Kelly Ivors, NC State University 

PROGRESS REPORT: Evaluating cultural and chemical methods for the management of box blight, a new disease to the U.S. boxwood industry 

These  trials were conducted at our new  shaded container pad built  in April 2012  solely  for boxwood blight research at the Mountain Horticultural Crops Research Station (MHCRS) in Mills River, NC (Figure below). Studies were conducted by members of the Ivors lab, including technician Landis Lacey and M.S. grad student Miranda Ganci, in collaboration with Dr. Michael Benson, under strict sanitary protocol so that the disease stays contained at this facility. This pad is located on over 200 acres of land owned by the MHCRS, and secluded from commercial boxwood production. Weather conditions during the 2012 summer up until mid‐September were conducive for boxwood blight  infection and progression. Pasted below are  the summaries of  the  trials we conducted during  the  summer,  fall and winter of 2012. For more in depth details regarding all of these trials, as well as numerous photo albums providing pictures of boxwood blight symptoms and other look‐a‐like diseases on boxwood, please refer to: http://go.ncsu.edu/boxwood_blight_links   

           

Susceptibility of Commercial Boxwood Cultivars to Cylindrocladium buxicola Box blight can impact the appearance and aesthetics of boxwood because the foliage typically becomes blighted. Young plants  can be  killed by  the pathogen.  Symptoms of box blight  include dark‐ or  light‐brown,  circular  leaf  spots  often with  darker margins;  dark  stem  cankers  (streaks);  straw‐  to  bronze‐colored blighted foliage; and leaf drop. Leaf spots may grow together to eventually cover the entire leaf. Sometimes only the lower stems become infected, leaving the tops green; in those cases the plant may appear top‐heavy. Blighting and defoliation can occur suddenly with complete leaf loss under warm (64 to 80°F) and humid conditions. While  the  full host‐range of  this  fungus  is not yet  fully defined,  there appears to be  levels of tolerance to this fungus  in some boxwood cultivars. Until now, only  laboratory assays have been conducted on  the susceptibility of  less  than 10 Buxus cultivars. Therefore  this study was conducted to determine the susceptibility of commercially available boxwood cultivars under more natural conditions for box blight infection in outdoor container trials. 

 METHODS: Susceptibility to box blight was evaluated for 23 cultivars of boxwood at the MHCRS during summer  2012.  Cultivars  were  arranged  in  a  randomized  complete  block  design  consisting  of  four 

replications of six 1‐gal plants per cultivar (24 plants total). Disease assessments were performed based on a Horsfall‐Barratt scale including percent leaf area diseased and percent stem streaking.    RESULTS: The graph below indicates a wide range  in susceptibility of Buxus spp. to the boxwood blight pathogen;  however  B.  sempervirens  types  were  more  susceptible  in  general  (a  2011  publication reported  ‘Justin  Brouwers’  to  actually  fall within  the  B.  sempervirens  cluster).  The  cultivars  listed  as tolerant had minimal lesion development caused by C. buxicola. This is possibly due to plant genetics, as well as physical features of the plant, such as more open and upright leaf canopies. Buxus sempervirens ‘Suffruticosa’ (English) and Buxus sempervirens ‘American’ were especially susceptible. It is important to note that some boxwood cultivars are limited in their optimal plant hardiness zones; make sure to look up specific growing requirements for each variety before recommending them in specific regions.  

Evaluation of fungicides for the prevention of boxwood blight, 2012 This  trial  evaluated  the  efficacy  of  several  commercially  available  fungicides  for  preventive  activity against boxwood blight caused by Cylindrocladium buxicola. Treatments were arranged in a randomized complete block design consisting of four replications of six 1‐gal English boxwood plants per treatment 

on a container pad at the Mountain Horticultural Crops Research Station in Mills River, NC. Treatments were  applied  as  foliar  sprays  until  runoff with  a  CO2‐pressurized  backpack  sprayer  equipped with  a handheld  boom  and  a  single,  hollow‐cone  nozzle  (TXVS‐26)  delivering  50‐60  psi.  Treatments  were applied  on  13  Sep,  28  Sep,  and  13  Oct.  Inoculum was  prepared  by  flooding  Petri‐dishes  of  10  day cultures of the pathogen growing on PDA. Plants were spray  inoculated with 5,000 spores per ml until run off one day post  treatment on 14 Sep, and again on 30 Sep,  two days after  the second  fungicide treatment with 8,000 spores per ml until run‐off. Disease assessments were conducted on 1, 16 and 26 Oct. Percent leaf area diseased was recorded using the standard Horsfall‐Barratt scale. Disease pressure was not high enough to evaluate percent  leaf drop or percent stem streaking. AUDPC for percent  leaf area diseased across the entire timeframe of the trial was calculated. Air temperatures during the trial was  suboptimal  for high  rates of  infection with average daily high and  low  temperatures of 77.7 and 55.4°F for Sept; and 66.3 and 43.5°F for Oct.  

