Biofumigazione con senape in rotazione colturale di patate

Un team di ricercatori nel Manitoba ha ottenuto successo utilizzando la biofumigazione con senape per liberare i campi da Verticillium volere.

Nota dell'editore: questa intervista è stata modificata per lunghezza e chiarezza. 

Spud intelligente (SS): Cos'è la biofumigazione?

Haider Abbas (HA): La biofumigazione è la soppressione di parassiti e malattie del suolo attraverso l'uso di piante che producono sostanze chimiche inibitorie. Nella maggior parte dei casi, queste piante biochimiche vengono tagliate e incorporate nel terreno in modo che possano rilasciare la loro sostanza chimica inibitoria. La senape è un biofumigante ben noto.

La senape e la maggior parte delle altre piante della famiglia delle Brassica producono sostanze chimiche chiamate glucosinolati. Quando i glucosinolati entrano in contatto con l'acqua e gli enzimi contenuti nelle cellule vegetali, si trasformano in un altro gruppo di composti chiamati isotiocianato. E sono questi isotiocianati che conferiscono alla senape il suo potere di biofumigazione. Teoricamente, con l'aumento dei livelli di glucosinolati nella produzione di biomassa, i livelli aumentano anche in una coltura biofumigante.

Parlando del controllo dei parassiti del suolo attraverso il processo di biofumigazione, è stato dimostrato che la senape controlla una varietà di parassiti del suolo. Questi includono verticillium rizoctonia, fusarium, pythium, sclerotinia, crosta comune e gamma di nematodi. L'uso della senape come bioumigante ha anche mostrato una diminuzione dei danni causati dai wireworm.

SS: Come funziona la senape come biofumigante?

Quando si utilizza la senape o qualsiasi altra coltura come biofumigante, è importante conoscere il parassita mirato e il suo ciclo di vita. Le colture biofumiganti dovrebbero essere incorporate quando il parassita è presente nel profilo superiore del suolo, che sarà di circa 15-20 centimetri. Le date di semina dovrebbero essere pianificate di conseguenza in modo che la coltura abbia la biomassa massima al momento dell'incorporazione.

I tassi di semina dovrebbero essere basati sul parassita che stai prendendo di mira: una senape dovrebbe essere seminata circa 60 giorni prima che il parassita sia presente nel campo. Quindi, dovresti davvero conoscere il tuo campo poiché molta senape dovrebbe essere incorporata nel terreno prima che inizi la produzione di semi nella senape. I tassi di semina dovrebbero essere pianificati di conseguenza in modo che la coltura abbia raggiunto la biomassa massima al momento dell'incorporazione. E a seconda della varietà e delle condizioni di crescita, ci vogliono dai 60 ai 70 giorni per raggiungere la massima produzione di biomassa lì. Anche le cultivar di senape sono molto importanti in questo senso.

SS: Quali tipi di senape sono stati utilizzati per la biofumigazione in Manitoba?

HA: La senape è disponibile in molte varietà, ma non tutte le varietà sono ugualmente efficaci quando si tratta del processo di biofumigazione. Alcune varietà di senape producono più livelli di glucosinolati rispetto ad altre. Infatti alcune varietà sono state allevate al solo scopo della biofumigazione. Ad esempio, Caliente Rojo è una varietà allevata per scopi di biofumigazione. Caliente Rojo cresce rapidamente ed è generalmente utilizzato in primavera o alla fine dell'estate e allevato appositamente per la biofumigazione poiché contiene livelli molto elevati di glucosinolati.

Al MCDC, il Manitoba Crop Diversification Center, abbiamo testato quattro varietà di senape tra cui Caliente Rojo, AC Vulcan, Andante, AAC Brown 18.

SS: Quali sono le migliori pratiche per utilizzare la biofumigazione come prevenzione delle malattie?

HA: Per i migliori risultati, il pH del terreno dovrebbe essere superiore a 5.5. Se il campo ha un pH inferiore a 5.5, il processo di biofumigazione potrebbe non avere successo. Per risultati ottimali, il pH del terreno dovrebbe essere il più vicino possibile. Oltre alla chiave per una biofumigazione di successo, anche i fertilizzanti sono molto importanti per la produzione di biomassa e lo zolfo è fondamentale per la produzione di glucosinolati. L'azoto viene applicato in base alla storia dei nutrienti del campo e il tasso di zolfo deve essere regolato in relazione al tasso di azoto scelto, in un rapporto di sei a uno.

