Original article

Effect of calcium and nitrogen fertilization on bacterial canker susceptibility in stone fruits

Effet de la fertilisation calcique et azotée sur la sensibilité au chancre bactérien des arbres fruitiers à noyau

Efecto de la fertilización cálcica y nitrogenada en la sensibilidad al cancro bacteriano de los árboles frutales de hueso

¹ Dep. Agric. Food Nutr. Sci., Univ. Alberta, Edmonton, AB T6G 2P5, Canada
tiesen.cao@ualberta.ca
² Univ. Calif. Coop. Ext., Modesto, CA 95358, USA
³ Dep. Plant Pathol., Univ. Calif., Davis, CA, 95616 USA
⁴ Dep. Plant Sci./Pomol., Univ. Calif., Davis, CA, 95616 USA

^* Correspondence and reprints

Received: 31 July 2012
Accepted: 14 September 2012

Abstract

Introduction. Bacterial canker, caused by Pseudomonas syringae pv. syringae, is a destructive disease where stone fruit trees are cultivated. The efficacy of nitrogen and calcium fertilization on bacterial canker susceptibility was evaluated in stone fruits. Materials and methods. Field experiments were conducted to study the efficacy of foliar applications of calcium nitrate, and ground fertilization with CAN-17 plus low-biuret urea foliar spray on bacterial susceptibility in ‘Riegel’ peach, ‘French’ prune and ‘Nonpareil’ almond growing in ring nematode-infested and nematicide-fumigated soils. Host susceptibility was evaluated by measuring the length of lesions developed following inoculation with P. syringae pv. syringae. Results and discussion. Foliar applications of Ca(NO³)² significantly increased leaf nitrogen and bark calcium concentrations in peach trees growing in both fumigated and nonfumigated areas. Peach trees growing in nonfumigated areas developed significantly longer lesions than trees growing in fumigated areas. However, Ca(NO³)² foliar applications had no effect in decreasing peach susceptibility to bacterial infection in both nonfumigated and fumigated areas. After inoculation, diseased prune trees developed significantly longer lesions than healthy trees. Leaf and bark calcium concentrations of diseased prune were significantly increased after Ca(NO³)² foliar sprays, but again the treatments did not significantly affect prune susceptibility to bacterial infection. However, nitrogen fertilization with CAN-17 and urea significantly increased the bark nitrogen concentration of almond trees, and these trees had significantly smaller lesions than those not receiving nitrogen fertilization. Foliar application of calcium (Nutri-Cal) did not affect almond susceptibility to bacterial canker. Collectively, these data support the previous hypothesis that increased susceptibility of stone fruits to P. syringae pv. syringae under nematode infestation conditions is mediated by both nitrogen effects and nitrogen-independent effects, and application of ammonium nitrogen may have some beneficial effects in reducing stone fruit susceptibility to bacterial canker where ring nematode infestation prevails.