Phytotoxic symptoms were not observed for any of the treatments. Although disease pressure was  low, with  the  exception  of  three  products,  all  other  products were  effective  at  preventing  leaf infection by C. buxicola when applied one to two days before  inoculation. The most effective products contained the active ingredient chlorothalonil (Daconil Weatherstik, Spectro, Disarm C and Concert II) or the active  ingredient  fludioxonil  (Medallion and Palladium) as either premixes or  solo. Plants  sprayed with Terraguard, Trinity, or Banner MAXX had statistically less leaf area diseased due to boxwood blight in  comparison  to  the  non‐treated  control  plants,  although  these would  be  considered  less  effective products since they reduced, but did not prevent infection. 

Treatment and rate /100 gal  FRAC code* 

Geometric midpoint:percent leaf area 

diseased AUDPC percent leaf  

area diseased 

Non‐treated, inoculated control ......... NA 1.38 a ** 24.60 

Daconil WeatherStik 1.375 pt ............. M5 0.0 d 0.0 

Cleary 3336F 16.0 fl oz ........................ 1 0.03 d 0.54 

Spectro 1.5 lb ...................................... M5 + 1 0.0 d 0.0 

Affirm 0.5 lb ........................................ 19 0.02 d 0.64 

Torque 10.0 fl oz ................................. 3 0.03 d 0.54 

Compass O 2.0 oz ............................... 11 0.03 d 0.46 

Terraguard 16.0 fl oz ........................... 3 1.04 ab 14.42 

Disarm O 2.0 oz ................................... 11 0.36 cd 6.68 

OHP 26019 2.0 lb ................................ 2 0.36 cd  6.37 

Disarm C 11.0 fl oz .............................. M5 + 11 0.0 d 0.0 

Tourney 4.0 oz .................................... 3 0.03 d 0.85 

Insignia 10.0 oz ................................... 11 0.03 d 0.64 

Pageant 14.0 oz .................................. 7 + 11 0.03 d 0.67 

Trinity 12.0 fl oz .................................. 3 1.04 ab 14.42 

Banner MAXX 12.0 fl oz ...................... 3 0.7 bc 12.72 

Concert II 35.0 fl oz ............................. M5 + 3 0.01 d 0.03 

Medallion 4.0 oz ................................. 12 0.01 d 0.03 

Palladium 6.0 oz .................................. 9 + 12 0.0 d 0.0 

Heritage 50 WG 8.0 oz ........................ 11 0.03 d 0.36 

   

Investigating the survivability of C. buxicola microsclerotia in commercial boxwood fields Since  its  first detection  in  fall 2011, boxwood blight has been  identified  in multiple boxwood  fields  in Western North Carolina. Since NC  is  the  largest  field producer of boxwood  in  the U.S., our goal  is  to implement effective disease eradication strategies to stop the spread of the pathogen and eliminate the disease  from our  industry. Therefore we are  interested  in  identifying ways  the  fungus overwinters  in naturally‐infested  sites.  One  evolutionary  adaptation  that  enables  other  Cylindrocladium  species  to survive  long periods of time  in plant material and soil  is the  formation of specialized structures called microsclerotia; some Cylindrocladium species have been reported to survive as long as 15 years in soil.  Studies currently being conducted by NCSU graduate student Miranda Ganci are focusing on the viability of C. buxicola microsclerotia  in both  the organic and soil  fractions of samples collected  from naturally infested boxwood  fields. We  are  currently  trying  to optimize  this  sieving  technique  as  a  first  step  in order  to  evaluate  the  effectiveness  of  potential  disease  mitigation  strategies  (fumigation,  flaming, solarization) in box blight infested fields. 

   Pictures above show the development and production of microsclerotia in Petri dishes colonized by C. buxicola. 

  

IMPACT STATEMENT The NCSU website (go.ncsu.edu/boxwood_blight_links) that provides fact sheets covering these studies has already received over 1300 hits as of January 22, 2013 (see picture below). This new information on managing boxwood blight has the potential to save growers hundreds of thousands of dollars by helping to prevent and manage boxwood blight, and to equip the US and NC boxwood industries with better strategies on cultivar selection and preventive fungicide applications.  

The mycelium is starting to differentiate into a thicker, darker mass in order to 

produce microsclerotia. The dark structures in this picture 

are microsclerotia.