Influence of foliar sprays of Bacillus subtilis QST 713 on development of early blight disease and yield of field tomatoes in Ontario

Abstract

Early blight is an economically important foliar disease of processing and fresh market tomatoes. The aim of this multi-year field study was to investigate the impact of weekly foliar sprays of dried and aqueous formulations of Bacillus subtilis QST 713 (Serenade and Rhapsody), alone or as tank mixes with copper hydroxide, on early blight disease development and fruit yields of tomato. Field plots were established in London, Ontario during the 2008–2010 growing seasons and disease conditions were created artificially by inoculations with spore suspension of the early blight pathogen. The tank mixes of copper hydroxide and chlorothalonil were included as a standard spray treatment. Late blight also appeared naturally in the plots late in 2009 and 2010 field seasons and affected fruit in both years, but more severely in 2009. Spray treatments had variable effects on tomato early blight and fruit yields depending on the level of disease pressure in the inoculated plots. The weekly sprays of biofungicide alone did not consistently reduce disease severity on tomato foliage or incidence on fruit, but in a tank mix with copper hydroxide, both formulations consistently reduced foliar disease severity even when disease pressure was high in plots. Under high disease conditions, copper hydroxide alone or as a tank mix with chlorothalonil also consistently reduced disease severity on foliage. The mixture of two fungicides also consistently increased total fruit yields in all 3 years. Plots sprayed with copper hydroxide alone and in tank mixes with chlorothalonil and the dried formulation of biofungicide consistently had less late blight-infected fruit. The combined effects of biofungicides and copper hydroxide or other fungicides should be further investigated for consistent disease management and yield improvement.

Résumé

L’alternariose est une maladie foliaire de grande importance économique qui touche autant les tomates de transformation que les tomates fraiches destinées au marché. Le but de cette étude pluriannuelle menée sur le terrain était d’évaluer les effets d’applications foliaires hebdomadaires de préparations aqueuses et sèches du biofongicide Serenade (Bacillus subtilis QST 713), seul ou comme mélanges en réservoir avec de l’hydroxyde de cuivre, sur le développement de l’alternariose et le rendement des plants de tomate. De 2008 à 2010, durant les saisons de croissance, des parcelles ont été délimitées à London, en Ontario, et la maladie y a été introduite artificiellement en inoculant les plants avec une suspension de spores de l’agent pathogène. Les mélanges en réservoir d’hydroxyde de cuivre et de chlorthalonil constituaient un traitement par pulvérisation standard. Tard dans les saisons de 2009 et 2010, le mildiou est apparu naturellement dans les parcelles et a infecté les fruits, mais plus gravement en 2009. Les traitements par pulvérisation ont eu des effets variables sur l’alternariose de la tomate et le rendement des plants, selon le taux de pression de la maladie dans les parcelles inoculées. Les pulvérisations hebdomadaires de biofongicide utilisé seul n’ont pas invariablement réduit la gravité de la maladie sur le feuillage des plants ni son incidence sur les fruits, mais, dans les mélanges en réservoir avec l’hydroxyde de cuivre, les deux préparations ont invariablement réduit la gravité de la maladie sur le feuillage, et ce, même lorsque, dans les parcelles, la pression de la maladie était forte. Dans les cas de forte pression de la maladie, l’hydroxyde de cuivre utilisé seul, ou comme mélange en réservoir avec le chlorthalonil, a également réduit invariablement la gravité de la maladie sur le feuillage. Le mélange des deux fongicides a également accru invariablement le rendement total des plants durant les trois années. Les parcelles pulvérisées seulement avec l’hydroxyde de cuivre et en mélanges en réservoir avec le chlorthalonil et la préparation sèche de biofongicide ont invariablement produit moins de tomates infectées par le mildiou. Les effets combinés des biofongicides et de l’hydroxyde de cuivre ou d’autres fongicides devraient être davantage étudiés afin de gérer plus efficacement la maladie et d’améliorer le rendement.

Keywords:

• biofungicide
• disease management
• early blight
• tomato

Mots clés:

• alternariose
• biofongicide
• gestion des maladies
• tomate

Acknowledgements

Technical support was provided by Igor Lalin, Salaheddin Khabbaz, Albert Asztalos, Bruce McPherson and several summer students during 2008–2010. This research was partly funded by research grants from AgraQuest Inc., Davis, CA and Agriculture and Agri-Food Canada.