Application of rock dust for the management of Meloidogyne javanica in soybean

Abstract

This study aimed to assess the effects of rock dust on Meloidogyne javanica in soybean grown in autoclaved and non-autoclaved soil and investigate the impacts on plant foliar nutrition. The nematode reproduction experiment was conducted in two periods (Trials 1 and 2) in a 5 × 2 factorial design (rock dust rates of 0, 1000, 2000, 3000, and 4000 kg ha⁻¹ × autoclaved and non-autoclaved soil). Soybean were inoculated with 2000 eggs + second-stage juveniles (J2) of M. javanica, and nematode and vegetative variables were evaluated at 60 days after inoculation (DAI). The penetration experiment followed a 2 × 2 factorial design (rock dust rates of 0 and 2500 kg ha⁻¹ × autoclaved and non-autoclaved soil). Soybean were inoculated with 2000 eggs + J2 of M. javanica and evaluated at 5, 10, 15, 20, and 25 DAI. The shoot dry biomass from the reproduction experiment (Trial 1) was analyzed for macro- and micronutrients. In Trial 1, nematode reproduction decreased proportionally to the increase in rock dust rate in non-autoclaved soil. In Trial 2, the lowest nematode numbers were predicted to be achieved with rates of 2213 to 2309 kg ha⁻¹, and nematode numbers were lower in autoclaved than in non-autoclaved soil. Rock dust reduced J2 penetration at 10 and 15 DAI, and there was no formation of females in treated plants. Rock dust application increased foliar levels of Fe, B, and Cu. Rock dust reduced M. javanica reproduction, penetration, and development in soybean and promoted gains in Fe, Cu, and B foliar contents.

Résumé

Cette étude visait à évaluer les effets de la poussière de roche sur Meloidogyne javanica dans le soja cultivé dans un sol autoclavé et non autoclavé et à étudier les impacts sur la nutrition foliaire des plantes. L’expérience de reproduction des nématodes a été menée en deux périodes (essais 1 et 2) dans un plan factoriel 5 × 2 (taux de poussière de roche de 0, 1000, 2000, 3000, et 4000 kg ha^-1 × sol autoclavé et non autoclavé). Le soja a été inoculé avec 2000 œufs + des juvéniles de deuxième stade (J2) de M. javanica, et les variables relatives aux nématodes et à la végétation ont été évaluées 60 jours après l’inoculation (DAI). L’expérience de pénétration a suivi un plan factoriel 2 × 2 (taux de poussière de roche de 0 et 2500 kg ha^-1 × sol autoclavé et non autoclavé). Le soja a été inoculé avec 2000 œufs + J2 de M. javanica et évalué à 5, 10, 15, 20 et 25 DAI. La biomasse sèche des pousses de l’expérience de reproduction (essai 1) a été analysée pour les macro- et micronutriments. Dans l’essai 1, la reproduction des nématodes a diminué proportionnellement à l’augmentation du taux de poussière de roche dans le sol non autoclavé. Dans l’essai 2, les nombres les plus faibles de nématodes ont été prévus avec des taux de 2213 à 2309 kg ha^-1, et les nombres de nématodes étaient plus faibles dans le sol autoclavé que dans le sol non autoclavé. La poussière de roche a réduit la pénétration de J2 à 10 et 15 DAI, et il n’y a pas eu de formation de femelles dans les plantes traitées. L’application de poussière de roche a augmenté les teneurs foliaires en Fe, B et Cu. La poussière de roche a réduit la reproduction, la pénétration et le développement de M. javanica dans le soja et a favorisé l’augmentation des teneurs foliaires en Fe, Cu et B.

Keywords:

• integrated management
• remineralization
• resistance
• root-knot nematode
• soil nutrition

Mots clés:

• gestion intégrée
• nématode à galles
• nutrition du sol
• reminéralisation
• résistance

Acknowledgments

The authors would like to thank the Brazilian Federal Agency for Support and Evaluation of Graduate Education (CAPES) for awarding doctoral fellowship to Angélica Miamoto (grant no. 88882.344530/2019-01) and a post-doctoral fellowship to Simone M. Santana-Gomes (grant no. 88887.335098/2019-00). The authors also thank the Brazilian National Council for Scientific and Technological Development (CNPq) for the research productivity grant awarded to Claudia R. Dias-Arieira (grant no. 303269/2020-0).

Disclosure statement

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

Authors’ contributions

GLSC and SMSG conducted the experiments and assisted in collecting literature references. AM performed statistical analyses and wrote the manuscript. MCGC and RPS assisted in conducting the experiments. CRDA supervised the study.