polÍtica editorial fitopatologÍa colombiana
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POLÍTICA EDITORIAL FITOPATOLOGÍA COLOMBIANA
La revista FITOPATOLOGÍA COLOMBIANA es una publicación de la Asociación Colombiana de Fitopatología y Ciencias Afines “ASCOLFI” con circulación semestral a nivel Nacional e Internacional. Está dirigida a todos los profesionales interesados en el estudio de las enfermedades de las plantas, su control y manejo (Ingenieros agrónomos, investigadores, fitopatólogos, profesores, técnicos, extensionistas, etc) . También, se incluye a otros profesionales de ciencias afines, tales como biólogos, microbiólogos, botánicos, fitomejoradores, etc, y a entidades representativas del sector agropecuario, centros educativos y a los centros de investigación nacionales e internacionales.
Está orientada hacia la publicación de artículos originales de carácter científico y técnico de interés fitopatológico. Incluye también notas científicas de alta calidad, revisiones bibliográficas de naturaleza crítica, cartas al editor sobre información publicada, opiniones e ideas, recomendaciones y resúmenes de congresos.
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Portada y contraportada (Ver más información pag.21-26) Síntomas de bacterioris de la Gulupa causada por Xanthomonas axonopodis, (izquierda) y vista panorámica de un cultivo de Gulupa con buen manejo agronómico (derecha)
Fotografías Cortesía del Ing. Agr. Eugenio Guerrero López.
2010 Fitopatología Colombiana /Volumen 34 No 2
CONTENIDO
FITOPATOLOGÍA COLOMBIANA
ISSN 0120-0143
VOLUMEN 35 NÚMERO 1 JUNIO 2011
JUNTA DIRECTIVA ASCOLFI 2009-2011
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Revista
“FITOPATOLOGÍA COLOMBIANA”
ÓRGANO DE DIFUSIÓN DE LA ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE FITOPATOLOGÍA Y CIENCIAS AFINES- ASCOLFI
ISSN 01120-0143 Licencia de Min. Gobierno No 001808, Cali, Apartado Aéreo 5004, Nit. : 891 –301.725-6 Sociedad sin ánimo de lucro, Personería Jurídica 1097 de abril 1º de 1977
Editor
Benjamín Pineda L, Ing. Agr. M Sc. [email protected]
COMITÉ EDITORIAL
Benjamín Pineda López Ing .Agr. – M Sc Fitopatología Elizabeth Álvarez C. Ing. Agr. – Ph D Fitopatología Francisco J. Morales G. Ing. Agr. – Ph D Virología Jorge I. Victoria K. Ing. Agr. – Ph D Bacteriología Rodrigo O. Campo A. Ing. Agr. – Ph D Fitopatología
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Contacto Revista: Oficina Ascolfi, Km 1 Via al Penal Granja Corpoica C.I. Palmira, cel +57- 3164303079 Palmira - Valle del Cauca – Colombia Apartado Aéreo 5004- Cali- Valle del Cauca -Colombia Correos electrónicos: [email protected] [email protected] Página web: http://www.ascolficolombia.org/
Suscripciones y Canje: [email protected] [email protected]
Diseño y Diagramación: Benjamín Pineda L Impresión: COMPUIMAGEN, Tel 2716528 Fecha de impresión: Junio de 2011
Tiraje 300 ejemplares
Publicación Indexada por COLCIENCIAS en la Categoría “C” del Índice Nacional de Publicaciones Seriadas Científicas y Tecnológicas de Colombia (Publindex). Referenciada internacionalmente por el Índice Latinoamericano de Publicaciones Científicas y Tecnológicas (Latindex).
Política Editorial ........................................................................... i
Efecto del mildeo aerolado (Ramularia areola Atkinson)
en el rendimiento de dos genotipos de algodón en el
departamento de Córdoba Nelson E. Villarreal y Rodrigo O. Campo……………………… 1 Eficacia del tratamiento de semillas de fríjol (Phaseolus
vulgaris L.), sobre la erradicación de microorganismos
Claudia Nohemy Montoya Estrada y Jairo Castaño Zapata …… 7 Evaluación del potencial antagónico de bacterias aisladas
de la rizósfera de papa criolla (Solanum phureja) sobre
Phytophthora infestans (Mont.) de Bary.
David Granada, Gina F. Pasaje H., Eliana M. Zuluaga R., Felipe A. Gómez V., Carlos Peláez J. y E. Antoni Rueda L .…… 11
Evaluación de la respuesta fitoalexínica en papa
(Solanum tuberosum) y determinación preliminar de
“priming” en tomate (Solanum lycopersicum)
David Granada, Jennifer Salguero, Walter Murillo, Carlos Peláez y E. Antoni Rueda…………………….………….. 15
Manejo integrado de la bacteriosis causada por
Xanthomonas axonopodis Starr & Garcés en el cultivo
de gulupa (Passiflora edulis Sims.)
Eugenio Guerrero-López, Luz Mery Velandia y Lilliana Hoyos-Carvajal…………………………………….…. 21
Manejo integrado del mildeo velloso (Peronospora
sparsa Berkeley) de la rosa
Nathali López-Cardona y Jairo Castaño Zapata…………….…... 27
Fitopatología Colombiana, normas para la
elaboración de artículos…………....…………..……………… 33
2010 Fitopatología Colombiana /Volumen 34 No2
Editorial
Las plantas para defenderse de sus enemigos no pueden correr como nosotros o los animales, están
ancladas en el suelo con su sistema de raíces. No les queda otra alternativa que enfrentar al
enemigo de pie y “firmes” porque tiene que vivir. Para hacerlo su sistema defensivo es diferente al de
los miembros del reino animal, pero es efectivo y trasciende. Indudablemente, para que el sistema
funcione debe incluir un subsistema de alertas tempranas que activen todos los mecanismo
responsables de la defensa, según la posible magnitud del ataque. En este orden de ideas, entendiendo
los mecanismos del sistema defensivo es posible aplicarlos oportunamente para que la planta
reacciones y neutralice la acción de los organismos patogénicos de manera que el efecto de estos sobre
la salud de las plantas sea menor y por ende se obtengan mayores rendimientos, siempre y cuando en
los sistemas productivos se utilicen de manera integral las buenas prácticas agrícolas.
Quiero, en esta nota, destacar dos artículos, relacionados con el sistema defensivo de las plantas,
que aporta información útil para comprender y aplicar los principios de la resistencia inducida. En
uno de ellos se hace referencia al efecto de inductores en la producción del estado Fisiológico llamado
“Priming” (¿aún sin una palabra equivalente en español?) según el cual las plantas “se preparan”,
de acuerdo a los autores, “para un posterior ataque por patógenos, insectos o en respuesta a estreses
abióticos, sin todavía desencadenar las respuestas de defensa celular y mostrando dicha activación de
manera más fuerte y rápida que las no inducidas, solo hasta la llegada del estrés”. En el otro, se
evalúa el efecto de inductores de resistencia para el manejo integrado de la bacteriosis en el cultivo de
la Gulupa, un frutal promisorio para los pequeños, medianos y grandes fruticultores colombianos
Recomiendo a nuestros lectores la lectura de los artículos mencionados, si descuidar también los
demás documentos del fascículo que contienen información relacionada con algodón, frijol,
ornamentales y el potencial antagónico de baterías de la rizósfera de papa.
Benjamín Pineda López
Editor Revista Fitopatología Colombiana
2011 Fitopatología Colombiana /Volumen 35 No 1
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EFECTO DEL MILDEO AEROLADO (Ramularia areola Atkinson) EN EL RENDIMIENTO DE
DOS GENOTIPOS DE ALGODÓN EN EL DEPARTAMENTO DE CORDOBA*
Nelson E. Villarreal1 y Rodrigo O. Campo2 1 Instituto Colombiano Agropecuario, Laboratorio de Diagnóstico Fitosanitario CISA-Cereté
2 Universidad de Córdoba, Departamento de Ingeniería Agronómica y Desarrollo Rural
Correos electrónicos de contacto : nelson.villarreal @ica.gov.co ; [email protected]
*Artículo científico, recibido para publicación el 09/02/2011; aceptado el 14/04/2011
RESUMEN En el Departamento de Córdoba, Colombia, se evaluó el efecto del mildeo aerolado, causado Ramularia areola Atkinson, en la produc-ción de fibra del algodonero, para lo cual se establecieron dos experi-mentos en la temporada 2004-2005, en el municipio de Cereté. El primero fue sembrado en septiembre 2004 (época temprana) y el se-gundo a finales de octubre 2004 (época tardía) en un diseño de bloques completos al azar en un arreglo de parcelas divididas, con cuatro repe-ticiones. Durante el estudio se utilizaron las variedades Delta Opal y Delta Pine 90 con y sin aplicación de fungicida. Se realizó el estudio temporal de la severidad de la enfermedad y se estimaron las pérdidas económicas de la producción. Las curvas de progreso de la enferme-dad, en los dos experimentos, se ajustaron al modelo Gompertz con una tasa aparente de infección baja entre 0,029 y 0,032 unidades por día. La enfermedad afectó significativamente los rendimientos cuando se sembró en la época tardía, reduciéndolos en 18,46% en la variedad Delta Opal y en 10,56% en Delta Pine 90. El uso de fungicidas incre-mentó los rendimientos de la fibra en las dos épocas de siembra dando una tasa marginal de retorno (TMR) en la época temprana de 14,50% en Delta Pine 90 y 16,65% en Delta Opal. En la época tardía la TMR fue 50,59% para Delta Pine 90 y 133,17% para Delta Opal. Se con-cluye que el mildeo areolado afecta la producción de la fibra, espe-cialmente cuando se siembra tardíamente, siendo importante establecer un plan de manejo de la enfermedad. Palabras claves: Gossypium hirsutum, enfermedades del algodonero, epidemiología, pérdidas
SUMMARY
Aerolate mildew (Ramularia areola Atkinson) disease effect in the
yield of two cotton genotypes at Cordoba Department The influence of aerolate mildew disease on cotton yield was eva-luated in two experiments on 2004-2005 crop seasons at Cerete, (Cor-doba department of Colombia). The first trial was planting on Septem-ber (normal planting date) and the second one on October (late plant-ing date). The experiments were conducted using a random complete block in split plot design with four repetitions. In the treatments were: used the varieties Delta Opal and Delta Pine 90 with and without fungicides. The seed cotton yield was evaluate on the two central rows by each treatment and makes it an economic analysis. The disease progress curves were transformed and adjust to Gompertz`s model, using statistical program SAS, with apparent infection rate the 0.029 by days with fungicides and 0.032 without fungicides. The aerolate midew showed significant differences in the yield when was planting out of time on October causing yield loss the 18,46% in Delta Opal and 10,56% in Delta Pine 90, respectively. The fungicides use incre-ment the seed cotton yield in the two planting date; where the marginal return rate TMR in the early date was 14,50% in Delta Pine 90 and 16,65% in Delta Opal. In the late planting date the TMR was 50.59% in Delta Pine 90 and 133,17% in Delta Opal. As a conclusion the aerolate mildew disease affect the seed cotton yield, specialty which it planting in late date Key words: Gossypium hirsutum, cotton diseases, epidemiology, yield loss
INTRODUCCIÓN
El cultivo del algodón en Colombia, ha sido incluido dentro de las políticas de gobierno en razón a la demanda de mano de obra que genera todo el ciclo vegetativo del cultivo (Cano, 2004). En el departamento de Córdoba el algodón se siembra principalmente en el Valle de Sinú, en suelos aluviales generando 130 jornales por hectárea/año y aportando al Producto Interno Bruto (PIB) departamental, aproximadamente 76 mil millones de pesos anuales según el Comité Regional de la Ca-dena Productora Algodón Textil (CRC PAT, 2003).
En los últimos cinco años ha preocupado a los agricultores, las incidencias tempranas de Ramularia areola Atkinson, a tal punto que algunos realizan hasta tres aplicaciones de fungicidas que representan un costo adi-cional equivalente a 150 Kg de algodón
semilla por hectárea (estimado con base a tres aplicaciones a $ 93.152 cada una a precios de 2005). Las aplicaciones de fungicidas en Córdoba no obedecen a trabajos realizados en la región; sino con base en recomendaciones que hacen las casas comerciales de semillas tomadas de investigaciones hechas en otros países como el Brasil.
El hongo R. areola pertenece al orden Moniliales, familia Moniliaceae y presenta como Teliomorfo: Mycosphaerella areola (J. Ehrlich y F. A. Wolf) (Alexopoulos, 1996). La enfermedad es conocida como Ramularia, Mildeo areolado, Tizón escarchado. En con-diciones de campo Ramularia areola, se manifiesta en tres fases distintas durante su ciclo. En la fase asexual o conidial el hongo se desarrolla sobre tejido vivo; la fase esper-mogonial ocurre en las hojas que caen al suelo y la fase sexual, las ascosporas, se desarrolla sobre los restos del cultivo tales
como las hojas secas. Esta capacidad repro-ductiva, convierte a R. areola en un patógeno capaz de generar epidemias devastadoras en variedades susceptibles (Lamamoto, 2003). La enfermedad es favorecida por temperatu-ras entre 12 a 32 C, siendo la optima entre 22-26 C; humedad relativa mayor del 80% (Bell, 1981). El hongo se disemina a través del viento, el agua de lluvia o de riego, por personas y maquinarias que transitan por el área afectada según la Federación de Algodo-neros (FEDERALGODON, 1980).
Los síntomas típicos de la enfermedad se caracterizan por presentar crecimiento blan-quecino o amarillento del hongo sobre el envés de las hojas, los cuales producen una escarcha con apariencia harinosa. Las man-chas son angulares y delimitadas por las venas de las hojas. Observadas desde arriba las lesiones presentan coloración verde bri-llante a verde amarillento y generalmente se
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observa una capa blanquecina típica en el envés de las hojas afectadas. En las brácteas que recubren las cápsulas se pueden observar lesiones similares (Blank, 1953; Araujo, 2000).
En el Brasil, el Mildeo Aerolado o man-cha Ramularia es considerada de importancia económica al manifestarse en la fase vegeta-tiva de la planta en las nuevas variedades cultivadas (EMBRAPA, 2000). La enferme-dad ha ocasionado defoliaciones precoces en los tercios inferiores y medios de la planta y como consecuencia se presenta una apertura prematura de cápsulas, y reducciones de la productividad hasta del 35%(Araujo, 2000).
El manejo de la enfermedad en Brasil se realiza con aplicaciones de fungicidas del grupo de los bencimidazoles, triazoles y estrobilurinas y se inician los controles cuan-do la enfermedad alcanza a afectar un 25% del área foliar en el tercio inferior de las plantas (Andrade et al., 1999; Cassetari y Machado, 2005; Prade et al., 2000).
En Argentina el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA, 2004) recomienda tratamientos químicos foliares mediante el uso de fungicidas sistémicos, siempre que la enfermedad ataque antes de la apertura de capsulas y con cápsulas verdes todavía en desarrollo iniciando las aspersio-nes al follaje tan pronto se observen los síntomas en el cultivo. La segunda aspersión, si fuera necesario, se recomienda efectuarla dos semanas después de la primera. En cam-bio en la India el “National centre for integra-ted pest management”(NCIPM, por sus siglas en Inglés) recomienda un manejo integrado con la remoción y quema de residuos de cosecha; rotar el cultivo con cereales, utilizar variedades resistentes en las zonas endémicas y aplicaciones foliares con fungicidas a base de sulfuro, benomil o carbendazim (NCIPM, 2004). En Colombia, la Federación Nacional de Algodoneros (1980) recomienda el trata-miento de semillas, fertilización adecuada y eliminación de residuos.
En Córdoba no se han realizado estudios epidemiológicos que orienten al agricultor para el manejo de la enfermedad, lo que se hace más evidente con el ingreso de nuevos genotipos de algodón. Debido a lo anterior, se planteó evaluar los niveles de daño ocasiona-dos por R. areola en el cultivo del algodonero en el Valle del Sinú Medio a partir de la etapa de prefloración, y relacionar la inciden-cia y severidad del dad del Mildeo aerolado con la producción y la rentabilidad.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se realizó en condiciones de campo en predios del ICA-CISA ubicado en el retiro de los Indios, Cereté a 8º 56’ 25’’ de Latitud Norte 75º 49’ 07’’ de Longitud Oeste, a 14 msnm, con 28°C de temperatura promedio; una precipitación anual promedio de 1.200 mm y el 80% de humedad relativa.
Se establecieron dos experimentos, uno en época temprana (de finales de Agosto a finales de Septiembre) y el otro en época tardía (de finales de Septiembre a finales de Octubre) de la temporada algodonera de los años 2004-2005. Cada experimento se esta-bleció en un diseño de bloques completos al azar con arreglo en parcelas divididas, con cuatro repeticiones. En las parcelas principa-les se establecieron las variedades Delta Opal (DO) y Delta Pine 90 (90) y en las subparce-las los tratamientos con fungicidas (T) y sin fungicidas (NT).
Las subparcelas constaron de cuatro sur-cos de cinco metros de largo, las cuales se sembraron en forma manual con una densidad de 55 mil plantas/hectárea para la época temprana y de 99 mil plantas /hectárea para la época tardía. Las labores agronómicas fueron las mismas que utiliza el agricultor en Córdo-ba.
