akköprü A, Demir S, Özaktan H (2005) Farklı flouresan pseudomonas (fp) izolatları ve arbusküler mikorhizal fungus (amf) Glomus intraradices’in domatesteki bazı morfolojik parametrelere ve fusarium solgunluğuna (Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici (sacc) syd. et hans.) etkisi. YYÜ Zir.Fak. Tar. Bil. Der. 15(2):131-138.
2. Aksu G, Altay H, Köksal SB (2017) Vermikompostun bazı toprak özellikleri ve pazı bitkisinde verim üzerine etkisi. ÇOMÜ Zir. Fak. Der. 5(2): 123-128.
3. Aktepe BP (2021) The effect of different plant activators and biological preparete on the biological control of bacterial speck disease in tomato. MKU. Tar. Bil. Derg. 26(2): 355-364.
4. Almaca A (2014) Tarımsal üretimde mikorizanın önemi. Harran Tarım ve Gıda Bil. Der. 18(2): 56-65.
5. Anonim (2022a) FAO Bitkisel Üretim İstatistikleri. https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL (Erişim Tarihi: 28.02.2022).
6. Anonim (2022b) TUİK Bitkisel Üretim İstatistikleri. Bölgesel Domates Üretim verileri. https://biruni.tuik.gov.tr/medas/?kn=92&locale=tr (Erişim Tarihi: 28.02.2022).
7. Aroncon NQ, Galvis PA, Edwards CA (2005) Suppression of insect pest populations and damage to plants by vermicomposts. Bioresource Tech. 96: 1137-1142.
8. Aysan Y, Mirik M, Sahin F, Çetinkaya-Yıldız R (2004) Outbreak of bacterial speck disease in a nursery in The Eastern Mediterranean Region of Turkey. 3rd Balkan Symposium on Vegetables & Potatoes, 6-10 September, Bursa Turkey. Acta Horticulturae 729: 441-443s.

9. Aysan Y, Mirik M, Çetinkaya-Yıldız R, Küsek M (2005) Pseudomonas syringae pv. tomato’nun yayılmasına tohum kökenli inokulumun rolü. Türkiye II. Tohumculuk Kongresi 9-11 Kasım 2005, Adana, 353s.
10. Aysan Y, Saygılı H (2008) Domates Bakteriyel Benek Hastalığı. (H. SAYGILI, F. ŞAHİN, Y. AYSAN Editörler) Bitki Bakteri Hastalıkları, Meta Basım Matbaacılık Hizmetleri, İzmir, 123-126s.
11. Aysan Y, Üstün N, Mirik M, Saygılı H, Şahin F (2018) Domates öz nekrozu hastalığı. Bitki Bakteri Hastalıkları, (Ed:Saygılı, H., Aysan, Y., Şahin, F., Soylu, S., Mirik, M.), 2. Baskı, Toprak Ofset Matbaacılık, Tekirdağ, s.63-67.
12. Bellitürk K (2018) Vermicomposting in Turkey: Challenges and opportunities in future. Eur. J. of Forest Sci. 6(4): 32-41.
13. Biçici M (2011) Bitki hastalık etmenleri ile biyolojik mücadelenin başarısını arttırmada mikorizanın rolü. Türkiye Biy. Müc. Der. 2(2): 139-174.
14. Carr EA, Nelson EB (2014) Disease-suppressive vermicompost ınduces a shift in germination mode of Pythium aphanidermatum zoosporangia. Plant Dis. 98: 361-367.
15. Demir S, Şensoy S, Ocak E, Tüfenkçi Ş, Demirer Durak E, Erdinç Ç, Ünsal H (2015) Effects of arbuscular mycorrhizal fungus, humic acid, and whey on wilt disease caused by Verticillium dahliae Kleb. in three solanaceous crops. Turk J Agric For. 39: 300-309.
16. Elmer WH, Datnoff DH (2014) Mineral nutrition and suppression of plant disease. Encyclop.of Agric. and Food Syst. 4: 231-244.
17. Edwards CA, Atiyeh RM, See L, Aroncon NQ, Metzger JD (2002) The influence of humic acids derived from earthworm-processed organic wastes on plant growth. Bioresource Tech. 84: 7-14.
18. Fillion M, St-Arnaud M, Jabaji-Hare SH (2003) Quantification of Fusarium solani f. sp. phaseoli in mycorrhizal bean plants and surroundinng mycorrhizosphere soil using real time polymerase chain reaction and direct isolations on selective media. Phytopathology 93: 229-235.
19. Garcia-Garrido JM, Ocampo JA (1988) Interaction between Glomus mosseae and Erwinia carotovora and its effects on the growth of tomato plants. New Phytologist, 110: 551-555.
20. Graham JH (2001) What do root pathogens see in mycorrhizas? New Phytologist 149: 357-359.
21. Horuz S, Ocal A, Aysan Y (2018) Efficacy of hot water and chemical seed treatments on bacterial speck of tomato in Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 27 (5): 3185-3190p.
22. Huber D, Römheld V, Weinmann M (2012) Relationship between nutrition, plant diseases and pests. Nutritional Physiology 10: 283-298.