La gestione di tutti questi fattori aiuta con successo ad aumentare la produzione di biomassa che ha anche aumentato i livelli di glucosinolati nel raccolto di senape. Non sarà sbagliato dire che biomassa e glucosinolati sono fattori fondamentali per il successo della biofumigazione. L'irrigazione è anche un altro fattore per ottenere i migliori risultati, la senape ha bisogno di XNUMX-XNUMX pollici di acqua: circa la metà è necessaria da XNUMX a XNUMX pollici durante il primo mese per mantenere umido il letto.

SS: Come funziona l'incorporazione?

HA: La fase finale di questo processo è l'incorporazione del suolo. Alcune considerazioni dovrebbero essere prese in considerazione quando si incorpora il raccolto di senape nel terreno. E le colture di senape dovrebbero essere incorporate nel terreno prima che abbia raggiunto la piena fioritura. Il processo di incorporazione deve essere eseguito quando il terreno ha un buon livello di umidità e non incorporare la senape quando il terreno è asciutto. Questa è anche una chiave per uno scopo di biocomunicazione di successo.

La senape deve essere incorporata immediatamente dopo la falciatura, l'80% del gas fumigante verrà rilasciato nei primi 20 minuti dopo la falciatura e dopo l'incorporazione il pH deve essere arrotolato e imballato per intrappolare il gas fumigante nel terreno. Infine, una volta completato il processo di incorporazione, lasciare il campo indisturbato per almeno 14 giorni per garantire che tutto il materiale vegetale possa essere scomposto.

SS: Perché i biofumiganti sono specifici per regione?

ZF: Non tutte queste mostarde hanno lo stesso potenziale di biofumigazione quando si tratta di Verticillium appassimento o gestione di uno qualsiasi di questi altri parassiti o agenti patogeni specifici che si sta cercando di colpire. E anche in questi casi in cui si sta cercando di colpire Verticillium appassimento, poi hai le cultivar Caliente Rojo, ad esempio, hai la senape giusta ma se applichi il metodo sbagliato, questo ti porterà a una biofumigazione non riuscita.

Nelle conversazioni che ho avuto sulla biofumigazione della senape a Manitoba nel '17 e nel '18, quando i coltivatori stavano sperimentando da soli, i risultati iniziali erano frustranti e non pensavano che funzionasse. Il problema si è rivelato essere la situazione con la senape corretta e il metodo errato, che ha impedito al processo di superare il traguardo. Quindi, è importante accoppiarli ed è qui che diventa fondamentale assicurarsi che la senape e il metodo siano stati davvero verificati sperimentalmente nella tua regione.

Ci sono un discreto numero di persone che hanno provato la biofumigazione della senape in altre province con risultati variabili. È importante tenere conto delle loro considerazioni per alcuni di questi adattamenti locali. Abbiamo iniziato con un protocollo degli Stati Uniti per la biofumigazione con Caliente Rojo. Questo protocollo in sé è stato originariamente sviluppato in Italia e adattato agli Stati Uniti, quindi ha senso che abbiamo dovuto apportare ulteriori modifiche per avere successo in Manitoba. Mi aspetto che altre regioni debbano fare adattamenti simili.

SS: Perché è necessaria l'irrigazione?

ZF: Abbiamo davvero bisogno di irrigare il Caliente per ottenere la grande biomassa finora, con oltre otto o nove pollici che sono stati abbattuti in due mesi. Nel primo mese vengono generalmente applicati da quattro a cinque pollici per mantenere umido il letto di semina. Alcuni coltivatori evitano l'irrigazione extra con la semina precoce, invece di piantare a fine luglio, per mantenere umido il letto di semina con meno acqua.

Tuttavia, parlando con i coltivatori di Manitoba, è raro avere pivot dedicati. Quindi, la necessità irrigare è stato davvero il tallone d'Achille dell'intero processo, che è parte di ciò che ha portato io e Haider a frammentare il progetto in diverse idee che stiamo esplorando insieme in questo momento.

Un frammento esplora cosa possiamo fare con il Caliente Rojo arido: ci sono altri vantaggi della biofumigazione che possono essere esplorati? Un altro frammento chiarisce se i campi di Caliente Rojo con biomassa maggiore sono in grado di raggiungere Verticillium gestione dell'appassimento. Il terzo frammento è dove Haider ed io stiamo esplorando se altre mostarde sono in grado di raggiungere Verticillium gestione della produzione in zone aride.