El efecto de la R. areola en cada variedad se determinó con el método de parcela expe-rimental comparando parcelas protegidas con fungicidas y parcelas no protegidas (Camp-bell y Madden, 1990). Las parcelas protegi-das con fungicida fueron asperjadas cada tres semanas con Carbendazim en una dosis de 400cm3 de producto comercial/ hectárea (200g de ia/ha) a partir de los 40 días des-pués de la germinación (ddg); para un total de cinco aplicaciones en la primera época y cuatro en la segunda época.
En los dos surcos centrales de cada sub-parcela se marcaron cinco plantas a las cuales semanalmente se les cuantificó la severidad de la enfermedad con base a porcentaje del área foliar afectada en cada planta, emplean-do la escala de Horrsfall y Barrat (Osada y Mora, 1997).
Con los datos de severidad se construye-ron curvas de progreso de la enfermedad, se estimó la tasa aparente de infección (r), la máxima severidad (Y max) y el área bajo la curva de la enfermedad (ABCPE). Las curvas de progreso se ajustaron a los modelos Expo-nencial, Monomolecular, Logístico y Gom-pertz, usándose el programa estadístico SAS.
La selección de modelo que explicara en mejor forma la epidemia, se hizo con base al que presentó mayor coeficiente de determina-ción (R2), la menor desviación estándar de la tasa aparente de infección (r), el menor cua-drado medio del error y el menor residuo del error estándar (Cambell y Madden, 1990).
El efecto de la enfermedad en la produc-ción se estimó por hectárea con base al peso de las motas obtenidas en los dos surcos centrales de cada parcela. Se realizó análisis de varianza por experimento, por época de siembra y un análisis combinado entre épocas de siembra, al área bajo la curva de progreso de la enfermedad ABCPE y a la producción. Además, se hizo la comparación de medias empleando la prueba de Duncan (P=0,05) a través del programa estadístico SAS.
En cada experimento se realizó un análi-sis económico determinando la rentabilidad de cada tratamiento mediante el método del presupuesto parcial y dominancia marginal (CIMMYT, 1988). Los costos de producción y rentabilidad de los tratamientos fueron ajustados a precios de 2005. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El Mildeo aerolado se presentó epidémica-mente en los dos experimentos. Los síntomas iniciales fueron manchas foliares, azuladas de 0,5 mm de diámetro en el envés de las hojas. La enfermedad progresó de las hojas bajeras del tercio inferior hacia arriba y de las hojas internas hacia las externas. El periodo trans-currido desde la aparición de manchas azules hasta formar los primeros conidióforos (cre-cimiento blanquecino algodonoso) en el envés de las hojas, osciló entre 25 y 28 días.
Análisis de la Epidemia
Época temprana. La aplicación de fungici-das influyó en el desarrollo de la epidemia (Figura 1a). En las variedades Delta Opal y Delta Pine 90 no tratadas con fungicidas, la enfermedad se inició 60 días después de germinación (ddg), en los comienzos de la producción de flores y cápsulas, comenzando la fase epidémica en la época de mayor pro-ducción de cápsulas (70 ddg); mientras que en las variedades protegidas los primeros síntomas se observaron en etapa de máxima producción de cápsulas, 70 ddg, y la epide-mia se inició en la etapa de producción de cápsulas maduras en los tercios inferiores, a los 92 ddg.
La máxima severidad de la enfermedad se alcanzó una severidad del 50% a los 137 ddg (etapa de apertura de primeras cápsulas) en las variedades no protegidas y del 34% en Delta Opal y 25% en Delta Pine 90, protegi-das.
El área de progreso de la enfermedad bajo la curva (ABCPE) fue mayor para Delta Opal cuando no se protegió con respecto al Delta Opal tratado; igualmente fue mayor en Delta Pine 90 no protegido con respecto a la tratada con fungicida.
El análisis de varianza para la variable ABCPE mostró diferencias altamente signifi-cativas entre las variedades (P=0,01), siendo la variedad Delta Pine 90 la menos afectada. Esta variable también presentó alta signifi-cancia al comparar el efecto del fungicida, sin tener en cuenta la variedad, en el desarrollo de la enfermedad, son más sanas las plantas tratadas con fungicidas con un ABCPE de 557 unidades; mientras que las no tratadas presentan un ABCPE de 1613 unidades.
La tasas aparentes de infección ajustadas al modelo de Gompertz (rG) fueron bajas tanto en las variedades tratadas con fungici-das como en las no tratadas; siendo para Delta Opal tratada 0,027, Delta Opal no
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tratada 0,032; Delta Pine tratada 0,023 y Delta Pine no tratada 0,029. Esto indica que el desarrollo de Ramularia en las dos varie-dades presentó una baja velocidad en el pro-greso de la enfermedad.
Época tardía. La aplicación del fungicida influyó en el desarrollo de la epidemia (Figu-ra 1b). En las variedades Delta Opal y Delta Pine 90 no tratadas con fungicidas los prime-ros síntomas de la enfermedad se observaron a los 54 ddg (Etapa de floración y cápsulas pequeñas en el tercio inferior) iniciándose la fase epidémica a los 70 ddg (mayor produc-ción de cápsulas); mientras que, cuando las variedades fueron protegidas los primeros síntomas se presentaron a los 54 ddg (etapa de máxima producción de cápsulas) y la epidemia se inició a los 88 ddg (etapa de producción con cápsulas maduras en el tercio inferior).
La máxima severidad de la enfermedad se alcanzó a los 100 ddg (etapa de apertura de primeras cápsulas) en las variedades no pro-tegidas con el fungicida con una severidad del 41,1% en Delta Opal y 42,1% en Delta Pine 90. En las variedades tratadas con el fungicida la máxima severidad se alcanzó a los 126 ddg con severidad de 21,2% en Delta Opal y 29,3% en Delta Pine 90.
El área bajo la curva de progreso de la en-fermedad, ABCPE, fue significativamente mayor en las variedades no protegidas con un promedio de 1500 unidades; mientras que, cuando se protegió con fungicida la variedad Delta Opal redujo el área foliar afectada en 49% y la Delta Pine en 57%.
El análisis de varianza para la variable ABCPE mostró diferencias altamente signifi-cativas entre las variedades (P=0,01), siendo la variedad Delta Pine 90 la menos afectada. Esta variable también presentó alta signifi-cancia al comparar el efecto del fungicida, sin tener en cuenta la variedad, en el desarrollo de la enfermedad, siendo menos afectadas las plantas tratadas con fungicida con un ABCPE de 816 unidades mientras que las no tratadas presentaron un ABCPE de 1.521 unidades.
El análisis de varianza de la variable ABCPE mostró diferencias altamente signifi-cativas entre variedades y entre tratamientos. La prueba de Duncan al 5% de significancia mostró que hubo diferencias entre los trata-mientos y entre las variedades, siendo la más tolerante a R. areola la Delta Opal.
Las tasas aparentes de infección ajustadas al modelo de Gompertz (rG) fueron bajas tanto en las variedades tratadas con fungicida como las no tratadas. Las tasas de Delta Opal y Delta Pine tratadas fueron de 0,021 y 0,022, respectivamente, mientras que para las mis-mas variedades no tratadas fueron del 0,024. Esto indica que la epidemia en las dos varie-dades tuvo una baja velocidad y desarrollo.
Análisis de la época de siembra
La curva de progreso de la epidemia en la época temprana (Septiembre 17) muestra que la enfermedad se inició a partir de los 60 días después de germinado (ddg), mientras que, en la época de siembra tardía (Octubre 28) inició a partir de los 47 ddg . Esta diferen-cia de 17 días es importante para explicar pérdidas en la producción ya que trabajos realizados en Brasil han demostrado que la enfermedad es limitante si se presenta antes del desarrollo de las cápsulas de algodón (Araujo, 2000).
La severidad de la enfermedad en la épo-ca temprana, en todos los tratamientos a los 80 ddg (producción de cápsulas) no superó el 10%; caso contrario, en la época tardía donde se observó que las variedades no tratadas con fungicida presentaron severida-des de 12 y 18% en Delta Opal y Delta Pine
90 , respectivamente, siendo considerada esta la fase crítica en la cual se define la produc-ción.
El desarrollo de la epidemia tuvo relación con el déficit hídrico, manifestándose en la época temprana a los 70 ddg, momento en la cual finalizaron las lluvias. En la época tard-ía, la sequía se inició a los 20 ddg, por lo cual el Mildeo areolado se manifestó más tempra-no, 44 ddg (Figura 1). Estos resultados con-cuerdan con los trabajos de Lamamoto (2003) quien encontró que la enfermedad es favore-cida por bajas precipitaciones y alta humedad relativas.
En relación a la resistencia de las varie-dades y al efecto de carbendazim sobre R.
areola se concluye en que en ambas épocas de siembra hubo mayor porcentaje de severi-dad en las variedades no tratadas y que la
a
b
Figura 1. Curvas de desarrollo del Mildeo aerolado en algodón en las variedades Delta Opal y DP 90 tratadas con carbendazim y sin tratar. a. Época de siembra temprana (Septiembre de 2004) b. Época de siembra tardía (Octubre de 2004).
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variedad Delta Pine 90 fue la más afectada presentando respuesta positiva al tratamiento con el fungicida.
Producción
Época Temprana. El análisis de varianza no mostró diferencia significativa entre los tratamientos ni entre variedades. Sin embar-go, al compararse las variedades no tratadas (NT) con las tratadas con el fungicida (T), en éstas últimas se notó un incremento en el rendimiento de algodón semilla, siendo para la variedad Delta Opal de 173 kg/ha y en la variedad Delta Pine 90 de 168 kg/ha. La más productiva fue la Delta Opal con 2.803 Kg de algodón semilla/ha, superando a la Delta Pine 90 en 26,14%.
Época tardía. El análisis de varianza mostró diferencia significativa entre los tratamientos; indicando que la enfermedad afectó significa-tivamente los rendimientos de algodón semi-lla. La prueba de Duncan (P≤ 0,05) indicó que hubo diferencias significativas entre variedades tanto en las tratadas con el fungicida como en las no tratadas. La enfermedad afectó significativamente, los rendimientos causando pérdidas de 548 Kg de algodón semilla/ha (18,46%) en Delta Opal y de 250 Kg de algodón semilla /ha (10,56%) en Delta Pine 90. Análisis Combinado
Los rendimientos de algodón semilla no fueron afectados por la época de siembra, pero si por la presencia del Mildeo aerolado , permitiendo los mayores rendimientos en las dos variedades evaluadas cuando se trataron con fungicida. La severidad de la enfermedad medida como ABCPE presentó diferencia altamente significativa entre variedades, tratamientos, época de siembra y entre las interacciones variedad x tratamiento y trata-miento x época de siembra. La prueba de Duncan (P≤ 0,05) mostró diferencia altamen-te significativa entre variedades siendo Delta Opal la de mayor área afectada con 1.185 unidades, superando a Delta Pine 90 en 116 unidades.
Análisis Económico
En la época normal de siembra los tratamien-tos con el fungicida fueron los de mayor eficiencia presentando una tasa marginal de retorno TMR en la variedad Delta Opal de 16,65% y en Delta Pine 90 de 14,50% (Tabla 1). En la época tardía, el comportamiento de las variedades protegidas con el fungicida permitió altas TMR siendo para Delta Opal de 133,17% y para la Delta Pine 90 de 50,59% (Tabla 2), lo cual indica que cuando se siembra el algodón tardíamente la enfer-medad afecta econó micamente la producción teniéndose que establecer medidas de manejo preventivas.
CONCLUSIONES
En ambas épocas de siembra analizadas las variedades que no fueron tratados con fungicida presentaron mayor severidad de la Mildeo areolado, mostrando diferencias estadísticas significativas con respecto a las variedades tratadas.
El modelo de Gompertz resultó ser el más apropiado para describir el progreso y desa-rrollo del mildeo areolado (Ramularia areola Atkinson), en los distintos tratamientos y épocas estudiadas
Los rendimientos en términos de algodón semilla por hectárea no presentaron diferen-cias estadísticas significativas en la época temprana. En la tardía la variedad Delta Pine 90 no tratada, estadísticamente y económica-mente, mostró que requiere de un manejo del mildeo areolado pues fue la más afectada (reducción del rendimiento en 10,56%)
El análisis combinado, mostró que la variedad Delta Opal presentó los mayores rendimientos (P≤ =,001) de algodón semilla, no requiriendo control contra el mildeo areo-lado en ninguna de las épocas estudiadas y superando a la variedad Delta Pine 90 en 592,4 Kg.
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Tabla 1. Análisis marginal en el manejo de Ramularia areola Atkinson para la época de siembra tempra-na.
Tratamiento TCV ($/ha)
CM($/ha)
TCVST-
TCVAT
BN ($/ha) BNM($/ha)
BNST-BNAT
TRM (%)
(BNM/CM)
x100
Delta Pine 90 sin aplicación de carbendazin 945.970,03 267.275,91
Delta Pine 90 con aplicación de carbendazin 1.181.372,66 235.402,63 301.409,27 34.133,36 14,49999518
Delta Opal sin aplicación de carbendazin 130.592,97 124.549,31 875.659,97 574.250,7 461,062932
Delta Opal con aplicación de carbendazin
1.542.932,27 237.010,3 915.129,67 39.469,7 16,.65315811
TCV: TotCostos Variables, CM: Costo Marginal, BN: Beneficio Neto, BNM: Beneficio Neto Marginal, TRM: Tasa de Retorno Marginal
Tabla 2. Análisis marginal en el manejo de Ramularia areola Atkinson para la época de siembra tardía
Tratamiento TCV($/Ha)
CM($/Ha)
TCVST-
TCVAT
BN ($/Ha) BNM($/Ha)
BNST-BNAT
TRM (%)
(BNM/CM) x
100
Delta Pine 90 sin aplicación de carbendazin 948.990,69 135.007,25
Delta Pine 90 con aplicación de carbendazin 1.214.598,18 265.607,93 269.399,32 134.392,07 50,5979132
Delta Opal sin aplicación de carbendazin 1.230.980,42 16.381,81 338.009,51 68.610,19 418,819349
Delta Opal con aplicación de carbendazin 1607139,06 376.338,8 839.174,68 501.165,17 133,168616
TCV: Total Costos Variables, CM: Costo Marginal, BN: Beneficio Neto, BNM: Beneficio Neto Marginal, TRM: Tasa de Retorno Marginal
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ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE FITOPATOLOGIA
Y CIENCIAS AFINES, ASCOLFI
XXX Congreso Colombiano y XVI Latinoamericano de Fitopatología Bogotá (Colombia), Hotel Crowne Plaza Tequendama del 16 al 19 de agosto de 2011.
Actividad conjunta con la
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EFICACIA DEL TRATAMIENTO DE SEMILLAS DE FRÍJOL (Phaseolus vulgaris L.)
SOBRE LA ERRADICACIÓN DE MICROORGANISMOS*
Claudia Nohemy Montoya Estrada y Jairo Castaño Zapata
Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de Caldas
Correos electrónicos de contacto: [email protected]; [email protected]
*Artículo Científico, recibido para publicación el 13/02/2011; aceptado el 14/04/2011
RESUMEN
La semilla es el principal medio de dispersión de patógenos a grandes distancias. Mucha de la semilla de frijol utilizada por los agricultores de escasos recursos económicos es de mala calidad y transporta fitopatógenos que inciden sobre su germinación. Por esta razón se hace necesario implementar tácticas efectivas para producir semilla de buena calidad. Esta investigación tuvo como objetivo principal erradi-car los microorganismos presentes en semillas de frijol mediante productos con diferente mecanismo de acción, como Benomil, Captan, Carboxin+Captan y Burkholderia cepacia. Se utilizó agar-agua al 2%. Se sembraron cinco semillas por caja Petri, con cinco replicas, para un total de 25 semillas por tratamiento, en un diseño de bloques comple-tamente al azar. Por cada producto se emplearon cuatro dosis. Las semillas se incubaron entre 20 y 25⁰C, durante 14 días. Después de siete días, Benomil en dosis de 100, 200 y 400 ppm, permitió una germinación superior al 90% y se mantuvo estable después los 14 días. Después de Benomil, la mezcla de Carboxin+Captan en las mismas dosis, fue el mejor tratamiento, obteniéndose una germinación entre 80 y 92%. La germinación en los testigos osciló entre el 48 y 68%. Benomil en dosis de 200 ppm, erradicó totalmente los hongos presen-tes en las semillas aún después de 14 días, contrastando con el testigo que a los siete días tenía una incidencia del 100%. Se identificaron cinco géneros de hongos: Fusarium, Penicillium, Rhizopus, Rhizocto-
nia y Alternaria y, dos de bacterias: Xanthomonas y Bacillus. Fusarium, fue el microorganismo más frecuente. El fungicida Beno-mil, es una alternativa eficaz para la erradicación de microorganis-mos presentes en semillas de fríjol.
