Effectiveness of solitary and combined use of cover crop species to manage soilborne diseases in woody ornamental nursery production system

Abstract

The understanding of how solitary and combined use of covercrop species and seeding rates influences soilborne diseases is lacking. Cover crops (crimson clover, triticale and crimson clover + triticale) were seeded in the field plots in September 2019 (Trial 1) and September 2021 (Trial 2) at two seeding rates (low and high) and a no cover cropped fallow served as a control. The soil was collected from all the plots in the following June. Red maple rooted cuttings were planted in nursery containers filled with those soils and plant health was evaluated with and without inoculation with Phytophthora nicotianae, Phytopythium vexans and Rhizoctonia solani. Plant height and fresh weight were measured, and plant roots were assessed for root rot severity (0–100% roots affected) and pathogen recovery. The number of fluorescent Pseudomonads present in soil samples was counted. Root rot severity and pathogen recovery were less with plants grown in cover cropped soil compared to non-cover cropped soil. Root rot severity caused by all three pathogens was least with the plants grown in the crimson clover and mixed cover cropped soil with the mixture being better than crimson clover. Moreover, plants grown in the high rate of cover cropped soil had less root rot severity compared to plants grown in low seeding rate cover cropped soil. Plant fresh weight was greater for plants grown in the high rate of crimson clover cover cropped soil and, in the mixture, compared to the non-cover cropped soil, whereas height was least affected. The Pseudomonad population was greatest in mixed cover cropped as well as in the high rate of cover cropped soil. Our findings suggest that a mixture of cover crop species and high seeding rate provides better service in suppressing root rot diseases likely associated with biological processes and nutrient availability.

Résumé

La compréhension relative à l’influence de l’utilization seule ou combinée des espèces de plantes de couverture et des taux de semis sur les maladies terricoles fait défaut. Des plantes de couverture (trèfle incarnat, triticale et trèfle incarnat+triticale) ont été semées dans des parcelles de terrain en septembre 2019 (Essai 1) et septembre 2021 (Essai 2) à deux taux de semis (faible et élevé), et une jachère sans plantes de couverture a servi de témoin. Au mois de juin suivant, du sol a été prélevé dans toutes les parcelles. Des boutures racinées d’érable rouge ont été plantées dans des pots de pépinières remplis de ce sol, et la santé des plants a été évaluée avec et sans inoculation de Phytophthora nicotianae, de Phytopythium vexans et de Rhizoctonia solani. La taille et le poids frais des plants ont été mesurés et les racines ont été évaluées en fonction de la gravité du pourridié (de 0 à 100% des racines infectées) ainsi que du taux de récupération des agents pathogènes. Le nombre de pseudomonas fluorescents contenus dans les échantillons de sol a été calculé. La gravité du pourridié et le taux de récupération des agents pathogènes étaient plus faibles chez les plants qui avaient bénéficié d’un sol couvert d’une protection végétale que chez ceux qui n’en avaient pas bénéficié. La gravité du pourridié causé par les trois agents pathogènes était plus faible chez les plants ayant bénéficié d’une couverture de trèfle incarnat et du mélange de plantes de couverture, le mélange étant plus efficace que le trèfle seul. De plus, les plants cultivés dans un sol ayant bénéficié d’un taux de semis élevé affichaient moins de pourridié que les plants cultivés dans un sol à faible taux de semis. Le poids frais des plants était plus important chez les plants cultivés dans un sol à taux élevé de trèfle incarnat tandis que le mélange a produit un résultat comparable à celui du sol sans couverture, par ailleurs, la taille était moins influencée. La population de pseudomonas était la plus dense dans les sols ayant bénéficié d’une couverture mixte ainsi que dans les sols densément ensemencés. Nos résultats suggèrent qu’un mélange d’espèces de plantes de couverture et que des taux de semis élevés sont plus efficaces pour supprimer les pourridiés vraisemblablement associés aux processus biologiques et à la disponibilité des nutriments.

Keywords:

• Crimson clover
• fungi
• oomycetes
• root rot
• sustainable management
• triticale

Mots clés:

• champignons
• gestion durable
• oomycètes
• pourridié
• trèfle incarnat
• triticale

Acknowledgments

We thank Terri Simmons for her assistance with this project.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Supplementary data

Supplemental data for this article can be accessed online here: https://doi.org/10.1080/07060661.2023.2291483.

Additional information

Funding

This work was supported by the National Institute of Food and Agriculture (NIFA), United States Department of Agriculture (USDA) Evans-Allen grant, under award number [TENX-S-1083].