Sustainable Control of Onion White Rot via Vermicompost-Amended Soil and Microbial Bioagents: Effects on Plant Growth and Rhizosphere Microbiome

Document Type : Original Article

Authors

Department of Plant Pathology, Faculty of Agriculture, Ain Shams University, P.O. Box 68, Hadayek Shobra 11241, Cairo, Egypt.

10.21608/ajas.2025.419252.1531

Abstract

White rot disease, caused by Stromatinia cepivora (syn. Sclerotium cepivorum), presents a major challenge to the production of global onion (Allium cepa L.). This study evaluated the effectiveness of various bio-organic treatments, including vermicompost, vermicompost tea, and beneficial microbes (Pseudomonas fluorescens, Trichoderma harzianum, and Bacillus thuringiensis), applied individually and in combination under laboratory (in vitro), greenhouse, and field (in vivo) conditions. The invitro assays demonstrated strong antagonistic activity by the microbial agents, with inhibition rates of 85.57%, 84.43%, and 82.57%, respectively. Under greenhouse conditions, the combination of vermicompost and EM1 achieved the highest disease suppression, reducing severity to 15.70% via foliar spraying and 17.40% via soil drenching, with corresponding control efficiencies of 73.98% and 70.87%, respectively.
These treatments also significantly increased bulb diameter (32.44 and 27.33 mm, respectively). Field trials confirmed these findings, with the same combination reducing disease severity to 12.43% and achieving a control efficiency of 78.72%. In addition, the treated plants exhibited improved bulb weight (255.33 g), plant height (25.27 cm), and leaf number (12.44). Soil microbiological analysis revealed enhanced populations of fungi, bacteria, and actinomycetes following bio-organic treatments, while the chemical fungicide Folicure (CC) suppressed soil microbiota. Vermicompost tea-based treatments provided moderate benefits but were less effective than solid microbe-enriched formulations. These results highlight the potential of integrated bio-organic amendments, particularly vermicompost, combined with microbial agents as sustainable alternatives to chemical fungicides for managing WRD, enhancing onion growth, and improving soil health.

Keywords

Main Subjects


Article Title [العربیة]

المكافحة المستدامة لمرض العفن الأبيض في البصل عبر التربة المعدلة بسماد الفيرمي والعوامل الحيوية الميكروبية: تأثيرات على نمو النبات وميكروبيوم منطقة الجذور

Authors [العربیة]

  • كريمة جابر حلمي
  • آية حسام الدين أبوزيد
قسم أمراض النبات، كلية الزراعة، جامعة عين شمس، ص.ب 68، حدائق شبرا 11241، القاهرة، مصر.
Abstract [العربیة]

مرض العفن الأبيض، الذي يسببه الفطر Stromatinia cepivora (Sclerotium cepivorum)، يمثل تحدياً كبيراً لإنتاج البصل (Allium cepa L.) على مستوى العالم. تقيّم هذه الدراسة فعالية مجموعة متنوعة من المعالجات الحيوية العضوية، بما في ذلك سماد الفيرمي (vermicompost) وشاي الفيرمي (vermicompost tea) والميكروبات النافعة (Pseudomonas fluorescens وTrichoderma harzianum و(Bacillus thuringiensis التي تم تطبيقها بشكل فردي ومجتمعة في ظروف المختبر (in vitro) والصوبة (greenhouse) والحقل. (in vivo) أظهرت الفحوصات في المعمل نشاطاً قوياً مضاداً للعوامل الميكروبية، مع معدلات تثبيط بلغت 85.57 و84.43 و82.57% على التوالي. تحت ظروف الصوبة، حقق المزيج المكون من سماد الفيرمي والكائنات الدقيقة الفعالة (EM1) أعلى مستوى من قمع المرض، حيث خفض شدته إلى 15.70% عبر الرش الورقي و17.40% عبر الغمر في التربة، مع كفاءة مكافحة مقابلة بلغت 73.98، و70.87%. كما أدت هذه المعالجات إلى زيادة كبيرة في قطر البصله (32.44 و27.33 مم). أكدت التجارب الحقلية هذه النتائج، حيث أدى المزيج نفسه إلى خفض شدة المرض إلى 12.43% وتحقيق كفاءة مكافحة بلغت 78.72%. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت النباتات المعالجة تحسناً في وزن البصله (255.33 جم)، وارتفاع النبات (25.27 سم)، وعدد الأوراق (12.44). كشف التحليل الميكروبيولوجي للتربة عن زيادة في أعداد الفطريات والبكتيريا والأكتينومايسيتات بعد المعالجات الحيوية العضوية، بينما أظهر مبيد الفطريات الكيميائي Folicureتأثيرات مثبطة على الميكروبات في التربة. قدمت المعالجات المعتمدة على شاي الفيرمي فوائد معتدلة، ولكنها كانت أقل فعالية من التركيبات الصلبة المعززة بالميكروبات. تسلط هذه النتائج الضوء على إمكانات التعديلات الحيوية العضوية المتكاملة، لاسيما سماد الفيرمي، بالاشتراك مع العوامل الميكروبية كبدائل مستدامة لمبيدات الفطريات الكيميائية لمكافحة مرض العفن الأبيض، وتعزيز نمو البصل، وتحسين صحة التربة.

Keywords [العربیة]

  • Allium cepa
  • المكافحة الحيوية
  • Sclerotium cepivorum
  • EM1
  • سماد الفيرمي