Palabras clave: leguminosas, hongos, bacterias, fungicidas, elimina-ción
SUMMARY
Efficacy of seed treatment of bean (Phaseolus vulgaris L.) on the
eradication of microorganisms
The seed is the main dissemination mean of pathogens to long dis-tances. Most of the bean seed used by farmers of scarce economic resources is of low quality and transport plant pathogens that affect its germination. For this reason it is necessary to implement effective practices to produce good quality of seed. This research had as main objective to eradicate those microorganisms presented in seeds of bean through products with different mechanism of action, such as Benomil, Captan, Carboxin+Captan and Burkholderia cepacia. It was used agar-water at 2%, plating five seeds per Petri dish, with five replications and 25 seeds per treatment, in a completely randomized block design. For each product were used four doses. The seeds were incubated between 20 and 25ºC, during 14 days. After 7 days, Benomil at 100, 200 and 400 ppm, allowed germination higher than 90% and kept up stable after 14 days. After Benomil, the mixture of Carboxin+Captan at the same doses was the best treatment, with germination between 80 and 92%. The germination in the controls ranged between 48 and 68%. Benomil at 200 ppm, totally eradicated the fungi presented in the seeds even after 14 days, contrarily with the control, in which after 7 days reached an incidence of 100’% of fungi. It was identified five genera of fungi: Fusarium, Penicillium, Rhizopus, Rhizoctonia and Alternaria and, two of bacteria: Xanthomonas and Bacillus. Fusarium, was the most frequent microorganism. Fungicides, such as Benomil, offer an effective alternative to eradicate microorganisms in seeds of bean.
Key words: legumes, fungi, bacteria, fungicides, elimination
INTRODUCCIÓN
En Colombia predomina el uso de variedades criollas de fríjol (Phaseolus vulgaris L.), tales como el Cargamanto, del cual se han identifi-cado muchos tipos: C. blanco, C. común, C. ombligo amarillo, C. rojo, C. gigante, entre otros. El fríjol Cargamanto es cultivado en condiciones de clima frío y clima frío mode-rado en la subregión del Oriente antioqueño. Estas variedades son de hábito voluble o de enredadera (hábito IV) (Arias et al., 2007).
Una característica desfavorable de los fríjoles tipo Cargamanto es su susceptibili-dad a enfermedades (Arias et al., 2007). La Antracnosis, causada por el hongo Glomere-
lla lindemuthiana Shear [anamorfo, Colleto-
trichum lindemuthianum (Sacc. & Magnus) Lams.-Scrib], es probablemente la enferme-dad más importante de P. vulgaris y puede
llegar a causar pérdidas en rendimiento hasta del 95%. Su severidad induce a muchos
agricultores a la utilización de varios fungici-das, lo cual representa altos costos en la producción, además de la contaminación ambiental (Santana y Mahuku, 2002).
Los hongos causan el mayor número de enfermedades en plantas y ocurren con mayor frecuencia en semillas que los virus, las bacterias, o nematodos (Castaño-Zapata y Zepeda, 1987). Por lo tanto, las semillas de fríjol pueden ser un medio ideal para el trans-porte de inóculo de patógenos de origen fungoso, viral, bacterial o viral e inclusive de nematodos. Por ejemplo, Richardson (1979), reporta 32 hongos, 12 virus, siete bacterias y un nematodo, que se transmiten a través de la semilla.
Las semillas que portan hongos patogéni-cos son importantes para la agricultura debido
a que: pierden viabilidad, lo que resulta en una disminución significante de la germina-ción; pueden portar inóculo, el cual bajo condiciones apropiadas puede iniciar una epidemia; pueden introducir patógenos exóti-cos, no obstante que son tratadas con agro-químicos; pueden portar patógenos viables resultando en cualquiera de las situaciones anteriores; y el ataque de la semilla por diver-sos microorganismos antes de la cosecha puede causar una reducción en la calidad y rendimiento del grano (Baker, 1972). La semilla se convierte de esta manera en el principal medio de dispersión de patógenos a grandes distancias, incluyendo países y conti-nentes.
Algunos hongos causantes de Antracno-sis, como la del fríjol, se dispersan princi-palmente por semilla, por lo que el uso de semilla de calidad, puede conducir a la au-
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sencia de esta enfermedad, aun cuando la variedad sea susceptible (Villalobos y Hernández, s. f.).
En una semilla de mala calidad, se pue-den transportar hongos habitantes del suelo, que una vez introducidos al campo, son muy difíciles de manejar, como por ejemplo, Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr, Scle-
rotium rolfsii Sacc, Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, Macrophomina phaseolina (Tassi) Goidanich y Rhizoctonia solani Kühn.
La sobrevivencia de los patógenos que atacan al frijol y se transmiten por semilla como Phaeoisariopsis griseola (Sacc.) Fe-rrais, Glomerella lindemuthiana Shear, Tha-
natephorus cucumeris (A. B. Frank) Donk (anamarfo, Rhizoctonia solani Kühn), Xanthomonas campestris pv. phaseoli Pam-mel, y Pseudomonas syringae pv.. phaseoli-
cola Van Hall, pueden permanecer en el suelo o residuos de cosecha hasta tres años (Jara, 2006; Godoy, 2007). Se sabe que para Thanatephorus cucumeris (A. B. Frank) Donk, la semilla es un medio muy efectivo de sobrevivencia (hasta dos años) y fuente de inóculo para la parte aérea (Schwartz y Gálvez, 1980).
Groenewold et al. (2003), encontraron que patógenos como: Rhizoctonia solani Kühn, Sclerotium rolfsii Sacc, Fusarium Link ex Grey., Colletotrichum lindemuthianum
(Sacc. & Magnus) Briosi & Cavara, Uromy-
ces appendiculatus (Pers:Pers) Unger, Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli Smith, Pseudomonas syringae pv. phaseolicola Van Hall y el virus del Mosaico común del frijol, BCMV, (Stewart & Reddick) Pierce, consti-tuyen un problema de gran impacto en la producción de semilla de fríjol de calidad.
Enfermedades bacteriales, como el Tizón de halo (Pseudomonas syringae pv. phaseoli-cola Van Hall), la Mancha parda (Pseudomo-
nas syringae pv. syringae Van Hall), el Tizón común (Xanthomonas campestris pv. phaseo-
li Smith), y la Marchitez (Curtobacterium flaccumfaciens subsp. flaccumfaciens (Hed-ges) Dowson, afectan al cultivo de frijol y áreas de producción. Debido a que estas bacterias se transmiten por semilla, la presen-cia de plantas enfermas en los campos de semillas afecta la elegibilidad de certificación de la cosecha, según la definición de las normas de certificación y los reglamentos. Los ataques de enfermedades bacteriales reducen el rendimiento y la calidad de la cosecha (Franc, 1998).
El tratamiento de semillas probablemente es la medida más antigua, económica y más segura en el manejo de patógenos transmiti-dos por semillas, especialmente hongos. El tratamiento químico es el más difundido y consiste en la aplicación de fungicidas, insec-ticidas, antibióticos y/o nematícidas a las semillas. Para que el tratamiento químico sea eficiente, se debe seleccionar un producto capaz de erradicar los patógenos presentes en las semillas, el cual no debe ser tóxico a las
plantas, a humanos y al ambiente, debe pre-sentar alta estabilidad, adherencia y protec-ción, no ser corrosivo ni de alto costo, además de ser compatible con otros productos (Lucca, 2009).
Existe un gran número de productos en el mercado aptos para ser usados en el trata-miento de semillas, presentando característi-cas diferentes. Los productos llamados pro-tectantes son aquellos que actúan superfi-cialmente, y tienen poca capacidad de pene-trar en la semilla, restringiendo su acción a los patógenos localizados en el tegumento o debajo de éste, aún sin penetrar en los tejidos embrionarios. Como ejemplo clásico de este grupo están los fungicidas Thiram y Captan. Los productos sistémicos son aquellos que son absorbidos por la semilla junto con el agua y translocados en la planta, confiriendo cierta protección en los estados iniciales de desarrollo de las plántulas, tales como Beno-mil, Carboxin, Tiofanato metilico, etc. (Dic-cionario de Especialidades Agroquímicas, 2010; Lucca, 2009).
Este estudio tuvo como objetivo principal evaluar la eficacia de tres fungicidas y una bacteria sobre la germinación y erradicación de microorganismos presentes en semillas de fríjol variedad Cargamanto blanco. MATERIALES Y MÉTODOS La investigación se llevó a cabo en el labora-torio de Fitopatología, del Departamento de Fitotecnia, Facultad de Ciencias Agropecua-rias, Universidad de Caldas (Manizales, Colombia). Se analizaron semillas de frijol variedad Cargamanto blanco, procedentes de un supermercado Tipo B. Se utilizaron cuatro productos: Benomil (Zellus®), Captan (Ort-hocide® 50%), Carboxin+Captan (Vitavax® 300) y Burkholderia cepacia Burkholder (Botrycid®).
Para el tratamiento de la semilla se utilizó la metodología descrita por Castaño-Zapata (1998). Las semillas se trataron en grupos de 25 con Benomil, Captan, Carboxin+ Captan a concentraciones de 0, 50, 100, 200 y 400 ppm y B. cepacia en dosis de 0, 1, 1,5, 2 y 2,5 de mL i.a./ 100 mL de agua. El tratamiento se hizo en bolsas de plástico, mediante agita-ción constante y durante un minuto. Luego se extendieron las semillas sobre papel y con la ayuda de unas pinzas, se sembraron cinco semillas por caja Petri conteniendo agar agua al 2%. Cada concentración tuvo cinco repli-cas (25 cajas por fungicida), para un total de 125 semillas por producto. Se incubaron a 20-25°C en una incubadora WTB Binder duran-te 14 días.
Se realizaron observaciones a los cuatro, siete y 14 días evaluando la germinación y número de semillas con presencia de hongos, bacterias, o ambos.
La identificación de hongos se realizó con base a la descripción taxonómica de Streets (s.f) Barnett y Hunter (1987) y Casta-
ño-Zapata y Salazar (1998). Los montajes se hicieron en azul de lactofenol (azul de al-godón 0,05 g, ácido láctico 20 g, cristales de fenol 20 g, glicerina 40 g, agua destilada 20 mL) y posteriormente con la ayuda de un microscopio compuesto marca Boeco se realizó la identificación. La identificación de bacterias se realizó siguiendo algunas pautas del esquema de Schaad (1988), complemen-tado con pruebas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas.
Los porcentajes de germinación de semi-llas e incidencia de hongos y de bacterias, de acuerdo al tratamiento, fueron sometidos a análisis de varianza, complementado con la prueba de comparación de Duncan al 5%.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Germinación de semillas.
El análisis de varianza indicó diferencias significantes entre tratamientos a los 4, 7 y 14 días (p= 0,0002 y p= 0,0116 y p= 0,0813, respectivamente).
A los 4 días de evaluación, Benomil en las dosis de 100, 200 y 400 ppm, permitió una germinación superior al 80%. Después de 7 días, la germinación con estas dosis, fue superior al 90% y se mantuvo estable después de 14 días (Tabla 1). Esto confirma los resul-tados de Castaño-Zapata y Zepeda (1987), quienes demostraron que Benomil en dosis de 1.000 ppm, permitió la germinación de semilla de fríjol significativamente, llegando hasta el 98%. Después de Benomil y en los mismos periodos de tiempo, la mezcla de Carboxin+Captan en las dosis de 100, 200 y 400 ppm, fue el mejor tratamiento, con el cual se obtuvo una germinación que varió entre 80 y 92%, la cual fue incrementando a través del tiempo. La germinación en los testigos osciló entre el 48 y 68%, lo que demuestra el efecto benéfico del tratamiento de semilla de fríjol con estos productos (Ta-bla 1).
Incidencia de hongos Hubo diferencias altamente significativas a los 4, 7 y 14 días después del tratamiento (p= 0,0098, p= <0,001, p= <0,001, respectiva-mente). Benomil en dosis de 200 ppm, fue el único que erradicó totalmente los hongos presentes en las semillas al cabo de los 14 días, contrastando con el testigo que al cabo de los siete días ya tenía una incidencia del 100% de hongos (Tabla 2), lo que demuestra la gran eficacia de este producto para la erradicación de hongos en semillas. Castaño-Zapata y Zepeda (1987), demostraron pre-viamente este efecto en semillas de fríjol, el cual es atribuido a la actividad sistémica de Benomil y a su amplio espectro de acción. Esto destaca la gran importancia que tiene el tratamiento de semillas destinadas para siem-
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bras con producto de acción sistémica. El tratamientos con Carboxin+Captan no
reflejó los resultados esperados, aunque se obtuvo germinaciones entre 76 y 92% a los 14 días después del tratamiento, con una incidencia de hongos que osciló entre 88 y 100%. Resultados similares obtuvo Mora (1996) quien al tratar semilla de fríjol con Carboxin + Captan obtuvo una incidencia alta de hongos (57%) a los 18 días de evalua-ción en comparación con el testigo (37%), y una germinación del 86%.
Identificación de microorganismos. Se identificaron cinco géneros de hongos: Fusa-
rium Link ex Grey, Penicillium Link, Alter-
naria (Fries) Keissler, Rhizoctonia Kühn y Rhizopus (Ehrenberg: Fries) Vuillemin y dos de bacterias Xanthomonas Smith y Bacillus
Cohn. Schanathorst (1954) identifico varias especies de Bacillus en semillas de frijol, entre ellos B. subtilis (Ehrenberg) Cohn, B.
cereus Frankland & Frankland y B. megate-
rium Cohn y estos fueron el grupo de micro-organismos más frecuentes encontrados en semillas. Ninguna de las bacterias fue pa-togénica para P. vulgaris. var. Black Valenti-ne. La evidencia indica que no hay bacterias presentes en tejidos embrionarios, pero son comunes bajo la testa de las semillas de frijol. Lo anterior confirma que la colonia de Baci-
llus Cohn encontrada en la semilla de frijol pudo estar presente como un controlador biológico o como un contaminante más no como una bacteria patogénica.
El producto que tuvo la menor incidencia de microorganismos fue Benomil, con el cual a dosis bajas (50 y 100 ppm) tuvo presencia
de Fusarium sp. (20%), Rhizopus sp. (20%) y Alternaria sp. (8%), pero, a dosis altas (200 y 400 ppm), no crecieron hongos, sólo Xanthomonas sp. y Bacillus sp. con 4%.
Por el contrario, los productos que tuvie-ron la mayor incidencia de hongos y en las cuatro dosis empleadas fueron Car-boxin+Captan y B. cepacia, en un rango de 24 y 88% (Tabla 3).
De acuerdo a estos resultados, el trata-miento que produjo el mayor porcentaje de semillas sanas fue Benomil con 96% en las dosis de 200 y 400 ppm. Por el contrario, B. cepacia, en las dosis de 1,0 y 1,5 mL, tuvie-ron una incidencia de microorganismos del 100%, igual al testigo (Figura 1).
Los resultados demostraron que las semi-llas de fríjol pueden ser un medio ideal para el transporte de microorganismos, en particu-lar de hongos, que afectan la germinación y
población de plantas, o bien causar problemas patológicos en los cultivos una vez estableci-dos. Por esto se requiere emplear prácticas que eliminen el inóculo presente en la semi-lla. Los fungicidas, en particular sistémicos, como Benomil, ofrecen una alternativa efi-caz para la erradicación de hongos, si no se dispone de semilla certificada.
CONCLUSIONES
El tratamiento más eficaz para erradicar hongos presentes en la semilla de frijol variedad Cargamanto blanco fue Benomil a una dosis de 200 ppm, incrementando significativamente la germinación.
El hongo más frecuente en las semillas fue Fusarium sp.
Tabla 1. Germinación (%) de semillas de frijol Cargamanto blanco de acuerdo con el tratamiento
Tratamiento
(ppm o mL)
Incidencia (%) de
hongos
4 DDT 7 DDT 14 DDT
Benomil 50 0 c 0 f 40 cd Benomil 100 0 c 4 ef 16 de Benomil 200 0 c 0 f 0 e Benomil 400 0 c 4 ef 8 e Captan 50 8 abc 32 cdef 48 bc Captan 100 4 bc 36 cde 48 bc Captan 200 0 c 32 cdef 40 cd Captan 400 0 c 20 def 40 cd Carboxin+Captan 50 4 bc 52 cd 88 a Carboxin+Captan 100 4 bc 60 bc 88 a Carboxin+Captan 200 12 abc 88 ab 96 a Carboxin+Captan 400 0 c 52 cd 100 a Burkholderia cepacia 1,0 28 a 44 cd 100 a Burkholderia cepacia 1,5 8 abc 36 cde 100 a Burkholderia cepacia 2,0 24 ab 40 cd 92 a Burkholderia cepacia 2,5 8 abc 28 cdef 76 ab Testigo absoluto 28 a 100 a 100 a DDT = Días después del tratamiento. *Letras iguales denotan que no existen diferencias signifi-cativas al 5% de probabilidad
Tabla 2. Incidencia (%) de hongos en semillas de frijol Cargamanto blanco de acuerdo con el tratamiento. Tratamiento
Fusa
rium
Pen
icil
lium
Alt
ernari
a
Rhiz
oct
onia
Rhiz
opus
Xanth
om
onas
Baci
llus
Producto
(pp
m o
mL
)
Benomil 50 20 - - - 20 - - 100 8 - 8 - - - - 200 - - - - - 4 - 400 - - - - - - 4
Captan 50 20 - - 16 - - - 100 4 4 - - 8 - - 200 20 - - - - - - 400 32 - - 20 - - -
Carboxin+Captan 50 88 - - - - - - 100 60 8 - 20 - - - 200 76 - - 16 - - - 400 24 - 20 24 20 - -
Burkholderia cepacia 1,0 68 - - 4 28 - - 1,5 84 - - 12 4 - - 2,0 40 20 - - 32 - - 2,5 60 4 - 4 - - -
Testigo 0 80 - - - 20 - - DDT = Días después del tratamiento *Letras iguales denotan que no existen diferencias significativas al 5% de probabilidad.
Tabla 3. Incidencia (%) de géneros de hongos y bacterias presentes en semillas de frijol Cargamanto blanco.
