Effect of Soil Water Content and Soil Texture on Phytophthora cinnamomic Infection on Cork and Holm Oak

Efeito do Teor de Água e da Textura do Solo na Infeção Causada por Phytophthora cinnamomi em Sobreiro e Azinheira

Effet de la Contenu de l'Eau et de la Texture du Sol sur l'Infection par Phytophthora cinnamomi sur Chêne-Liège et Chêne Vert

Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, IP. Av. Da República, Quinta do Marquês, 2784-505 OEIRAS

^* E-mail: cristina.moreira@iniav.pt

Abstract

Phytophthora cinnamomi is an important soil borne plant pathogen, associated to decline of cork and holm oak stands in Iberian Peninsula. This decline results from a complex of biotic and abiotic interactions culminating in root infection. Field observations in cork and holm oak sites suggested an enhancement of soil moisture and texture in decline processes. Greenhouse assays were developed to evaluate the impact of soil moisture and texture on the severity of root infection on both species. Seedlings were potted in P. cinnamomi infested soils with different textures (loamy-sand, clay and silty- loam) combined with different watering regimes (flooding, normal irrigation, and irrigation till wilting and field capacity). The impact of P. cinnamomi infection was assessed through plant biomass, water consumption and root severity. The infection caused either losses of plant biomass (root and shoot) as plants water consumption, in both species, depending on soil moisture and texture. Holm oak plants were more susceptible to P. cinnamomi infection than cork oak, with higher mortality and root degradation. To minimize the risk of infection, watering managing appeared to be an essential condition to optimize plant growth and survival taking also into account the texture and moisture of the soil.

Resumo

Phytophthora cinnamomi é um patogénio do solo, associado ao declínio dos sobreiros e azinheiras na Península Ibérica. Este declínio resulta de um complexo de interações bióticas e abióticas causando a infecção do sistema radicular das plantas. Observações de campo sugerem que a textura e o nível de humidade do solo podem ter grande influência no processo de declínio. Os ensaios em estufa permitiram avaliar o impacto da humidade e textura do solo na severidade da infecção em plantas de sobreiro e azinheira. O impacto da infecção foi avaliado em plantas envasadas em solos de diferentes texturas (areno-argilosa, argiloso e argilo-limoso) combinados com diferentes regimes de rega (encharcamento, rega normal, capacidade de campo e perto de emurchecimento) através da biomassas (raiz e parte aérea), do consumo de água e da severidade da infecção na raiz. As plantas infectadas em ambas as espécies mostraram perda de biomassa e redução do consumo de água. A azinheira mostrou-se mais susceptível à infeção do que o sobreiro, com maior mortalidade e degradação das raízes. Para minimizar o risco da infecção, a gestão da água, parece ser uma condição essencial para otimizar o crescimento e a sobrevivência das plantas, tendo em atenção a textura do solo.

Résumé

Phytophthora cinnamomi est un phytopathogène du sol, associé au dépèrissement des peuplements du chêne-liège et du chêne vert dans la Péninsule Ibérique. Ce dépèrissement résulte d'interactions biotiques et abiotiques qui cause l'infection des racines. Des essais en serre ont été développés pour évaluer l'impact de l'humidité et de la texture du sol sur l'infection des racines sur les plantes des deux espèces. Les plants étaient dans des sols infestés de P. cinnamomi avec différentes textures (sable loameux, argile et loam limoneux) combinés avec différents régimes d'arrosage (inondation, irrigation normale et irrigation jusqu'au flétrissement et capacité au champ). L'impact de l'infection a été évalué à travers de: la biomasse, la consommation d'eau et de la sévérité des racines. L'infection a causé la réduction de biomasse et de consommation d'eau par les plantes en fonction de l'humidité et de la texture du sol. Les plants de chêne vert étaient plus sensibles à l'infection que le chêne-liège, avec un renforcement de mortalité et de dégradation des racines. Pour minimiser le risque d'infection, la gestion de l'arrosage resemble à une condition essentielle pour optimiser la croissance et la survie des plantes en tenant compte également de la texture et de l'humidité du sol.