The Effect of Crop Rotation on Bacterial Wilt Incidence and Potato Tuber Yield

African Crop Science Journal, Vol. 9, No. 1, March 2001, pp. 257-266 The Effect of Crop Rotation on Bacterial Wilt Incidence and Potato Tuber Yield Berga Lemaga, R. Kanzikwera, R. Kakuhenzire, J. J. Hakiza and G. Maniz Code Number: cs01056 ABSTRACT: To determine the effects of crop rotation on potato bacterial wilt incidence and tuber yields, one-and two-season rotation experiments were conducted during 1995-1999 at Kachwekano Agricultural Research and Development Centre located at an altitude of 2200 meters in southwestern Uganda. Pulses, cereals, root crops and vegetables commonly grown in the area were included in different sets of rotation experiments. Each time, prior to planting the experiment, the field was planted to a bacterial wilt susceptible potato variety and artificial inoculation was also done, when needed, to achieve a somewhat uniform distribution of Ralstonia solanacearum. A one-season rotation in heavily infested field (>90% wilt incidence) with wheat and maize did not significantly reduce wilt but increased ware tuber yield, while the effects of phaseolus beans were not significant. On the contrary, a one-season rotation in mildly infested field (about 15-20% infestation) resulted in a significant reduction in wilt incidence as compared to the control. The highest wilt incidence under rotation was below 13% as compared to 62% in the control. Finger millet and sweetpotatoes reduced wilt the most, while carrots and onions reduced the least. There were no significant yield differences among the rotation treatments except for the control. A two-season rotation on heavily infested soil reduced wilt to 22% - 49% as compared to 81% in the control. The highest wilt reduction was obtained with potato-beans-maize-potato treatment, while the lowest reduction was with potato-maize-maize-potato. Total yields and ware potatoes increased from 3.2 t ha-1 with the control monocrop to 9.3 - 11 t ha-1 with rotation and marketable yields increased from 1.8 t ha-1 to 6.7 - 9.2 t ha-1. Planting different crops in two consecutive seasons performed better than planting the same crop. Interestingly, sweetpotato, which is a major staple food in the area this experiment was conducted, was found to be a good rotation crop for reducing wilt. Beans, the most important food crop and a protein source, but probably a symptom less carrier of Ralstonia solanacearum can be a good rotation crop if used before or after cereals in a potato rotation scheme. KEY WORDS: Crop rotation, infestations, marketable yield, Solanum tuberosum, ware potatoes, wilt incidence RÉSUM&Eacute: Pour déterminer des effets de rotation des cultures sur l'incidence de la bactériose et le rendement des tubercules, des essais d'une saison et de deux saisons ont été conduits en 1995-1999 au centre de développement et de recherche agricole de Kachwekamo, situé à une altitude 2200 m au Sud-Ouest de l'Uganda. Des légumineuses à gousses, des céréales, des plantes à racines et tubercules, et des légumes communément cultivées dans cette région ont été inclues dans des differentes séries d'essais de rotation. Chaque fois, avant l' établissement de l'essai, le champ était planté d'une variété de pomme de terre sensible à la bactériose et une inoculation artificielle était faite, une fois jugée nécessaire pour avoir une uniformité de la distribution de Ralstonia solanacerum. Une saison de rotation dans un champ fortememnt infesté (>90% d' incidence) avec le blé et le maïs n'a pas réduit significativement le mildiou mais a augmenté le rendement des tubercules, alors que les effets des haricots phaseolés n'ont pas été importants. Au contraire, une saison de rotation dans un champ moyennement infesté (environ 15-20% d'infestation) a conduit à une réduction significative de l'incidence du mildiou par rapport au témoin. L'incidence la plus élevée sous rotation était inferieur à 18% par rapport à 62% du témoin. L' eleusine et les patates douces ont réduit le plus le mildiou, alors que les carrotttes et les oignons ont réduit le moins le mildiou. Ils n'y avaient pas de differences significatives entre les traitements de rotation excepté le témoin. Une rotation de deux saisons sur un sol fortement infesté a réduit le mildiou de 22-49% par rapport à 81% pour le contrôle. La réduction la plus élevée du mildiou a été obtenue avec le traitement pomme de terre-haricots-maïs- pomme de terre, alors que la plus faible réduction a été obtenue avec la pomme de terre-maïs-maïs-pomme de terre. Les rendements en tubercules a augmenté de 3.2 t ha-1 chez le témoin monoculture à 9.3-11t ha-1 avec rotation et le rendement commercialisable a augmenté de 1.8 t ha-1 jusqu'a 6.7-9.2t ha-1. La plantation de differentes cultures dans deux saisons consécutives ont donné des meilleurs résultats plus que la plantation d'une même culture. La patate douce, qui est une des principales cultures vivrières de cette région où l'essai a été conduit a été trouvée être une culture de rotation diminuant la bactériose. Les haricots, principale culture vivrière et une source de protéines, mais probablement moins transporteur de Ralstonia solanacearum, peut être une culture de bonne rotation, si il est utilisé avant ou après les céréales dans un programme de rotation de la pomme de terre. Mots Clés: Rotation des cultures, infestation, rendememnt commercialisable, Solanum tuberosum, ware potatoes, incidence du mildiou Copyright 2001, African Crop Science Societ