Tratamiento Germinación (%) de semillas
Producto (ppm o mL) 4 DDT 7 DDT 14 DDT Benomil 50 72 abc* 80 abcd 88 abc 100 88 ab 92 ab 92 ab 200 92 a 96 a 96 a 400 84 abc 96 a 96 a Captan 50 44 cde 84 abc 92 ab 100 64 abc 88 abc 96 a 200 60 abc 92 ab 92 ab 400 52 abcde 92 ab 92 ab Carboxin+Captan 50 72 abc 72 abcd 76 abc 100 76 abc 88 abc 88 abc 200 76 abc 88 abc 88 abc 400 80 abc 92 ab 92 ab Burkholderia cepacia 1,0 20 de 68 bcd 76 abc 1,5 60 abc 92 ab 92 ab 2,0 56 abcd 80 abcd 80 abc 2,5 16 e 64 cd 64 c Testigo 48 bcde 56 d 68 bc DDT = Días después del tratamiento *Letras iguales denotan que no existen diferencias significativas al 5% de probabilidad.
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Figura 1. Porcentaje de semillas sanas según el tratamiento.
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EVALUACIÓN DEL POTENCIAL ANTAGÓNICO DE BACTERIAS AISLADAS DE LA
RIZÓSFERA DE PAPA CRIOLLA (Solanum phureja) SOBRE Phytophthora infestans
(Mont.) de Bary*
David Granada1., Gina F. Pasaje H1., Eliana M. Zuluaga R1., Felipe A. Gómez V1., Carlos Peláez J2. y E. Antoni Rueda L.1
1Unidad Fitosanidad y Control Biológico Corporación para Investigaciones Biológicas (CIB), 2 Grupo GIEM Universidad de Antioquia
Correo electrónico de contacto: [email protected]
*Artículo científico, recibido para publicación el 21-04-2011; aceptado el 18/05/2011
RESUMEN El oomiceto Phytophthora infestans (Mont.) de Bary es el causante del tizón tardío en cultivos de papa (Solanum spp.). Su control quími-co genera altos costos con poca efectividad y alta residualidad. El objetivo de este estudio fue evaluar la capacidad antagónica de diez aislamientos bacterianos, obtenidos de suelos cultivados con Solanum
phureja como controladores potenciales de Phytophthora infestans.
Para demostrar su capacidad de restricción del crecimiento del pató-geno. se emplearon pruebas de antagonismo in vitro por enfrenta-miento directo y evaluaciones de la actividad extractos, obtenidos a partir de fermentaciones del antagonista. Cinco de los aislamientos evaluados mostraron actividad antagónica; de los cuales, tres exhibie-ron actividad antimicrobiana en sus extractos. Al evaluar la actividad inhibitoria a concentraciones del 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 y 0,05 %, se observó la inhibición total de P. infestans con los extractos de los aislamientos 4-ant-04 y 7-ant-04 a concentraciones de 0,4 y 0,2 %, respectivamente. Este resultado se correlacionó directamente con los ensayos de antagonismo donde 4-ant-04 y 7-ant-04 presentaron los máximos valores de inhibición (79 y 69 %, respectivamente). Los resultados revelan la importancia de la producción de compuestos activos con la capacidad antagónica y sugieren que algunos de los aislamientos bacterianos empleados en este estudio, al igual que sus extractos crudos, tienen un enorme potencial en el control de P. infes-
tans. Palabras clave: tizón tardío, antagonismo, extracto crudo, aislamien-tos bacterianos
SUMMARY Evaluation of the antagonistic potential of the bacteria isolated
from rhizosphere of native potato (Solanum phureja) on Phytoph-
thora infestans (Mont.) de Bary.
Phytophthora infestans (Mont.) de Bary is the causal agent of the late blight disease on potato crops (Solanum spp.). Its chemical control generates high costs, low efficiency and high residual effect on the environment. The objective of this work was to evaluate the antagonis-tic capacity of ten bacterial isolates, obtained from soil cultivated with Solanum phureja, against Phytophthora infestans. In vitro antagonistic determinations by direct confrontation were used and crude extracts, obtained by fermentation processes of the isolates, were assessed through bioassay. Five of the isolates showed antagonistic activity. The extracts of three of them exhibited biological activity. Moreover, the inhibitory activity of the extracts at different concentrations (1, 0.8, 0.6, 0.4, 0.2 y 0.05 %) showed a 100 % inhibition for the isolates 4-ant-04 and 7-ant-04 at concentrations of 0.4 y 0.2 %, respectively. Since a maximum inhibition for de antagonism test was observed for 4-ant-04 and 7-ant-04 (79 y 69 %, respectively), there was a direct correlation between this result and the crude extracts bioassay. Active compounds production has been found vital for the antagonist capaci-ty. The results suggest that some bacterial isolates employed in this study, as well as their bacterial crude extracts, have great potential to control P. infestans.
Keywords: late blight, antagonism, bacterial crude extracts
INTRODUCCIÓN En Colombia el cultivo de papa constituye una de las actividades agrícolas de mayor importancia a nivel económico y social, por su aporte a la seguridad alimentaria del país y por el nivel de empleo rural que genera (Can-ter, 1999; Rivera et al., 2010).
El sistema productivo de la papa presenta ataques de plagas y enfermedades que obli-gan a los agricultores a realizar labores de prevención, manejo y control, acordes con la disponibilidad de recursos técnicos y finan-cieros (Bernal y Hernán, 2001).
La enfermedad que ocasiona más pérdi-das económicas en cultivos de papa es el tizón tardío, causada por el Oomycete (Phy-
tophthora infestans) (Zoteyeba y Patrikeeva, 2010; Boonekamp et al., 2008; Cruz, 2002; Lozoya et al., 2006a; Fry y Goodwin 1997..
En Colombia, es especialmente importan-te, debido a la ubicación de los cultivos en
regiones con condiciones climáticas favora-bles para el desarrollo del patógeno (zonas altas y frías de la región andina) y a la siem-bra de materiales altamente susceptibles, condiciones que contribuyen a que el patóge-no tenga un ciclo muy corto y de mayor agresividad (Vega, 2004). Por otra parte, sus características reproductivas generan cepas con alta variabilidad genética, las cuales pueden ser más agresivas y resistentes a los fungicidas empleados para su manejo (Daayf et al., 2003; Jaramillo, 2004; Lozoya et al., 2006b).
Para controlar la enfermedad en los culti-vos de papa, los agricultores colombianos realizan aplicaciones de fungicidas protec-tantes y/o sistémicos de manera intensiva, lo cual representa un costo que oscila entre el 10 y el 30 % del valor total de la producción de los cultivos de papa (Jaramillo, 2004). donde los más empleados son el Metalaxil y Manza-te. El uso excesivo de estos pesticidas genera
problemas ambientales, sobre la salud huma-na y otros seres vivos, a lo que se le suma la aparición de genotipos del patógeno resisten-tes a los fungicidas (Maldonado et al., 2002; Solange, 2007).
El control biológico mediante el uso de microorganismos antagonistas es una de las alternativas que más atención ha recibido en los últimos años (Rivera et al., 2010; Valdir, 2006; Daayf et al., 2003). La existencia de microorganismos asociados de forma natural a las plantas, los hace ideales para seleccionar entre estos a aquellos que tienen la capacidad de inhibir patógenos. Así, el control biológico mediante el uso de microorganismos antago-nistas, surge como respuesta a la búsqueda de nuevas formas de control de patógenos en la producción agrícola, en las que prima la calidad de las cosechas y el respeto a los recursos naturales y humanos (Ezziyyani, 2006).
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La presente investigación se enfocó en evaluar la capacidad antagónica de diez aislamientos bacterianos obtenidos de suelos cultivados con Solanum phureja y en la determinación de la actividad antimicrobiana de sus productos metabólicos sobre P. infes-
tans, bajo condiciones de laboratorio, como fundamento para la generación de alternati-vas de control del Tizón tardío, basadas en el desarrollo de productos eficaces y de bajo impacto ambiental para su uso en el sistema productivo de la papa.
MATERIALES Y MÉTODOS
Material biológico
Se emplearon diez aislamientos bacterianos correspondientes a bacilos Gram negativos, codificados como 4-ant-04, 4-ant-08, 4-ant-10, 6-ant-04, 7-ant-03, 7-ant-04, 7-ant-05, 7-ant-08, 7-ant-09, 7-ant-10, con capacidad antagónica, suministrados por el grupo de investigación en Microbiología Agrícola del Instituto de Biotecnología (IBUN), adscrito a la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. La cepa del fitopatógeno, Phytopht-
hora infestans, fue proporcionada por el laboratorio de Micología y Fitopatología de la Universidad de los Andes..
Determinación de las condiciones de cre-
cimiento y cultivo de P. infestans (Mont.)
de Bary, y los aislamientos bacterianos El crecimiento del patógeno y de los aisla-mientos bacterianos se evaluó en los medios de cultivo Papa Dextrosa agar (PDA) Merck®, agar Sabouraud, Merck® y agar Centeno (agar 16 g.L-1 + harina de centeno al 2 % (p/v)). Este crecimiento se evaluó a 18 y 30 ºC, bajo condiciones de luz o oscuridad (Slininger, 2007). Para las pruebas de antago-nismo se evaluaron los medios Sabouraud, Merck® más Centeno y Luria Bertani (LB) BD®; ambos suplementados con harina de centeno al 2% (p/v). Determinación de antagonismo in vitro
Para evaluar la actividad antagónica de los aislamientos bacterianos se realizaron ensa-yos de enfrentamiento en cajas de Petri, utilizando como medio de cultivo agar-Sabouraud más Centeno al 2 %. A partir de una una caja cultivada con Phytophthora infestans en agar Centeno e incubada en oscuridad a 18 °C durante 20 días, se tomó un disco de 6 mm y se ubicó en la periferia de varias cajas de Petri. Después de trece días de incubación a 18 °C, se inocularon los aisla-mientos bacterianos, previamente incubados en agar LB durante 48 horas a 25 °C. La inoculación de la bacteria se realizó a partir de una colonia aislada, sembrando mediante una línea recta en el lado opuesto a la siembra
de P. infestans. Cada aislamiento contó con cinco réplicas.
El efecto antagónico de las bacterias se de-terminó mediante mediciones del radio de crecimiento del fitopatógeno en comparación con un control no tratado en un intervalo de tres días.
El antagonismo se expresó como el porcen-taje de inhibición, calculado a partir del área bajo la curva (ABC) de la cinética de creci-miento de P. infestans enfrentado a los aisla-mientos con respecto al ABC de su control no enfrentado. El ABC se determinó mediante el conteo de número de píxeles en el programa de fotografía GIMP, a partir de los gráficos de la cinética de crecimiento
Evaluación del efecto inhibitorio de los
extractos bacterianos
Basados en los ensayos de antagonismo, se seleccionaron los aislamientos que presenta-ron mayor efecto inhibitorio. Las bacterias seleccionadas se multiplicaron en medio líquido, inoculando un mL de suspensión en 250 mL de medio Tripticasa de Soya (TSB), Merck®. Después de inoculación el medio se fermentó en un agitador orbital a 30 °C, 150 rpm, durante seis días.
Posterior a la incubación, los caldos fer-mentados se filtraron para extraer su biomasa y los sobrenadantes se congelaron a -20 °C y luego se liofilizaron. El sólido obtenido se extrajo empleando tres porciones de 30 mL de metanol.
El solvente se eliminó por evaporación bajo presión reducida, obteniéndose de este modo el extracto crudo para cada aislamiento.
Los extractos obtenidos se diluyeron en agua destilada estéril, llevándose a concentra-ciones de 10, 8, 6, 4, 2 y 0,5 %, y se trataron con radiación UV durante 30 minutos.
Para evaluar la actividad antimicrobiana, se realizó una dilución 1:10 de los extractos (1 mL de extracto en 9 mL de medio) en agar Sabouraud con centeno a 45 °C, para una concentración final de 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 y 0,05 %. Luego de una rápida agitación en un Vortex, se sirvieron en cajas de Petri de 5,3 cm de diámetro. Una vez solidificado el agar, se sembró un disco del fitopatógeno en el centro de cada caja y se incubaron durante 20 días a 18 ºC en oscuridad. Cada tratamiento contó con cinco réplicas.
La inhibición de los extractos se calculó a partir del ABC de la cinética de crecimiento de P. infestans en presencia del extracto, con respecto al ABC de un control sin tratamien-to. La evaluación de las diferentes concentra-ciones se llevó a cabo únicamente con los aislamientos que presentaron la mayor inhibi-ción a una concentración de 1% de extracto. Evaluación de la concentración de los
extractos bacterianos
En la evaluación antimicrobiana de los ex-
tractos bacterianos, de los cinco aislamientos que presentaban mayor inhibición se selec-cionaron tres, a los cuales se les realizó dilu-ciones sucesivas (1:9) de los extractos inícia-les para obtener 6 concentraciones diferentes de los mismos (8000, 6000, 4000, 2000 y 500 ppm) posteriormente se sirvieron en cajas de petri. Luego se sembró un disco del fitopatógeno del cultivo base en cada caja y se incubaron durante ± 20 días a 18 ºC en oscuridad.
Se realizaron mediciones del diámetro de crecimiento del fitopatógeno (mm) en compa-ración con un tratamiento control donde no se aplicó ningún extracto bacteriano.
Análisis Estadístico
Todos los experimentos se realizaron bajo un diseño completamente al azar, se establecie-ron dos ensayos independientes en el tiempo, que fueron evaluados mediante un análisis de varianza (Anova). Para cada ensayo se realizó un Anova con un nivel de significancia del 0,05 mediante el paquete estadístico SAS®, complementariamente se realizó una prueba de comparación de medias de Tukey.
RESULTADOS
Determinación de las condiciones de cre-
cimiento y cultivo de P. infestans (Mont.)
de Bary, y de los aislamientos bacterianos
El medio de cultivo agar centeno, entre los tres medios evaluados, fue el que permitió el mejor desarrollo de P. infestans, mientras que las mejores condiciones de crecimiento se dieron a 18 ºC en oscuridad. Para los ensayos de antagonismo, el medio con mejor desem-peño fue Sabouraud suplementado con Cen-teno, ya que favoreció el crecimiento, tanto de P. infestans como de los aislamientos bacterianos
Determinación de antagonismo in vitro Se encontró que cinco de los aislamientos bacterianos utilizados, 7-ant-04, 4-ant-04, 4-ant-08, 4-ant-10 y 7-ant-10, mostraron efecto antagónico frente P. infestans, con un porcen-taje de inhibición superior al 45 % en el ensayo No 1 y al 49 % en el ensayo No 2, destacándose los aislamientos 7-ant-04, 4-ant-04, 4-ant-08 y 4-ant-10, con inhibiciones de 49,3; 57,4 y 45,3 % respectivamente (en-sayo No 1) , y 65,6; 69,8; 58 y 49 % respecti-vamente (ensayo No 2).
El aislamiento 4-ant-04 presentó la mejor actividad durante los dos ensayos (Figura 1). Adicionalmente, se observo variabilidad en la actividad en los aislamientos 7-ant-05 y 7-ant-10 (Figura 2).
El análisis de varianza mostró diferencias estadísticas altamente significativas entre los aislamientos con una p <0,0090 para el ensa-yo No 1 y p<0,0001 para el ensayo No 2.
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Evaluación de los extractos bacterianos De manera concordante con los ensayos No 1 y No 2, independientes en el tiempo, de los extractos obtenidos a partir de los cinco aislamientos con actividad antagónica, los provenientes de las bacterias 7-ant-04, 4-ant-04 y 4-ant-10 presentaron actividad frente a P. infestans, mientras que los de las bacterias 4-ant-08 y 7-ant-10 no mostraron inhibición. Adicionalmente, se evidenció efecto signifi-cativo de la concentración sobre la actividad inhibitoria (p <0,0001) (Figura 3).
Se destacan los extractos de los aisla-mientos 7-ant-04 y 4-ant-04, los cuales mos-traron inhibición del 100 % a partir de las concentraciones de 0,2 y 0,4 %, respectiva-mente (Figura 3).
DISCUSIÓN
Cinco de los diez aislamientos bacterianos evaluados tuvieron efecto antagónico sobre P. infestans. La capacidad de inhibición fue notoria, ya que los aislamientos presentaron inhibiciones por encima del 45,3 % y con un máximo de 69,8 %. Este resultado es muy promisorio, según el criterio definido por Benítez et al (2004), quién sugiere una in-hibición mínima 40 % para ser considerada significativa. Los resultados del antagonismo, obtenidos por enfrentamientos duales, mues-tra que los aislamientos 7-ant-04 y 4-ant-04 fueron los mejores inhibidores del crecimien-to de P. infestans, con valores de inhibición del 65,6 % y 69,8 %, en el ensayo No 2, y de 57,4 % y 49,3 %, en el ensayo No 1. Las diferencias en los porcentajes de inhibición entre los aislamientos bacterianos pueden estar directamente relacionadas con diferen-cias taxonómicas y genotípicas entre estos microorganismos, lo cual se refleja en la expresión diferencial de su potencial antagó-nico.