23. Karak S (2021) Mikorizal Fungus ve Vermikompost Uygulamalarının Patateste Rhizoctoni Solani Kuhn. ve Bitki Gelişimi Üzerine Etkileri. Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi. 62 sayfa. (Türkçe yayınlarda)
24. Karapire M (2014) Arbüsküler Mikorizal Fungusların Domateste Bakteriyel Benek Hastalığına (Pseudomonas syringae pv. tomato) ve Bitki Gelişimine Etkileri. SDÜ, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bil. Ens., Bitki Koruma ABD, 54 s. (Türkçe yayınlarda)
25. Karnez E, Güldoğan Ö, Ercan N, Korkmaz K, Aysan Y (2021) domateste bakteriyel benek hastalığının mücadelesinde vermikompost uygulamasının etkisi. MKÜ Tar. Bil. Der. 26(3): 726-735.
26. Klement Z, Mavridis A, Rudolph K, Vidaver A, Perobelon MCM, Moore LW (1990) Inoculation of plant tissues. In: Methods in Phytobacteriology (Eds: Z. Klement, K. Rudolph, D.C. Sands) 95-103. Akademial Kiado, Budabest. 567p.
27. Lelliott RA, Stead DE (1987) Methods for the diagnosis of bacterial diseases of plants. In: Methods in Plant Pathology(Ed: T. F. Preece, Series editor) 2: 219.
28. Menge JA, Timmer LW (1982) Procedure for ınoculation of plants vesicular-arbuscular mycorrhizal in laboratory green house and field. In: Methods and Principles of Mycorrhizal Research (Ed.: N.C. Schenck) American Phytopathological Society, St. Paul,59-68.
29. Min YY, Soe KK, Aung MZ, Naing TAA (2016) Evaluation of different control measures on bacterial wilt of tomato caused by Ralstonia solanacearum. J. of Agri. Research, 4(1): 113-116.
30. Monther MT (2009) Mechanisms Involved in The Biological Control of Tomato Bacterial Wilt Caused by Ralstonia solanacearum Using Arbuscular Mycorrhizal Fungi. Universiti Putra, Ph. D. Thesis, 25p.
31. Özgönen H, Biçici M, Erkılıç A (2001) The Effect of Salicyclic Acid and Endomycorrhizal Fungus Glomus etunicatum on Plant Development of Tomatoes and Fusarium Wilt Caused by Fusarium oxysporum f.sp lycopersici. Turk J Agric For 25:25-29.
32. Soylu EM, Soylu S, Kara M, Kurt Ş (2020) Sebzelerde sorun olan önemli bitki fungal hastalık etmenlerine karşı vermikomposttan izole edilen mikrobiyomların in vitro antagonistik etkilerinin belirlenmesi. KSİÜ Tar. ve Doğa Derg. 23(1): 7-18.
33. Spann TM, Schumann AW (2019) Mineral Nutrition Contributes to Plant Disease and Pest Resistance. One of a Series of the Horticultural Sciences Department, Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida, IFAS Extension, This document is HS1181. Retrieved December 15, 2021, from chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/viewer.html?pdfurl=https%3A%2F%2Fedis.ifas.ufl.edu%2Fpdf%2FHS%2FHS118100.pdf&clen=887831&chunk=true
34. Sülü SM (2020) Karpuz bakteriyel fide yanıklığı hastalığının (Acidovorax Citrulli) biyolojik mücadelesinde endofit ve epifit bakterilerin etkinliklerinin araştırılması. Doktora Tezi, Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi, Fen Bil. Ens., Bitki Koruma ABD, 121 s. (Türkçe yayınlarda)
35. Soylu EM, Soylu S, Kara M, Kurt Ş (2020) Sebzelerde sorun olan önemli bitki fungal hastalık etmenlerine karşı vermikomposttan ızole edilen mikrobiyomların in vitro antagonistik etkilerinin belirlenmesi. KSU Tar. ve Doğa Der. 23(1): 718.
36. Tahat MM, Othman R, Sijam K (2012) The Potential of Endomycorrhizal Fungi to Control Tomato Bacterial Wilt Ralstonia Solanacearum Under Glass-house Conditions. Afr. J of Biotech. 11(67): 13085-13094.
37. Ülke G (2003) Domates Öz Nekrozu etmenleri Pseudomonas cichorii ve Pseudomonas corrugata'nın tanısı, epidemiyolojileri ve entegre mücadelesi üzerinde araştırmalar. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bil. Ens., Bitki Koruma ABD, 122 s. (Türkçe yayınlarda)
38. Üstün N (2000) Ege bölgesi domates seralarında öz nekrozu hastalığına neden olan bakteriyel etmenler üzerine araştırmalar. Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bil. Ens., Bitki Koruma ABD, 151 s. (Türkçe yayınlarda)
39. Üstün N, Saygılı H (2001) Tomato pith necrosis in greenhouses in aegean region of Turkey. 17 th Annual Tomato Diseases Workshop, 8-9 November, West Palm Beach, Florida.
40. Üstün N, Saygılı H (2002). Effect of nitrogen, potassium, high relative humidity and low night temperatures on the incidence of pith necrosis of tomatoes. The J of Turkish Phytoph.31(3): 125-136.
41. Yanar Y, Yanar D, Gebologlu N (2011) Control of powdery mildew (Leveillula taurica) on tomato by foliar sprays of liquid potassium silicate (K₂O₃Si). Afr. J. of Biotech. 10(16): 3121-3123.
42. Yıldız A (2009) Mikoriza ve arbüsküler mikoriza bitki sağlığı ilişkileri. AMÜ Zir. Fak. Der. 6(1):91-101.
43. Zhu HH, Yao Q (2004) Localized and systemic ıncrease of phenols in tomato roots ınduced by Glomus versiforme inhibits Ralstonia solanacearum. J of Phytopath. 152: 537-542.