Potassium silicate and calcium silicate on the resistance of soybean to Phakopsora pachyrhizi infection

Abstract

The control of Asian Soybean Rust (ASR), caused by Phakopsora pachyrhizi, has been difficult due to the aggressiveness of the pathogen and the lack of resistant cultivars. The objective of this study was to evaluate the effects of spray of potassium silicate (PS) and soil amendment with calcium silicate (CS) on soybean resistance to ASR. The PS solution was sprayed to leaves 24 hours prior to fungal inoculation while CS was amended to the soil at thirty-five days before sowing. The infection process of P. pachyrhizi was investigated by scanning electron microscopy. The uredia on leaves of plants sprayed with PS were smaller and more compact than those observed on the leaves of plants grown in soil amended with CS or in soil non-amended with CS (control treatment). On leaves of plants from the control treatment, uredia produced many urediniospores at 9 days after inoculation, and the ASR severity was 15, 8 and 9%, respectively, for plants from control, PS and CS treatments. In conclusion, the spray of PS contributed to reduce the number of uredia per cm² of leaf area and both PS spray and CS resulted in lower ASR symptoms.

O controle da Ferrugem Asiática da Soja (FAS), causado pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, tem sido difícil devido à agressividade do patógeno e pela falta de cultivares resistentes. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da pulverização com silicato de potássio (SP) e do suprimento de Si via silicato de cálcio (SC) no solo sobre a resistência da soja à FAS. A solução de PS foi pulverizada nas folhas 24 horas antes da inoculação, enquanto que o SC foi aplicado no solo 35 dias antes da semeadura. O processo infeccioso de P. pachyrhizi foi investigado por microscopia eletrônica de varredura. As urédias nas folhas das plantas pulverizadas com SP foram menores e mais compactas do que as observadas nas folhas das plantas cultivadas em solo contendo SC ou em solo não contendo SC (tratamento controle). Nas folhas das plantas do tratamento controle, as urédias produziram muitos uredosporos aos nove dias após inoculação e a severidade da FAS foi de 15, 8 e 9% para as plantas dos tratamentos controle, SP e SC, respectivamente. Em conclusão, a pulverização de SP contribuiu para reduzir o número de urédias cm–2 da área foliar e ambas, a pulverização com SP e a aplicação do SC, resultaram na redução dos sintomas da FAS.