Por otra parte, se encontró que los extrac-tos de los aislamientos bacterianos 7-ant-04 y 4-ant-04 tuvieron alta capacidad de inhibi-ción sobre P. infestans a concentraciones relativamente bajas (0,2 y 0,4 %, respectiva-mente); resultados que están en concordancia con reportes de investigaciones que emplean extractos de bacterias como Bacillus subtilis
o extractos de plantas como Solidago cana-
densis, con actividad promisoria sobre P.
infestans (Worasatit et al., 1994). La actividad mostrada por los extractos,
especialmente los provenientes de los aisla-mientos 7-ant-04, 4-ant-04 y 4–ant-10, sugie-re que el control ejercido sobre el fitopatóge-no se debe principalmente a un mecanismo de antibiosis.
La producción de compuestos con activi-dad antimicrobiana, por parte del antagonista, se puede soportar con la presencia de halos de inhibición, el hecho de que el medio tenga la cantidad de nutrientes suficientes para descar-
tar la competencia como un posible modo de acción y las evidencias que reportan diferen-tes autores sobre el potencial de las bacterias como prolíficos productores de compuestos antimicrobianos (Landa et al, 1997; Mizubuti et al., 2007).
A pesar de que las pruebas de antagonis-mo in vitro no representan necesariamente el grado de expresión de un biocontrolador en condiciones naturales, sí reflejan la capacidad y variabilidad genética del antagonista, y la del fitopatógeno para resistirlo, lo que indica el potencial que tienen estos aislamientos para ser evaluados a nivel de campo (De Costa et al, 2008).
Adicionalmente, se resalta una importante correlación entre los resultados obtenidos para los enfrentamientos duales y la inhibi-ción mediante el uso de los extractos, donde los aislamientos 7-ant-04 y 4-ant-04 fueron los más destacados por su alta inhibición
tanto en los ensayos de antagonismo como en los ensayos de actividad antimicrobiana.
CONCLUSIONES
La evaluación de la capacidad antagónica de los aislamientos bacterianos de rizósfera de papa frente a Phytophthora infestans median-te enfrentamiento directo permitió determinar que los aislamientos con mayor capacidad inhibitoria fueron: 7-ant-04, 4-ant-04, 4-ant-08, 4-ant-10 y 7-ant-10.
La capacidad de inhibición, medida en porcentaje, fue notoria, ya que los aislamien-tos con actividad presentaron inhibiciones por encima del 45,3% y con un máximo de 69,8%, siendo resultados de inhibición pro-misorios según el criterio sugerido por Bení-tez et al. (Benítez et al., 2004).
Se han reportado hallazgos de aislamien-tos bacterianos para el control del Tizón
Figura 1. Ensayo antagónico. a. Control. b. Aislamiento 4-Ant-04 contra P. infestans, c. Aislamiento 7-Ant-04 contra P. infestans. Nótese la diferencia entre las zonas de inhibición del crecimiento por efecto de los aislamientos antagónicos
a b c
Figura 2. Ensayos de antagonismo (repetidos en el tiempo) de los aislamientos bacterianos sobre Phy-
tophthora infestans. Letras diferentes indican diferencias significativas entre los tratamientos a un nivel de significancia del 0,05
Figura 3. Porcentaje de inhibición de los extractos de los aislamientos bacterianos sobre Phytophthora
infestans
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tardío por parte de autores como Daayf et al. (2003), quienes, a partir de filósfera y rizo-plano de papa, encontraron grupos bacteria-nos con capacidad inhibidora de P. infestans. De igual forma, El-Sheikh et al. (2002), trabajando en papa, evaluaron, in vitro, 83 aislamientos bacterianos, de los cuales cator-ce tuvieron la capacidad de restringir el cre-cimiento de P. infestans. Esto permite desta-car la importancia de los microorganismos asociados a los propios cultivos como alterna-tiva potencial para el control del Tizón tardío (Cao y Forrer, 2001; Tran et al., 2007).
A partir de los ensayos de actividad anti-microbiana de los extractos fue posible de-terminar que los productos metabólicos de excreción, o secreción, de las bacterias anta-gonistas tienen un aporte importante en la actividad antagónica.
Adicionalmente, los experimentos reali-zados, permitieron determinar un efecto diferencial de la actividad antimicrobiana de los extractos obtenidos de los diferentes aislamientos, encontrándose que los prove-nientes de 7-ant-04 y 4-ant-04 tuvieron la mayor capacidad de inhibición sobre P. infes-
tans, resultados que están en concordancia con reportes en los que se emplearon extrac-tos de bacterias como Bacillus subtilis, o extractos de plantas como Solidago canaden-
sis, con promisoria actividad sobre P. infes-
tans (Worasatit et al., 1994). Igualmente, a partir de los hallazgos de Tan et al. (2007), donde se evaluaron moléculas de Pseudomo-
nas sp. con resultados sobresalientes en la inhibición de P. infestans, se destacaron mecanismo de antibiosis por producción de metabolitos bacterianos. En nuestro caso, el mecanismo de antibiosis por parte de las rizobacterias se hizo evidente debido a la correspondencia entre los resultados obteni-dos en los enfrentamientos duales y la inhibi-ción mediante el uso de los extractos, los cuales a su vez demostraron un efecto sobre el fitopatógeno dependiente de la concentra-ción.
La importancia del presente estudio radi-ca en la selección preliminar y tipificación de aislamientos con uso potencial como biocon-roladores, de modo que puedan usarse, ya sea de manera directa en cultivos con el fin de enriquecer la microflora edáfica y de la filós-fera o a través de la aplicación de un princi-pio activo aislado a partir del microorganismo antagonista.
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EVALUACIÓN DE LA RESPUESTA FITOALEXÍNICA EN PAPA (Solanum tuberosum) Y
DETERMINACIÓN PRELIMINAR DE “PRIMING” EN TOMATE (Solanum lycopersicum)*
David Granada1, Jennifer Salguero1, Walter Murillo3, Carlos Peláez2 y Antoni Rueda1
1Unidad de Fitosanidad y Control biológico, Corporación para Investigaciones Biológicas. Medellín, Antioquia, Colombia; 2Grupo GIEM Universidad de Antioquia; 3Grupo GIPRONUT Universidad del Tolima
Autor para correspondencia: Ever Antoni Rueda Lorza, correo electrónico: [email protected]
*Artículo científico, recibido para publicación el 21/04/2011; aceptado el 18/05/2011
RESUMEN
La producción de fitoalexinas de tipo sesquiterpénicas en la familia Solanácea ocupa un lugar muy importante en los mecanismos de defensa al interior de este grupo taxonómico. En esta investigación se evaluó la inducción de la respuesta fitoalexínica en dos Solanáceas de importancia económica en Colombia, como fundamento para com-prender aspectos fisiológicos y bioquímicos de las respuestas de de-fensa. Se realizó la inducción abiótica en papa, variedad Diacol, y una aproximación a la inducción del estado fisiológico de “priming” en tomate con radiación ultravioleta frente a la infección con Fusarium
oxysporum. La inducción de papa con CuCl2 mostró un aumento en la biosíntesis de metabolitos de estrés con actividad antifúngica de ma-nera diferencial al control no inducido, el cual no presentó dicha actividad. El análisis conjunto de los resultados cromatográficos, espectroscópicos y de los bioensayos muestran que la inoculación de tomate con F. oxysporum evidencia la activación de la respuesta fitoa-lexínica y la inducción previa con radiación UV sugiere la activación de un mecanismo de “priming”.
Palabras clave: fitoalexinas, inducción abiótica y abiótica, Fusarium oxysporum.
SUMMARY
Evaluation of phytoalexin response in potato (Solanum tuberosum)
and preliminary determination of priming in tomato (Solanum
lycopersicum)
The production of like-sesquiterpene phytoalexins in the family Sola-naceae has an important place in the defense mechanisms inside this taxonomic group. The induction of phytoalexin response in two eco-nomically important Solanaceae in Colombia was evaluated, as a basis for understanding physiological and biochemical defense responses. The abiotic induction in potato variety Diacol and an approach to the induction of physiological state called priming with ultraviolet radia-tion in tomato against Fusarium oxysporum infection was carried out. The CuCl2 induction of potato showed an increase in the biosynthesis of stress metabolites with antifungal activity compared with untreated control, which did not show such activity. The joint analysis of the chromatographic results, spectroscopic and bioassays showed that inoculation of tomato with F. oxysporum induced the phytoalexin response activation. A mechanism of priming activation after induc-tion with UV radiation is suggested.
Keywords: Potato, tomato, phytoalexins, biotic and abiotic induction, Fusarium oxysporum
INTRODUCCIÓN
La familia Solanácea reúne especies de importancia económica en el mundo y en Colombia en donde se destacan los cultivos de tomate de árbol, papa, tomate de mesa y tabaco (Hawkes, 1999). El potencial produc-tivo de estas especies se ve afectado por el ataque de fitopatógenos que influyen negati-vamente sobre su producción (Anderson et al, 2004). Un enfoque de la investigación dirigido hacia la búsqueda de alternativas para el control de las enfermedades tiene que ver con el potencial genético y bioquímico para activar respuestas de defensa frente a estreses bióticos y abióticos. Dentro de dichas respuestas, la producción de fitoa-lexinas ha sido uno de los mecanismos que más ha llamado la atención de investigado-res, debido a las actividades antimicrobianas directas sobre los fitopatógenos (Grayer 2001; Jeandet et al, 2003).
Las fitoalexinas se consideran funda-mentalmente como un tipo especial de meta-bolitos de estrés, cuya síntesis de novo es inducida por factores químicos, físicos,
microbiológicos (Walters et al, 2007) y que desempeñan un papel importante y activo en la resistencia de las plantas a los patógenos (Woodward y Pegg, 1986)..
La familia Solanácea ocupa histórica-mente un lugar importante en la investiga-ción relacionada con las fitoalexinas si se considera que el primer reporte de la presen-cia de estos compuestos se realizó precisa-mente en papa (Poiatti et al, 2009). La eva-luación sobre varias especies de la familia Solanácea identificó fitoalexinas sesqui-terpénicas (Kawauchi et al, 2010; Harborne, 1999), destacándose, la rishitina que fue aislada de Lycopersicon esculentum después de inocularse frutos de tomate con Phytopht-
hora infestans (Elgersma, 1980). Un enfoque que han tenido los trabajos
con fitoalexinas es la posibilidad de asperjar los cultivos con elicitores para inducir res-puestas preventivas de defensa a varias enfermedades en los cultivos (Hammersch-midt, 1999. Sin embargo, se ha mencionado que esta aproximación tiene como inconve-niente el hecho de que la aplicación repetida de elicitores podría causar un gasto marcado
de energía y fuente de carbono de los proce-sos vitales, ya que se conoce que las plantas cuando desarrollan reacciones de defensa disminuyen su metabolismo productivo y se centran en la defensa (Álvarez y Espinosa, 2004). Por lo tanto el rendimiento de plantas elicitadas, sin saber cuándo se va a producir un ataque de un patógeno, redundaría en un gasto innecesario de energía (Grayer y Ko-kubun, 2001).
No obstante, investigaciones recientes en resistencia inducida plantean un nuevo enfoque en el tema de inductores que permi-tiría atacar la dificultad mencionada. Al respecto, se afirma que ciertos inductores causan la producción de un estado fisiológi-co llamado “priming” en el cual las plantas inducidas “se preparan” para un posterior ataque por patógenos, insectos o en respues-ta a estreses abióticos, sin todavía desenca-denar las respuestas de defensa celular y mostrando dicha activación de manera más fuerte y rápida que las no inducidas, solo hasta la llegada del estrés. Aunque el fenó-meno ha sido conocido por décadas, los mayores progresos en el entendimiento de
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“priming” solo se han logrado en los últi-mos años (Conrath et al, 2006).
En el presente trabajo se determinó el efecto de la inducción abiótica en papa sobre la respuesta fitoalexínica y la inducción de “priming” en tomate, asistida por radiación ultravioleta. La actividad de los extractos y sus fracciones se evaluó sobre F. oxysporum. Además, se empleó cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) y resonancia magné-tica nuclear de protón (RMN1H) para reali-zar inferencias sobre la biosíntesis de fitoa-lexinas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Reactivos, microorganismos y material
vegetal
Se utilizaron tubérculos de papa (Solanum
tuberosum) variedad Capira, de tipo comer-cial. Para los ensayos de actividad, se em-pleó el hongo fitopatógeno Fusarium oxys-
porum ATCC 15648 cultivado en agar ex-tracto de malta (Sigma®) a 25 °C. y como reactivos cloruro de cobre pentahidratado (CuCl2.5H2O), metanol y diclorometano (Sigma®)
Evaluación de la respuesta fitoalexínica en
papa
Inducción: Se tomaron 15 kg de tubérculos de papa, los cuales se cortaron en rodajas entre 0,6 y 1 cm de espesor y se dispusieron en canastas plásticas, en porciones de dos kilogramos aproximadamente. Se asperjaron con una solución de cloruro de cobre 10 mM cada 24 h y se mantuvieron a temperatura ambiente durante 48 h. Posteriormente, las rodajas se secaron en estufa a 45 ºC por 48 h y luego se procesaron en un molino de dis-cos.
Extracción de metabolitos secundarios: A 500 g del material seco y molido proveniente del ensayo de inducción se le agregó 1 L de metanol y se dejo en agitación por 24 h. Luego se filtro en algodón y el residuo sóli-do se sometió nuevamente al mismo proceso de extracción dos veces más. La solución metanólica obtenida se filtró nuevamente con papel y se sometió a evaporación con vació hasta eliminar por completo el solven-te. El extracto resultante se lavó tres veces con porciones de 30 mL de diclorometano. Se filtró el material insoluble en el solvente y se sometió a evaporación con vacío hasta que quedo completamente seco.
Evaluación in vitro de la actividad anti-
fúngica de los extractos: La actividad antifúngica se evaluó mediante el método de difusión en agar en cajas de Petri de 5,3 cm de diámetro, a diferentes concentraciones. Para ello se prepararon emulsiones al 7,2 % con los extractos crudos de los tubérculos
inducidos y no inducidos y a partir de ellas se realizaron diluciones a 0,9, 0,6 y 0,3 % en agar. Como inóculo, se tomaron trozos de cinco mm de diámetro F. oxysporum crecido en PDA y se determinó la actividad anti-fúngica mediante la medición cinética del crecimiento del fitopatógeno a 25 ºC cada 24 horas, durante 10 días, con respecto al con-trol no tratado.
Caracterización química de los metaboli-
tos activos: A los extractos crudos, tanto inducido como no inducido, se les realizó una caracterización preliminar cualitativa para terpenoides mediante la reacción de 0,5 mL de solución diclorometaólica de extracto con 0,5 mL de anhídrido acético y una gota de H2SO4.
Fraccionamiento del extracto inducido
crudo: Se aplicó cromatografía de columna empleando sílica 60 (Merck®) como fase estacionaria (5x50cm) y sistemas de solven-tes compuestos por hexano: acetato de etilo (4:1, 3:1, 2:1, 1:1), acetato de eti-lo:diclorometano (1:1, 2:1) y metanol (100%) (Merck®). Aislamiento de la rishitina: La fracción más activa obtenida a partir del extracto de material inducido (fracción 2) fue sometida a un posterior fraccionamiento mediante cro-matografía de columna hasta obtener un compuesto puro con el Rf reportado para la rishitina (D'harlingue et al, 1995). La purifi-cación final se realizó por cromatografía en capa delgada en un sistema de solventes ciclohexano: acetato de etilo 1:1. Se visua-lizó la placa a 254 nm y aplicó revelado en los bordes con vainillina. Al compuesto aislado se le realizaron análisis preliminares por resonancia magnética nuclear de protón (RMN1H).
Resonancia magnética nuclear de protón
(RMN1H): Se tomó una cantidad inferior a tres mg del compuesto puro y se disolvió en cloroformo deuterado. Los espectros de RMN1H registraron a 300 MHz (frecuencia de 1H), en un espectrómetro Bruker, a 25 ºC. Los desplazamientos químicos (δ) se expre-sados en ppm.
Inducción de “priming” en tomate asisti-
do con radiación ultravioleta
Se tomaron dos kg de tomate y de manera aleatoria se dividieron en dos grupos. A uno de ellos se le aplicó luz UV-C por 10 min en una cámara de flujo laminar. Tanto el mate-rial inducido por UV como el no inducido fueron almacenados en recipientes diferentes a temperatura ambiente y en oscuridad por 48 h.
Inducción biótica con Fusarium oxyspo-
rum: Trascurridas 48 h, tanto el material inducido por UV como el no inducido se
sometieron a desinfestación de su superficie con etanol al 96 %. Una vez desinfestado se tomó el material inducido por UV, se dividió en dos subgrupos al azar y a uno de ellos se inoculó con F. oxysporum mediante 20 punciones empleando una asa estéril y poste-rior aspersión con una suspensión de coni-dias a una concentración de 1x105 coni-dias/mL. Se aplicó el mismo procedimiento al material no inducido por UV obteniéndose cuatro tratamientos denominados: SUSI = “sin UV, sin inóculo”; SUCI = “sin UV, con inóculo”; CUSI = “con UV, sin inóculo”; CUCI = “con UV, con inóculo”. Finalmente los materiales obtenidos se almacenaron en diferentes recipientes en oscuridad por 72 h a 25 °C.
Obtención de extractos y ensayos de acti-
vidad antifúngica: Transcurrido el tiempo total de inducción, a cada tratamiento, por separado, se les extrajo el endocarpio, se agregó nitrógeno líquido y se llevaron a -20 °C. El material se sometió a liofilización y posterior extracción con metanol (2 x 150 mL). El solvente se evaporó por vacío para obtener finalmente los extractos crudos SUSI, SUCI, CUSI y CUCI. La actividad de estos extractos se evaluó por mediciones de densidad óptica, empleando un lector de microplacas a 595 nm, donde el aumento en la densidad óptica es proporcional al creci-miento del microorganismo.
