Silicon Applications have Minimal Effects on Scirtothrips dorsalis (Thysanoptera: Thripidae) Populations on Pepper Plant, Capsicum annum L.

Mahmut Doğramaci, Steven P. Arthurs, Jianjun Chen, Lance Osborne

Abstract


Silicon (Si) is the second most abundant element in soils, and at elevated concentration levels in plant tissue Si is reported to improve plant resistance to a range of biotic and abiotic stresses. In the present study, Si solutions at 100, 300 or 500 mg L-1 made from potassium silicate (K2SiO3) were applied as foliar sprays or soil drenches to pepper (Capsicum annum L.) plants, and their effects on chilli thrips (Scirtothrips dorsalis Hood) populations were studied. Data from 3 greenhouse tests showed minimal effects of Si treatments on visual leaf damage and numbers of thrips recovered from infested plants. An addition of jasmonic acid (a plant defense elicitor) with or without Si applications also did not alter the proportion of pepper leaves that sustained thrips damage. Tissue analyses showed that soil-drenched plants were able to absorb Si in roots up to ≈2.5% (w/w), but the Si was not being translocated to leaf or stem tissues at an equivalent rate. Foliar application of Si resulted in close to 0.5% (w/w) of Si in leaf tissues. Plant biomass was not affected by Si applications. We conclude that pepper plants treated with potassium silicate solutions did not accumulate to sufficient Si levels in leaf tissues to protect against thrips feeding or reproduction. To our knowledge this is the first study of Si application to pepper plants for attempts to control an insect pest.

El Silicio (Si) es el segundo elemento más abundante del suelo. El incremento de la acumulación del Si en los tejidos de Ia plata ha sido reportado como mejorador de Ia resistencia de la planta a un rango estreses bióticos y abioticós. En este presente estudio, soluciones de Si a 100, 300 y 500 mg L-1 procedente de silicato de potasio (K2SiO3) fueron aplicadas a plantas de pimienta (Capsicum annum L.) a través de aspersioó foliar y en solutión saturada al suelo (drench) para evaluar los efectos en poblaciones de chilli Thrips (Scirtothrips dorsalis Hood). Datos correspondientes a 3 experimentes de invernadero mostraron mínimos efectos de los tratamientos con Si en daño visual de las hojas y en el nuúmero de thrips recuperado de las plantas infestadas. La adición de acido jasmónico (un inductor de defensa de la planta) con a sin aplicación de Si, tampoco alteró la proportión de hojas de la planta de pimienta que sufrió daños por thrips. Los análisis de los tejidos mostraron que a través de la solutión saturada al suelo (drench), las plantas fueron capaces de absorber Si en la raíces hasta≈ 2.5% (w/w), pero esta no fue trasladada a los tejidos de las hojaso al tallo a una tasa équivalente. La aplicación foliar de Si presentó cerca de 0.5% (w/w) de Si en los tejidos de las hojas. La biomasa de la planta no fue afectada por las aplicaciones. Nosotros concluimos que las plantas de pimienta tratadas con soluciones de silicato de potasio, no acumulan suficiente nivelés de Si en los tejidos para protegerlas contra la alimentacián y la reproductioó de los thrips. Para nuestro conocimiento, este es el primer estudio de aplicaciones de Si en plantas de pimienta con el propósito de intentar controlar un insecto plaga.

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