Résumé

Introduction. Le chancre bactérien, causé par Pseudomonas syringae pv. syringae, est une maladie destructrice dans les zones où les fruitiers à noyau sont cultivés. L'efficacité de la fertilisation calcique et azotée sur la sensibilité au chancre bactérien a été évaluée pour ces arbres. Matériel et méthodes. Des expériences de terrain ont été réalisées pour étudier l'efficacité d’applications foliaires de nitrate de calcium et de la fertilisation du sol par CAN-17, ainsi que de pulvérisations foliaires d’urée à basse teneur en biuret sur la sensibilité bactérienne du pêcher ‘Riegel’, du prunier ‘français’ et de l’amandier ‘Nonpareil’ développés sur sols infestés de nématodes en anneau ou fumigés par un nématicide. La sensibilité de l'hôte au chancre bactérien a été évaluée par la longueur des lésions développées après inoculation artificielle par la bactérie. Résultats et discussion. Les applications foliaires de Ca(NO³)² ont augmenté significativement les teneurs en calcium des feuilles et en azote de l'écorce pour les pêchers développés soit en zones fumigées, soit en zones non fumigées. Les pêchers en zones non fumigées ont développé des lésions significativement plus longues que les arbres en zones fumigées. Mais les applications foliaires de Ca(NO³)² n’ont pas permis de réduire la sensibilité de l'hôte à l'infection bactérienne pour les pêchers développés sur sols traités ou non traités par fumigation. Après inoculation, les pruniers malades ont développé des lésions significativement plus longues que les pruniers sains. Les concentrations en calcium des feuilles et de l'écorce de pruniers malades ont été significativement augmentées après traitement au Ca(NO³)², mais là encore les traitements n'ont pas eu d'effet significatif sur la sensibilité à l'infection bactérienne du prunier. Cependant, la fertilisation azotée avec CAN-17 et l’urée a significativement augmenté la concentration en azote de l’écorce des amandiers ; ces arbres ont eu des lésions nettement plus petites que ceux ne recevant pas de fertilisation azotée. L'application foliaire de calcium (Nutri-Cal) n'a pas eu d'effet significatif sur la sensibilité des amandiers au chancre bactérien. Globalement, une plus forte sensibilité à P. syringae pv.  syringae des fruitiers à noyaux en conditions d'infestation de nématodes serait attribuable à la fois à des effets de l'azote et à des effets indépendants de l'azote, et l'application d'azote ammoniacal pourrait être bénéfique pour réduire la sensibilité de ces fruitiers au chancre bactérien là où les infestations par des nématodes en anneau prévallent.

Resumen

Introducción. El cancro bacteriano, causado por Pseudomonas syringae pv.  syringae, es una enfermedad destructora en las zonas donde se cultivan frutales de hueso. Se evaluó el efecto de la fertilización clásica y nitrogenada en la sensibilidad al cancro bacteriano en dichos árboles. Material y métodos. Se realizaron experimentos sobre el terreno para estudiar la eficacia tanto de las aplicaciones foliares de nitrato de calcio y de la fertilización del suelo con CAN-17, como de las pulverizaciones foliares con urea de bajo contenido en biuret en la sensibilidad bacteriana del melocotonero ‘Riegel’, del ciruelo ‘francés’ y del almendro ‘Nonpareil’ desarrollados en suelos infestados de nematodos redondos o fumigados con un nematicida. La sensibilidad del huésped al cancro bacteriano se evaluó por la duración de las lesiones desarrolladas tras la inoculación artificial de la bacteria. Resultados y discusión. Las aplicaciones foliares de Ca(NO³)² aumentaron significativamente el contenido en calcio de las hojas y el contenido en nitrógeno de la corteza en los melocotoneros desarrollados tanto en zonas fumigadas como no fumigadas. Los melocotoneros de zonas no fumigadas desarrollaron lesiones significativamente más largas que los árboles de zonas fumigadas. Sin embargo, las aplicaciones foliares de Ca(NO³)² no permitieron reducir la sensibilidad del huésped a la infección bacteriana en los melocotoneros, desarrollados en suelos tratados o no mediante fumigación. Tras la inoculación, los ciruelos enfermos desarrollaron lesiones significativamente más largas que los ciruelos sanos. Las concentraciones de calcio en las hojas y en la corteza de los ciruelos enfermos aumentaron significativamente tras el tratamiento con Ca(NO³)², pero, de nuevo, los tratamientos no tuvieron un efecto significativo en la sensibilidad a la infección bacteriana del ciruelo. Sin embargo, la fertilización nitrogenada con CAN-17 y urea aumentó significativamente la concentración de nitrógeno en la corteza de los almendros: estos árboles presentaron lesiones claramente más reducidas que los que no recibieron fertilización nitrogenada. La aplicación foliar de calcio (Nutri-Cal) no tuvo un efecto significativo en la sensibilidad de los almendros al cancro bacteriano. En general, la mayor sensibilidad a P. syringae pv. syringae por parte de los frutales de hueso en condiciones de infestación por nematodos podría atribuirse tanto a los efectos del nitrógeno como a otros efectos independientes del nitrógeno, y la aplicación del nitrógeno amoniacial podría ser beneficiosa para reducir la sensibilidad de dichos frutales al cancro bacteriano cuando prevalecen las infestaciones por nematodos circulares.