Perfiles cromatográficos: Para la obtención de los perfiles se empleó cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) usando un equipo Agilent serie 1200 con detección UV-DAD (ultravioleta con arreglo de dio-dos). Las muestras se llevaron a una concen-tración de 1000 ppm en metanol:agua (meta-nol grado HPLC, Merck®; agua MiliQ) en proporción 20:80 y se pasaron por un filtro de 0,45 µm. Se empleó una columna C18 (150 x 2 mm, 5 µm), un flujo de 0,5 mL/min y un volumen de inyección de 20 µL.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Evaluación de la respuesta fitoalexínica en
papa
El extracto obtenido a partir de los tubércu-los de papa inducidos con CuCl2 presentó diferencias en la actividad sobre F. oxyspo-
rum con respecto al extracto de los no trata-dos los cuales carecieron de actividad. El análisis de varianza de los ensayos dosis-respuesta mostró diferencias con respecto a los controles, observándose que el efecto sobre el hongo se incrementó a medida que se aumentó la concentración del extracto (Figura 1). Se observaron diferencias es-tadísticamente significativas de la tasa de crecimiento en función de la concentración para las fracciones dos y tres del material
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inducido con cobre, con una mayor actividad por parte de la fracción dos.
Caracterización química
Los análisis mostraron un perfil químico diferencial entre los extractos obtenidos del material inducido y no inducido. Las pruebas fitoquímicas cualitativas sobre las fracciones que mostraron actividad biológica fueron positivas para alcaloides y terpenoides (datos no mostrados). Igualmente la cromatografía en capa delgada presentó un compuesto con Rf de 0,2 (banda de coloración rojiza al revelar con vainillina) acorde con el reporta-do para el revelado de fitoalexinas sesqui-terpénicas (D'harlingue et al, 1995)..
Adicionalmente, el espectro de RMN1H de un compuesto purificado a partir de la fracción dos del extracto de material induci-do mostró un patrón de señales compatible con el núcleo de una fitoalexina tipo sesqui-terpénica (Stoessl et al, 1978). Aunque, en el espectro no se aprecia adecua-damente la multiplicidad de las señales debi-do a la poca cantidad de muestra purificada, se pueden observar las carácterticas espectra-les del núcleo de la rishitina como son los protones alílicos entre 1-2 ppmm, protones vecinales a carbonos oxigenados (señal alre-dedor de 3,5 ppm) y protones metilénicos entre 4-5.5 ppm (Figura 2) (Oliveira et al, 2000).
Inducción de “priming” en tomate
El ensayo de inducción de “priming” en frutos de tomate, asistido con radiación ultravioleta en respuesta a la inoculación con F. oxysporum, mostró que hubo biosíntesis de metabolitos secundarios por efecto de la inducción con F. oxysporum y la inducción con luz ultravioleta (Charles et al, 2008; Brindle et al, 1983).
Los bioensayos de actividad antifúngica, expresados como porcentajes de inhibición y la tasa de crecimiento, demuestran la activa-ción de la respuesta fitoalexínica en los frutos de tomate (Figura 3).
Los cromatogramas obtenidos de las fracciones de los frutos tratados y no trata-dos confirman la biosíntesis de metabolitos, previamente evaluados por su actividad antifúngica (Figura 4).
Para los extractos inoculados con el hongo no hay diferencia entre el inducido con UV y el no inducido en términos de la actividad biológica. Sin embargo, esta sí se manifiesta en la actividad de los extractos no inoculados (Figura 3). Además, los perfiles cromatográficos exhiben diferencias entre los inoculados y los no inoculados, ob-servándose la desaparición de picos en el material control, sin ningún tipo de induc-ción (Figura 4. SUSI), y los materiales indu-cidos, principalmente los que se inocularon con F. oxysporum, los cuales se destacan por mostrar un pico con tiempo de retención de
1,2 min, cuyo espectro UV coincide con el reportado para la rishitina (205 nm) (Mureau et al, 1992)
Respecto a la inducción de “priming”, los cromatogramas confirman la biosíntesis de fitoalexinas, no solamente por efecto de la indución con el hongo, sino también por la inducción previa con radiación ultravioleta. Esto se evidencia en la similitud que presen-ta este perfil con los perfiles de los extractos más activos, aunque mostrando claramente una menor concentración con respecto a estos
Aunque, el bioensayo no muestra clara-mente el efecto de la inducción de “priming” con la luz UV, el perfil cromatográfico si demuestra el efecto sobre la biosíntesis de fitoalexinas. Lo anterior se debe probable-
mente a que a determinada concentración de la fitoalexina ya no se detecte un efecto en la respuesta antifúngica debida a la concentra-ción.
CONCLUSIONES
Los ensayos con los extractos de tubérculos de papa inducidos y no inducidos con CuCl2 10 mM muestran una actividad antifúngica por parte de los extractos de los tubérculos inducidos, y que no es observada en los extractos de los tubérculos sin inducir, sugi-riendo que la inducción es capaz de generar una respuesta en los tejidos de papa, que se manifiesta en un aumento de la biosíntesis de metabolitos con actividad antifúngica.
Figura 1. Efecto de la concentración de las fracciones de los extractos de papa inducida y no inducida, sobre el crecimiento de Fusarium oxysporum. No elicitada (▲), elicitada extracto crudo (●), fracción 1(□), fracción 2 (♦), fracción 3 (■).
HO
HO
AHO
HO
A
Figura 2. Espectro de RMN1H de un compuesto obtenido a partir de la fracción 2 de las muestras de papa inducidas con cobre. (A) Estructura de la fitolalexina rishitina
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Durante la caracterización fitoquímica cualitativa preliminar de los extractos acti-vos se resalta, la prueba positiva para terpe-noides, lo cual es de importancia si se consi-dera que las fitoalexinas de la familia so-lanácea poseen un núcleo sesquiterpénico.
Las observaciones realizadas a través de cromatografía en capa delgada y el espectro de resonancia magnética nuclear de protón de un compuesto purificado sugieren que se trata de un compuesto compatible con un núcleo sesquiterpénico.
Los perfiles químicos diferenciales entre extractos inducidos y no inducidos, las ca-racterísticas estructurales del compuesto purificado del extracto activo y el evidente
efecto dosis respuesta de los extractos indu-cidos en función de la actividad antifúngica demuestran la activación de la respuesta fitoalexínica en los tubérculos de papa.
Los ensayos de inducción biótica en to-mate con F. oxysporum, asistida por radia-ción ultravioleta, sugieren que se pueden activar mecanismos de “priming” en la planta, los cuales pueden potenciar la apari-ción de metabolitos con actividad antifúngi-ca como un mecanismo de defensa frente al ataque de patógenos.
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Figura 4. Perfiles cromatográficos de extractos provenientes de frutos de tomate tratados con radiación ultravioleta (CUSI), inoculación con F. oxysporum (SUCI), radiación ultravioleta + inoculación con F.
oxysporum (CUCI) y testigo no tratado (SUSI)
SUSI
SUCI
CUCI CUSI
Figura 3. Actividad antifúngica de extractos provenientes de de frutos de tomate tratados con radia-ción ultravioleta (CUSI), inoculación con F. oxysporum (SUCI), radiación ultravioleta + inoculación con F. oxysporum (CUCI) y testigo no tratado (SUSI). Las barras representan el porcentaje de inhibi-ción mientras que los cuadros vacíos representan la tasa de crecimiento del hongo.
Tasa de crecimiento (U
A/h)
% In
hibi
ción
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1Departamento de Agronomía, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá (Colombia).2Facultad de Ciencias Agrope-cuarias, Universidad de Cundinamarca, Fusagasugá (Colombia).
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Artículo Científico, recibido para publicación el 9/05/2011; aceptado el 13/06/2011
RESUMEN
Se evaluó la eficacia de los inductores de resistencia Acibenzolar-s-metil(0,05 g L-1) y Ácido salicílico (0,025 g L-1), al igual que Sulfato de cobre (0,75 g L-1) y la práctica de deshoje manual para el control de la Bacteriosis en el cultivo de gulupa en dos localidades del departa-mento de Cundinamarca (Colombia). Los productos fueron asperjados solos y dentro de un plan de rotación en forma periódica sobre el follaje de plantas. Estas medidas de saneamiento fueron comparadas con Oxicloruro de cobre (2,5 g L-1) usado convencionalmente por los productores de la región y un testigo absoluto. En cada tratamiento se evaluó la incidencia de la enfermedad, la longitud de ramas centrales, el número de hojas, botones florales y frutos. Como parámetros posco-secha se midió el diámetro ecuatorial y polar, peso fresco y seco y los sólidos solubles en frutos maduros. Se observó que los inductores de resistencia en las dosis evaluadas impiden el desarrollo de síntomas de bacteriosis y disminuyen síntomas causados por virus y roña. El núme-ro de estructuras vegetativas y reproductivas es afectado negativamen-te por la aplicación de los inductores como consecuencia de un desgas-te energético producido en la planta. El deshoje por sí solo no es efec-tivo para el control de la enfermedad y tampoco el sulfato de cobre, que por el contrario mostró fitotoxicidad en la dosis aplicada. Palabras clave: resistencia sistémica adquirida, rotación, prácticas culturales, desgaste energético.
SUMMARY
Integrated management of bacterial spot caused by Xanthomonas
axonopodis Starr & Garces in purple passion fruit (Passiflora
edulis Sims.)
There was evaluated the efficacy of the resistance inductors Acibenzo-lar-s-metil (0,05 g L-1) and Acid salicilic (0,025 g L-1), as Sulphate of copper (0,75 g L-1) and the practice of manual falling of leaves for the control of the bacterial spot in the crop of purple passion fruit in two localities of the department of Cundinamarca (Colombia). The prod-ucts were sprayed alone and inside a plan of rotation in periodic form on the foliage of plants. These measurements of sanitation were com-pared with Copper oxychloride (2,5 g L-1) used conventional by the producers of the region and the untreated control plants. In every treatment there was evaluated the incidence of the disease, the length of central branches, the number of leaves, floral buttons and fruits. As parameters postharvest there measured itself the equatorial and polar diameter, fresh and dry weight and the soluble solids was valued for mature fruits. It was observed that the resistance inductors in the eva-luated dosages prevent the development of symptoms of like bacterial spot and diminish symptoms caused by virus and scab. The number of vegetative and reproductive structures is affected negatively by the application of the inductors as consequence of an energy expense produced in the plant. The falling of leaves for yes is not only effective for the control of the disease or the sulphate of copper, which on the contrary showed phytotoxicity in the applied dosage. Keywords: systemic acquired resistance, rotation, cultural practices, energy expense
INTRODUCCIÓN
El cultivo de la gulupa (Passiflora edulis-
Sims.) se ha convertido en una opción agríco-la atractiva para pequeños, medianos y gran-des productores, debido a su alta productivi-dad, su gran potencial de uso y su buena rentabilidad (Isaacs, 2009). En los últimos años se han incrementado los volúmenes exportados, así como el área cultivada en Colombia; llegándose a exportar 1860,89 toneladas de gulupa en fresco en el año 2010, por un valor de 7,54 millones de dólares, principalmente hacia los países de la Comu-nidad Europea (MADR, 2010). Una de las principales limitantes en la producción y comercialización de este cultivo y otras pasi-floras es su susceptibilidad al ataque de di-versas enfermedades, como es el caso de la Bacteriosis o Mancha de aceite, causada por la bacteria Xanthomonas axonopodis Starr &
Garcés Este patógeno ataca la parte aérea de la planta afectando hojas, tallos y frutos, en forma sistémica (Benítez, 2010). Actualmente el manejo de la enfermedad es limitado debido a que este se basa principalmente en la utilización de antibióticos, los cuales no han sido eficaces para el control de la bacteria (Farfán y Hoyos-Carvajal, 2010).
Lo anterior ha conducido a que se pro-pongan diversas medidas de control de la Bacteriosis, bajo el esquema del manejo integrado, utilizando todas las herramientas de manejo disponibles, las cuales son de carácter preventivo y ninguna de ellas por si sola es efectiva para controlar la enfermedad (Miranda, 2004 citado por Brancaglione et
al., 2009). Dentro de éstas, está la resistencia inducida en plantas con el uso de agentes químicos (Riveros, 2010); en razón de que las plantas disponen de una gran cantidad de señales, que les permiten reconocer agentes
extraños y activar todos sus mecanismos de defensa, que incluye reacciones químicas y/o bioquímicas, para alertar a las células, y activar la producción de sustancias tóxicas, enzimas u otros compuestos, que inhiban la penetración y posterior colonización de la planta por parte del patógeno (Dangl y Jones, 2001 citado por Riveros, 2010). En teoría, las plantas poseen en forma constitutiva, todos los genes necesarios para responder a la agresión y están de manera permanente en la planta, pero en ciertos casos conviene indu-cirla o activarla a través del uso de la resis-tencia sistémica inducida (RSI) y la resisten-cia sistémica adquirida (RSA) (Riveros, 2010). Mientras la RSI consiste en un proce-so de protección activa (sistémica) de una planta, donde actúan como inductores las rizobacterias promotoras de crecimiento; la RSA se presenta por la mediación activa de un inductor (aplicación exógena) que hace
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que se desencadenen uno o varios mecanis-mos de defensa contra ese patógeno en parti-cular o inespecífico contra otros potenciales agresores, produciendo una señal sistémica, protegiendo diferentes órganos de la misma planta, en un amplio espectro y duración. Entre los inductores de RSA se encuentra el ácido salicílico (AS) sus derivados y sus análogos funcionales, el ácido nicotínico y el acibenzolar-S-metil(ASM), el cual fue el primer químico sintético desarrollado que funciona estrictamente como activador de RSA (Ruess et al.,1996, citado por Riveros et al., 2004). Se considera que el ácido jasmónico (AJ) y el etileno (E) potencian la señalización para la RSA por vías diferentes a la dependiente del AS (Riveros, 2010; Pieter-se y Loon, 1999).
En varios trabajos se han demostrado las bondades del uso del AS y el ASM para el control de hongos, bacterias, virus y algunas plagas en cultivos de tomate chonto (Lyco-
persicun esculentum), pepino (Cucumis sati-
vus), tabaco (Nicotiana tabacum), fríjol caupí (Vigna unguiculata), girasol (Helianthus annuus), soya (Glycine max), canola (Brassi-
ca napus), cúrcuma (Curcuma longa), melón (Cucumis melo), pera (Pyrus communis), tomate de árbol (Solanum betacea) y plantas ornamentales como el ciclamen (Cyclamen
persicum) (Cole, 1999; Pappu et al., 2000; Latunde-Dada y Lucas, 2001; Amborabé et
al., 2002; Prats et al., 2002; Pérez et al., 2003; Smith-Becker et al., 2003; Soylu et al.,
2003; Sparla et al., 2004; Gurgel et al., 2005; Pradhanang et al., 2005; Elmer, 2006; Malo-lepsza, 2006; Hacisalihoglu et al., 2007;Abo-Elyousr y El-Hendawy, 2008; Roberts et al.,
2008; Wu et al., 2008; Debona et al., 2009; LaMondia, 2009;Mandal et al., 2009; Mejía et al., 2009;Moraes et al., 2009; Véronési et al., 2009; Radhakrishnan et al., 2010).
El objetivo de este trabajo fue evaluar el grado de control que ejerce la aplicación de los inductores de RSA, AS, ASM, productos cúpricos (Sulfato y Oxicloruro de Cobre) y la práctica del deshoje sobre la incidencia de la Bacteriosis en el cultivo de gulupa, para poder incluirlos como una alternativa o herramienta de manejo adicional de esta enfermedad.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización
El ensayo se realizó en dos localidades de la región del Sumapaz, en el departamento de Cundinamarca (Colombia), en cuatro parcelas experimentales: dos en la vereda de San Francisco en el municipio de Tibacuy, (altu-ra: 1800 msnm, temperatura promedio: 18ºC, humedad relativa promedio: 85%, precipita-ción: 1300 mm/año) y dos parcelas en la vereda de Aposentos en el municipio de Venecia (altura: 1900 msnm, temperatura
promedio: 17,7ºC, humedad relativa: 77%, precipitación:1700 mm/año);en cultivos comerciales de gulupa entre los 12 y 24 meses de edad, dentro de estos se seleccionó una parcela de780 m2. En cada una de las parcelas experimentales, se aplicaron nueve tratamientos.
Tratamientos
T1: cuatro aplicaciones de Sulfato de cobre (SC) en dosis de 0,75 g L-1cada ocho días T2: cuatro aplicaciones de Acibenzolar-S-Metil (ASM) en dosis de 0,05g L-1 cada 20 días. T3: cuatro aplicaciones de Acido salicílico (AS) en dosis de 0,025g L-1 cada 20 días. T4: dos ciclos de rotación de Sulfato de cobre, Acibenzolar-S-Metil y Ácido salicílico (SC/ASM/AS)en las mismas dosis y frecuen-cias mencionadas anteriormente T5: dos ciclos de rotación (SC/ASM/AS) en las mismas dosis y frecuencias mencionadas anteriormente más recolección semanal de hojas enfermas con Bacteriosis antes de cada aplicación. T6: recolección semanal de hojas afectadas por Bacteriosis únicamente T7: testigo comercial realizando cinco apli-caciones de Oxicloruro de cobre (OC) en dosis de 2,5 g L-1, más recolecciones semana-les de hojas afectadas por Bacteriosis. T8: testigo comercial realizando cinco apli-caciones de OC en dosis de 2,5 g L-1, sin recolecciones manuales de hojas afectadas. T9: testigo absoluto (Plantas sin ningún tipo de deshoje, ni aplicación).
Aplicación de Inductores y productos
cúpricos
El AS utilizado, se extrajo a partir del ácido acetil salicílico de acuerdo con el protocolo sugerido por Patiño (2009).El ASM al 50%,proviene de un producto comercial. El SCse adquirió en la presentación de fertili-zante foliar con un contenido de cobre del 24%. Se empleó el mismo OC utilizado por los productores al 58.8%. Cada uno de los productos se disolvió en el volumen de agua calculado para cada planta (0,75 L) y fueron aplicados con atomizador a cada una de las plantas según el tratamiento realizando un buen cubrimiento del follaje total de la planta.
Parámetros monitoreados
Se realizaron mediciones semanales durante 18 semanas (semana 17 a 35 del 2010), regis-trando datos antes y después de la aplicación de los diferentes tratamientos, partiendo de infecciones naturales.
Se registraron variables relacionadas con la enfermedad, fisiología de la planta y cali-dad poscosecha del fruto:
Parámetros relacionados con la enfer-
medad. Semanalmente se cuantificó el núme-ro de individuos enfermos sobre el total de la población (Incidencia). Parámetros fisiológicos. Se cuantifica-
ron tres variables, según se describe a conti-nuación:
Longitud de ramas: Se midió el creci-miento semanal de las mismas ramas en donde se evaluó la severidad. Para esto se utilizó un flexómetroque fue desplegado desde la base de cada rama hasta el ápice para calcular la longitud.
Número de hojas: Se contó semanalmen-te el número de hojas emitidas en las mismas ramas del tercio medio marcadas previamente en cada tratamiento.
Número de botones florales y frutos: En las mismas ramas, se realizó el conteo sema-nal de estas estructuras.
Parámetros poscosecha de frutos ma-
duros. Se tuvieron en cuenta cuatro variables tal como se describe a continuación:
Diámetro ecuatorial y polar: medido con un calibrador pie de rey. Peso fresco determinado en una balanza electrónica mar-ca Kern® 440-33.
Peso seco: los frutos se sometieron a una temperatura de 100ºC durante tres días en un horno marca Thelco Precision Scientific y se pesaron en una balanza electrónica marca Startorius Laboratory L310.
Sólidos solubles: determinados a través de los grados Brix medidos con un refractó-metro marca Carlzeiss Jena.
Calidad externa y presentación de cada uno de los frutos cosechados en cada trata-miento: en donde se tuvo en cuenta la presen-cia de daños mecánicos en la epidermis y lesiones por ataque de patógenos o insectos para finalmente clasificarlos como fruto nacional o exportación.
Diseño experimental
Los tratamientos se distribuyeron en un dise-ño completamente al azar con tres repeticio-nes. Cada repetición constó de una planta de gulupa en edad productiva. En cada parcela se aleatorizó la distribución de los tratamien-tos, dejando plantas intermedias para separar los tratamientos.
Los datos fueron sometidos a un análisis de varianza (ANOVA) y a prueba de compa-ración múltiple de Duncan (P≤0,05). El análi-sis estadístico se realizó con el programa SAS® versión 9.0 (SAS Institute Inc., Cary, NC). RESULTADOS Y DISCUSIÓN Incidencia de la enfermedad
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Durante las primeras semanas de desarrollo de los experimentos, el comportamiento de la incidencia se mantuvo igual, no encontrando plantas con síntomas de la enfermedad en ninguno de los tratamientos evaluados. A partir de la semana 23 del año, se empezaron a observar lesiones típicas de Bacteriosis en hojas bajeras e internas de las plantas que conformaban el testigo absoluto (Figura 1A) y el tratamiento T1 en donde se aplicó SC, muy posiblemente debido a que este producto es el menos efectivo para el control de la bacteria; además de facilitar el ingreso del patógeno por las heridas causadas a las plan-tas con la quemazón.
Dos semanas después se presentó un comportamiento similar de la incidencia, pero además se empezaron a observar lesiones en el tratamiento T8 en el que se realizaron aplicaciones de OC (Figura 2).
En la semana 27 la enfermedad se em-pezó a presentar en el tratamiento T6 el cual consistió en el deshoje semanal. Esto sugiere que el deshoje retrasa la aparición de sínto-mas con respecto al testigo absoluto, como consecuencia de una mejor aireación y pene-tración de luz al interior de la planta, pero no implica el control del patógeno.
En la semana 28 se empezó a observar la aparición de la enfermedad en el tratamiento T7 en donde se aplicó OC combinado con deshojes semanales.
En las semanas siguientes y hasta la últi-ma semana de realización de los ensayos (semana 35) la incidencia de la enfermedad aumentó gradualmente en los tratamientos T1, T6, T7, T8 y T9; llegándose a presentar el mayor porcentaje de incidencia acumulada en la semana 32 (Figura 2).
Los tratamientos en los que se aplicaron productos químicos inductores de resistencia (AS y ASM) solos (T2 y T3) y en rotación (T4 y T5) no permitieron la colonización de la bacteria ni la progresión de síntomas du-rante el transcurso de tiempo en el que se desarrollaron estos ensayos (Figura 1B y Figura 2). Solo en el tratamiento T4 se pre-sentó un bajo porcentaje de incidencia de la enfermedad a partir de la semana 29, la cual se detuvo por completo en la semana 33 en donde ya no se observaron síntomas ni avan-ce de los mismos en la planta (Figura 3). Lo anterior sugiere que el uso de AS y ASM solos y en un plan de rotación controla y suprime eficientemente la enfermedad porque impide la penetración y posterior coloniza-ción de la bacteria en la planta, gracias al desencadenamiento de los mecanismos de defensa a través de la RSA.
Es necesario resaltar que las aplicaciones de los inductores de resistencia se hicieron antes de la aparición de los primeros síntomas de la enfermedad; es decir en forma preventi-va.
La eficacia encontrada en el presente tra-bajo de los inductores de resistencia AS y su
análogo funcional el ASM para el control de la Bacteriosis en cultivos de gulupa, lo con-vierte en una alternativa viable y ambiental-mente sostenible para el control de dicha enfermedad. Zuluaga et al., 2007 mencionan
que el uso de estas sustancias inductoras de resistencia para el control de Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis) en banano logró reducir la aplicación de fungicidas conven-cionales entre el 46 y el 100%. Además,
Figura 1. Comportamiento de la incidencia de bacteriosis en la semana 28 de 2010. A, Testigo absoluto (T9). B, Ácido salicílico (T3).
Figura 2. Comportamiento semanal del porcentaje de incidencia de bacteriosis en plantas de gulupa para cada tratamiento a través de las semanas del año. SC (Sulfato de Cobre), ASM (Acibenzolar-s-Metil), AS (Ácido Salicílico), R (Rotación), R+DH (Rotación + Deshoje), DH (Deshoje), OC+DH (Oxicloruro de Cobre + Deshoje), OC (Oxicloruro de Cobre), TEST (Testigo absoluto).
Figura 3. Porcentaje de incidencia acumulada de bacteriosis en las 4 parcelas experimentales durante el tiempo de evaluación de los experimentos. * barras con letras distintas indican diferencia significativa según la prueba de Duncan (P≤0,05). Las barras sobre las columnas indican desviación estándar
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Soylu et al., 2003 afirman que el ASM pre-senta bajo impacto para los humanos y el medio ambiente por lo que es viable su uso tanto en cultivos de campo, como en inverna-dero.
Por otro lado, la ineficacia de productos cúpricos empleados en este estudio para detener la aparición y la progresión de sínto-mas causados por X. axonopodis ha sido ampliamente documentada en diversos traba-jos en los que se reportan cepas de Xantho-
monas tolerantes al cobre (Aguiar et al.,
2003; Martin et al., 2004; Voloudakis et al., 2005), esto hace considerar el uso de produc-tos inductores de resistencia, pues minimizan el riesgo de generar tolerancia en los micro-organismos fitopatógenos que atacan la gulu-pa, ya que éstos tienen menos probabilidad de vencer los mecanismos involucrados en la resistencia sistémica adquirida (RSA) que otros métodos de control como la resistencia genética de plantas transgénicas o fungicidas convencionales (Malamy et al., 1996 citado por Cole, 1999; Riveros et al., 2002).
Observaciones de campo en los trata-mientos con inductores de resistencia permi-ten notaruna reducción de síntomas causados por enfermedades como la Virosis y la Roña causada por Cladosporium sp., mejorando así la calidad comercial de los frutos de gulupa. Esto se explica porque la resistencia sistémica adquirida (RSA) es de amplio espectro cau-sando protección a tejidos no infectados a un amplio rango de patógenos dentro de los que se encuentran hongos, bacterias, virus e incluso algunas plagas como mosca blanca (Ryals et al., 1995 citado por Hunt et al., 1996; Moraes et al., 2009).
Comportamiento del número de estructu-
ras vegetativas y reproductivas por rama
con la aplicación de los productos químicos
La práctica del deshoje, promovió significati-vamente un aumento de la longitud de la rama, seguido por la aplicación de OC más deshoje y el testigo absoluto. Por el contrario este parámetro se reduce cuando se realiza la rotación de los inductores combinado con el deshoje manual y la aplicación de SC. La aplicación de ASM y AS no aumentan la longitud de las ramas en gulupa (Tabla 1).
De igual forma, el número de hojas es mayor cuando se emplea la práctica del des-hoje manual y es menor cuando se aplicó el SC en forma individual. Esto pudo haber sucedido por la fitotoxicidad que presentó la aplicación de este producto.
En los tratamientos (T1, T4 y T5) en donde se aplicó SC, se observaron síntomas severos de fitotoxicidad; la cual se presentó como quemazones blanquecinas en bordes y distribuidas en toda la superficie de la hoja en forma circular, en donde hubo contacto de las gotas de la aspersión con el tejido. En frutos se observaron síntomas similares, afectando la calidad comercial de éstos. Estos síntomas
se fueron acentuando cada vez más en el tratamiento T1 debido a la frecuencia de aplicación de SC (cada 8 días). Gilardi et al.,
(2010) al utilizar productos cúpricos para el control de Pseudomonas syringae en tomate, también observaron problemas de fitotoxici-dad, la cual se manifestó como una reducción en la altura de las plantas.
Con respecto al número de botones flora-les, se observa un promedio muy bajo de estos en todos los tratamientos; siendo el valor más alto el presentado en el testigo absoluto, seguido por el tratamiento de des-hoje; mientras que la rotación de los inducto-res, combinado con deshojes y las aplicacio-nes SC presentan los menores promedios (Tabla 1).
Finalmente, el número de frutos/rama también presenta un bajo promedio, siendo el tratamiento de OC más deshoje el de mayor número, mientras que la rotación de los in-ductores presenta la más baja producción. En términos de parámetros fisiológicos, el ASM fue el que siempre presentó mayores valores con respecto al AS cuando estos fueron apli-cados en forma individual, pero los valores obtenidos con estos inductores de resistencia son muy inferiores a los demás tratamientos e incluso al testigo absoluto.
Es de tener en cuenta que la inducción de resistencia con el uso de inductores químicos tiene un costo fisiológico para la planta (teor-ía del “costo de la defensa”), pues la aplica-ción de inductores de resistencia puede redu-cir el tamaño de la planta, presentar pérdida de dominancia apical, producir entorchamien-to de hojas, disminución de la fertilidad, reducción en la producción de la planta e inclusive efectos negativos en la simbiosis de las plantas con microorganismos benéficos como las micorrizas o Rhizobium(Barbosa et al., 2008; Walters y Heil, 2007; Durrant y Dong, 2004).
Hay que tener en cuenta que la activación de la resistencia tiene lugar a altas demandas de energía o puede hacer que se desvíen metabolitos y energía destinada para el cre-cimiento y otros procesos importantes en la
planta (Barbosa et al., 2008; Walters y Heil, 2007; Durrant y Dong, 2004).
Además la acumulación de los metaboli-tos secundarios a altas concentraciones causa efectos fitotóxicos. Este inconveniente ha sido trabajado y solventado con la incorpora-ción de cationes (Cu, Mn y Zn) presentes en enmiendas orgánicas o adicionadas externa-mente en el sustrato. Estos cationes atrapan y reducen los radicales libres de oxigeno que se acumulan durante el desarrollo de la en-fermedad, coadyuvan al transporte de iones calcio en el ámbito celular, incrementa la acción de hormonas de crecimiento y la actividad del RNA, entre otras tareas celula-res (Riveros et al., 2004).
Comportamiento de parámetros poscose-
cha con la aplicación de los productos
químicos
El tratamiento T7 (OC + Deshoje) presentó los valores más altos de peso fresco, peso seco y diámetro ecuatorial y polar en los frutos cosechados con respecto a los demás tratamientos; mientras que por el contrario el tratamiento T4 (Rotación (SC/ASM/AS) es el que presenta el menor valor para estos mis-mos parámetros (Tabla 2). No se observan diferencias significativas para estos mismos parámetros entre los tratamientos T1(SC), T2 (ASM) y T3 (AS) pero si se observan dife-rencias entre estos tratamientos y el testigo absoluto siendo este último un poco superior en estos parámetros a excepción del peso seco de los frutos (Tabla 2).
En cuanto a los sólidos solubles, los tra-tamientos que presentaron la mayor concen-tración de grados Brixfueronel T5 (Rotación (SC/ASM/AS) + Deshoje), T4 (Rotación (SC/ASM/AS)), T1 (SC) y T3 (AS),no habiendo diferencias significativas entre estos (Tabla 2).
El tratamiento en el que se obtuvo la me-nor concentración de grados Brixes el T2 (ASM), seguido de los tratamientos con OC (T7 y T8) y el deshoje (T6).
Se compararon estos mismos parámetros
Tabla 1. Prueba de comparación de medias para las variables longitud de ramas, número de hojas, botones florales y frutos por rama en las plantas de gulupa evaluadas.
No. Trat. Tratamiento
Estructuras Vegetativas y Reproductivas Longitud rama
(cm) No. Hojas No. Botones florales No. Frutos
1 Sulfato de cobre (SC) 65,99 f* 12,91 e 0,37 c 0,07 bc 2 Acibenzolar-s-Metil (ASM) 69,63 de 15,77 bc 0,52 bc 0,11 bac 3 Acido salicílico (AS) 67,08 fe 14,8 d 0,45 bc 0,06 dc 4 Rotación (SC/ASM/AS) 71,73 dc 15,32 dc 0,50 bc 0,04 d
5 Rotación (SC/ASM/AS) + Des-hoje 62,56 g 13,48 e 0,19 d 0,01 e
6 Deshoje 78,30 a 16,47 a 0,70 ba 0,10 bac
7 Oxicloruro de cobre (OC) + deshoje 75,36 ba 16,37 ba 0,62 bc 0,14 a
8 Oxicloruro de cobre (OC) 74,12 bc 15,79 bc 0,45 bc 0,12 ba 9 Testigo absoluto 75,67 ba 16,1 ba 1,00 a 0,09 bac
*Promedios con letras distintas en la misma columna indican diferencia significativa según la prueba de Duncan (P≤0,05).
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de poscosecha en frutos maduros cosechados de plantas severamente afectadas por bacte-riosis con los tratamientos aplicados y se encontró que el peso seco de los frutos y los sólidos solubles son notoriamente reducidos por la enfermedad.
Esto es muy importante porque aunque lo que más limita la comercialización de los frutos de gulupa es su calidad y aspecto externo (presencia o ausencia de daños mecá-nicos o lesiones causadas por patógenos en la epidermis como roña), en un futuro próximo la calidad organoléptica puede convertirse en un requisito indispensable para la comerciali-zación de la gulupa, diferenciando el mercado entre los países productores de este frutal de exportación.
CONCLUSIONES El uso de los inductores de resistencia AS(0,025 g L-1) y su análogo funcional el ASM (0,05 g L-1)es una herramienta novedo-sa y viable para el control de la Bacteriosis en el cultivo de gulupa, pero debe estar enmar-cada dentro del manejo integrado. La aplica-ción de estos productos se debe realizar en forma preventiva antes de la aparición de los primeros síntomas de la enfermedad, ya que estos productos no son biocidas y no van a actuar directamente sobre la bacteria, sino que van a activar los mecanismos de defensa en la planta. Además debe llevarse un estricto manejo de la fertilización, con el fin de com-pensar los efectos adversos que tiene la apli-cación de estos inductores de resistencia sobre el número de estructuras vegetativas y reproductivas y algunos parámetros poscose-cha, para no comprometer la producción y rentabilidad de los cultivos como consecuen-cia de un alto gasto energético y una sobre-producción de metabolitos secundarios inde-seables para el óptimo desarrollo fisiológico del cultivo.
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Tabla 2. Prueba de comparación de medias para las variables peso fresco, peso seco, diámetro ecuatorial, diámetro polar y sólidos solubles evaluadas en frutos maduros de gulupa.
No.
Trat. Tratamiento
Parámetros Poscosecha
Peso Fresco
(g) Peso Seco (g)
Diámetro
polar (cm)
Diámetro
ecuatorial
(cm)
Sólidos
Solubles
(° Brix)
1 Sulfato de cobre (SC) 54,59 ba* 9,45 ba 5,46 b 5,09 bac 14,33 a 2 Acibenzolar-s-Metil (ASM) 53,36 ba 9,84 ba 5,45 b 5,06 bac 13,32 c 3 Acido salicílico (AS) 53,93 ba 9,67 ba 5,37 b 5,12 bac 14,27 a 4 Rotación (SC/ASM/AS) 50,65 b 9,06 b 5,37 b 4,87 d 14,40 a
5 Rotación (SC/ASM/AS) + Deshoje 55,19 a 9,49 ba 5,38 b 4,97 dc 14,48 a
6 Deshoje 52,64 ba 9,33 ba 5,56 ba 5,02 bdc 13,69 cb
7 Oxicloruro de cobre (OC) + deshoje 56,58 a 10,11 a 5,74 a 5,23 a 13,72 cb
8 Oxicloruro de cobre (OC) 55,61 a 10,09 a 5,54 b 5,15 bac 13,48 cb 9 Testigo absoluto 55,56 a 9,42 ba 5,56 ba 5,17 ba 13,79 b Plantas enfermas con bacteriosis 52,61 7,86 5,45 5,10 12,05
*Promedios con letras distintas en la misma columna indican diferencia significativa según la prueba de Duncan (P≤0,05).
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MANEJO INTEGRADO DEL MILDEO VELLOSO (Peronospora sparsa Berkeley) DE LA ROSA *
Nathali López-Cardona y Jairo Castaño Zapata
Universidad de Caldas, Facultad de Ciencias Agropecuarias
Correo electrónico contactos: [email protected]; [email protected]
*Artículo de Revisión de literatura, recibido para publicación el 21/04/2011; aceptado el 18/05/2011
RESUMEN El Mildeo velloso (Peronospora sparsa) de la rosa, es una de las enfermedades más limitantes del cultivo de rosa en Colombia. Aunque recientemente se han publicado algunos trabajos de investigación sobre la epidemiología y manejo de la enfermedad, no existe un pro-grama definido de Manejo integrado para la enfermedad. Esta revisión pretende integrar resultados de investigaciones con diferentes prácticas de manejo de la enfermedad, a fin de establecer un programa de Mane-jo Integrado para el Mildeo velloso de la rosa en Colombia.
Palabras clave: exclusión, erradicación, protección, inmunización.
SUMMARY
Integrated management of the downy mildew (Peronospora sparsa
Berkeley) of rose
The Downy mildew (Peronospora sparsa) of rose is one of the most important diseases of the crop in Colombia. Although several papers have been recently published about the epidemiology and management of the disease, there is not a program of integrated management for the disease. This review aims to integrate research results with different management practices, to establish an integrated management program for the Downy mildew of rose in Colombia.
Key words: exclusion, eradication, protection, immunization
INTRODUCCIÓN
El Manejo Integrado de Enfermedades, MIE, es una tecnología efectiva para los floriculto-res y ofrece una alternativa al uso excesivo de fungicidas con el fin de disminuir la contami-nación ambiental, los riesgos a los operarios y mejorar la rentabilidad de los sistemas de producción. El MIE involucra actividades en programas de producción que reducen las enfermedades introducidas, y mantienen los daños de tal manera que causen pérdidas económicas mínimas (Engelhard, 1991).
Últimamente los compradores de flores en todo el mundo están interesados en adqui-rir flores producidas mediante prácticas sanas desde un punto de vista ambiental. Por esto, los programas de ECO-etiquetado como el MPS (Milieu Project Sierteelt) de Holanda, el programa Florverde de Colombia, el “Flower Label Program” (FLP) de Alemania y el “Kenya Flower Label”, se adoptan cada vez más en el mundo (Pizano, 2001).
Colombia posee una ventaja competitiva importante para la producción de flores tropi-cales. En los últimos 30 años el país ha in-crementado sus divisas, pasando de unos cuantos miles de dólares anuales a más de US $1.114,11 millones de dólares en el 2007. En la actualidad Colombia es el segundo expor-tador de flores del mundo, con una participa-ción del 14 % sobre el total de las exporta-ciones mundiales, con un área cultivada de 7.290 ha (Asocolflores, 2007).
Peronospora sparsa Berkeley, es uno de los patógenos más limitantes en los cultivos de rosa bajo invernadero en el mundo. El primer reporte de este microorganismo fue realizado en Inglaterra en1862, y al poco
tiempo se registró en Europa continental, específicamente en los países escandinavos y la antigua Unión Soviética. En 1880, se re-portó en el medio oeste de los Estados Uni-dos, y desde allí se dispersó por el mundo. Aunque la literatura registra a P. sparsa como un patógeno endémico del área norte del trópico de Cáncer, en la actualidad el patóge-no causa daños significativos en países tropi-cales y subtropicales como Brasil, Colombia, Israel, Egipto y Nueva Zelanda (Horst, 1983; Arbeláez, 1999; Walter et al., 2004).
En Colombia existen registros de la ocu-rrencia del Mildeo velloso desde la década de los 70`s (Martínez, 2002); y actualmente la enfermedad es el principal problema fitosani-tario de la rosa en la sabana de Bogotá. En 1999, se estimó en cinco millones de dólares las pérdidas por la enfermedad (Zúñiga, 2003) y actualmente se considera que oca-siona una disminución del 10% en la produc-ción total de rosas en el país, lo que corres-ponde a US$ 20.000 ha-¹ en variedades sus-ceptibles (Gómez, 2004; Suárez, 1999).
Debido a la importancia del Mildeo ve-lloso de la rosa y a la ausencia de un enfoque de MIE para esta enfermedad, este trabajo pretende integrar resultados de investigacio-nes con diferentes prácticas de manejo, a fin de establecer un programa de Manejo Inte-grado para el Mildeo velloso de la rosa en Colombia.
DIAGNÓSTICO OPORTUNO: CLAVE
DEL MANEJO INTEGRADO DE LA
ENFERMEDAD
El reconocimiento de los síntomas típicos de la enfermedad, esencialmente en sus primeros
estados, es la clave para la realización del manejo oportuno del patógeno. Cuando el inóculo inicial del patógeno es muy bajo, es decir, cuando la enfermedad se encuentra en las primeras fases de desarrollo, se puede optimizar el beneficio del control químico. Así mismo, la identificación correcta de la presencia del patógeno servirá de base para la elección correcta de los fungicidas más efec-tivos, así como la planificación de otras prácticas compatibles de manejo de la enfer-medad.
Síntomas del mildeo velloso y signos del
patógeno. Los síntomas se manifiestan sobre hojas, tallos, pedúnculos, cáliz y pétalos de las plantas de rosa, aunque generalmente la infección es restringida a los tejidos jóvenes de las plantas. Sobre la haz de las hojas se desarrollan manchas irregulares de color rojizo-púrpura a pardo-oscuro, las cuales se rodean de un halo clorótico (Figura 1a), mientras que en el envés se producen los signos del patógeno. Una observación a simple vista, permite observar una esporula-ción de color blanco en el envés de las hojas u otros órganos afectados, que corresponden al conjunto de esporangióforos y esporangios del patógeno, que dan la apariencia vellosa característica de la enfermedad (Horst, 1983; Arbeláez, 1999; Hollier et al., 2001). Una observación al microscopio, permite la dife-renciación del patógeno, debido a que los esporangióforos poseen una típica ramifica-ción dicotómica, con ápices agudos, y las ramas forman un ángulo más o menos agudo (Figura 1b).
La enfermedad puede inducir defoliación severa (Flórez, 1996; Restrepo, 1996) y es
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común que los síntomas foliares se confundan con quemaduras o toxicidad inducidas por pesticidas. Sobre los tallos, cáliz y pedúncu-los, la enfermedad se manifiesta como man-chas púrpuras a negras que varían en tamaño e incluso pueden coalescer produciendo la muerte de ramas y momificación de boto-nes florales (Horst, 1983; Hollier et al., 2001; Infoagro, 2004) ó propiciando la inva-sión secundaria por Botrytis cinerea Pers.:Fr. (Aegerter et al., 2002).
Ciclo de vida de P. sparsa. Normalmente sobrevive mediante oosporas, micelio en tallos, hojas, brotes, sépalos y coronas. En Colombia se creía que el patógeno no produc-ía oosporas, conocidas como estructuras de resistencia ó sobrevivencia, sin embargo, Gómez y Arbeláez (2004), demostraron la presencia de estas estructuras en cultivos comerciales de rosa en el país.
Los esporangios pueden ser producidos por periodos largos de tiempo en condiciones de humedad relativa alta (>85%) y condicio-nes frescas de temperatura (18ºC). Estos pueden ser diseminados y depositados por el viento ó por salpique de gotas de agua lluvia ó de riego, germinan y penetran directamente a través de la cutícula y la epidermis; el mi-croorganismo se alimenta de las células del parénquima por medio de haustorios y una profusa red de micelio intercelular (Michel-more et al., 1988).
Los esporangióforos y esporangios emer-gen por los estomas del envés de las hojas y los esporangios son diseminados nuevamente para iniciar un nuevo ciclo de infección (Horst, 1983).
Epidemiología. Las condiciones más favora-bles para el desarrollo del patógeno bajo invernadero corresponden a temperaturas que oscilan entre 15 y 20 °C durante el proceso de
infección y de 20 a 25 °C para la coloniza-ción del patógeno. La infección es influen-ciada por la presencia de una lámina de agua libre sobre la superficie del tejido por un período mínimo de dos horas, sin embargo, el proceso infectivo se incrementa cuando dichas condiciones de humedad superan las 10 horas (Aegerter et al., 2003).
En la sabana de Bogotá, la temperatura óptima para la germinación de los esporan-gios es 14 °C, y se requiere un periodo míni-mo de cuatro horas de agua libre sobre los tejidos para que ocurra el proceso infectivo del patógeno. La esporulación del patógeno ocurre principalmente cuando se presenta una humedad relativa superior al 85% y tempera-turas que oscilan entre 18 y 22 °C (Gómez, 2004; Gómez y Arbeláez, 2004). A 10 °C el periodo de latencia de P. sparsa oscila entre 6 y 7 días a, mientras que a una temperatura de 18 a 22 °C, el periodo se reduce a solo 3 ó 5 días.
Con respecto al período de incubación, puede variar entre siete y ocho días bajo condiciones de invernadero (Gómez y Arbel-áez, 2003). La infección de este patógeno se produce tanto por la haz como por el envés de las hojas (Filgueira, 2004).
PRINCIPIOS DEL MANEJO
INTEGRADO DE ENFERMEDADES
(MIE)
Un programa sanitario de plantas ornamenta-les, debe garantizar la salud del material vegetal, proporcionar los tratamientos cultu-rales para evitar el desarrollo de enfermeda-des, y hacer los arreglos necesarios para identificar y tratar correctamente los proble-mas que surgen. La integración de estos principios es el secreto de una gestión eficaz (Daughtrey y Benson, 2005).
El manejo de la enfermedad puede ser lo-grado a través de la integración de cuatro principios fundamentales, formulados por Whetzel (1929): exclusión, erradicación, protección, e inmunización, los cuales se detallan a continuación:
Exclusión
Uno de los controles más efectivos es mante-ner el patógeno lejos de la planta hospedante. Esto se puede lograr mediante el empleo de una o más medidas generales, las cuales involucran tácticas legales de control. Según Castaño-Zapata (1994), la exclusión involu-cra: Exclusión mediante intercepción y
rechazo: Implica inspeccionar el material vegetal. Las rosas para exportación, son inspeccionadas no solamente en el puerto de entrada al país, sino también en el mar abierto ó aún en el mismo sitio de origen para detec-tar la presencia de la enfermedad. Sí se en-cuentra la presencia del patógeno en el mate-rial, este puede ser rechazado y negársele la entrada al país de destino o al área dónde se desea introducir. Por otra parte, el material también puede ser rechazado si se sabe que proviene de un área dónde el patógeno es una amenaza.
Exclusión mediante intercepción y
eliminación: Involucra el proceso anterior, pero en lugar de rechazar todo el envío, se remueve individualmente el material enfermo y se destruye.
Prohibición: Es una medida mediante la cual se previene por Ley, la entrada de cier-tos materiales al país o área de destino. Este proceso incluye las Cuarentenas.
Erradicación
Implica remover, eliminar o destruir el pató-geno en un área ó en una planta individual donde sea establecido. En otras palabras se trata de establecer estrictas medidas de SANIDAD.
Uso de material de siembra libre del
patógeno. Otro punto clave del Manejo Integrado es comenzar con material de siem-bra libre del patógeno. Debido a que la rosa es propagada vegetativamente, existe un mayor riesgo de transmisión de la enferme-dad. La producción de material de propaga-ción limpio, partiendo de plantas certificadas producidas mediante técnicas de multiplica-ción in vitro, ó por termoterapia, se constitu-yen en una alternativa importante para el establecimiento y/o renovación de áreas productivas.
Aegerter et al. (2002), demostraron que la inmersión de esquejes de rosa, variedad
Figura 1. a. Síntomas típicos del Mildeo velloso. b. Características del hongo. Fotografías: Cortesía del Ing. Agr. Carlos Fernando Castillo.
a b
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'Manetti, en Metalaxil ó Mefenoxam en dosis de 100 a 10.000 mg i.a./L por 10 min, y agua caliente a 44°C por 15 min, redujo significativamente la incidencia de la enfer-medad (ABCPE) de 63 a 76. El éxito del control del Mildeo velloso de la rosa por la inmersión de esquejes en fungicidas o agua caliente, soporta los resultados previos de que le patógeno puede sobrevivir en tallos. De esta forma, los tratamientos con inmersión de esquejes pueden retrasar el comienzo de una epidemia y reducir la severidad de la enfer-medad (Aegerter et al., 2002).
Erradicación de tejido enfermo. El
tejido afectado puede ser eliminado mediante la realización de podas sanitarias, y de esta forma, se reduce la cantidad de inóculo inicial del patógeno que puede iniciar una epidemia. Los restos de material vegetal deben ser incinerados a fin de erradicar completamente el patógeno.
Manejo de hospedantes alternos. P.
sparsa tiene un rango muy estrecho de hos-pedantes, puede afectar los géneros Rosa, y Rubus como R. fruticosu L., R. arcticus L. y
R. chamaemorus L. (Lindqvist-Kreuze et al., 2002; Walter et al., 2004); recientemente se ha indicado que es el agente causante del Mildeo velloso de la mora (Rubus glaucus
Bentham) en Venezuela (Montilla et al., 2003) y Colombia (Tamayo, 2001). Hall et al. (1992), reportaron que el patpogeno puede atacar el Laurel Cerezo (Prunus laurocerasus L.) cv. Rotundiflora.
El establecimiento de cultivos de rosa cerca a plantaciones de mora puede proveer una ventaja al patógeno para su sobreviven-cia. La fuente de inóculo puede incrementar en plantas de mora en ausencia de plantas de rosa ó viceversa, sí el cultivo de interés es la mora, tornando ineficiente cualquier medida de manejo de la enfermedad debido a la cantidad de inóculo en el ambiente.
Erradicación mediante rotación de
cultivos. El ciclo de producción de las flores en Colombia depende de la variedad cultiva-da, en general, las rosas se cosechan cada 90 días y cada rosal tiene una vida útil hasta de 15 años (Tenjo et al., 2006). En Colombia existen aproximadamente 7.290 ha cultivadas en flores, representadas de la siguiente mane-ra, 30,3% corresponde a rosas, 13,5% a cla-veles, 8% a miniclaveles, 8,2% a crisantemos, 26,4 % a ramos y el restante 6,6% a otro tipo de flores, incluyendo en éstos dos últimos porcentajes flores tropicales y dentro de éstas las heliconias (Asocolflores, 2007).
Aunque no existen reportes acerca del beneficio de la rotación de cultivos en el manejo de esta enfermedad, el cambio de cultivo con hospedantes no susceptibles como clavel y crisantemo, aunque no se conduciría a una erradicación completa de la enferme-dad, permitiría que las poblaciones del pató-
geno sean reducidas para evitar el desarrollo de una epidemia en siembras futuras sin afectar la producción del sector floricultor.
Desinfestación de herramientas. Las herramientas empleadas en la injertación, recolección de flores y podas, deberán esteri-lizarse en una solución de formaldehido 2% y de hidróxido sódico 2% durante 6 segundos. Es recomendable utilizar dos juegos de herramientas de corte y de guantes, trabajan-do con uno, mientras el otro permanece su-mergido en la solución hasta su uso (INFOAGRO, s.f.). Esta práctica es efectiva para disminuir la cantidad de inóculo inicial que puede ser diseminado ente plantas.
Protección
El concepto de protección implicó original-mente colocar algún tipo de barrera entre el hospedante y el patógeno con el fin de preve-nir la infección. El concepto ha sido ampliado para incluir otras medidas de prevención de la infección, tales como la manipulación de los factores ambientales que controlan el proceso de infección, ó manejo del cultivo para dis-minuir o evitar la infección (Castaño-Zapata, 1994).
A continuación, se mencionan las princi-pales medidas involucradas:
Protección mediante el uso de fungici-
das. “La elección del fungicida correcto es
la otra clave del MIE”. Peronospora perte-nece a la clase de los Oomycetes, incluidos dentro del reino Straminipila que aagrupa organismos que o producen quitina, pero tiene celulosa como componente fibrilar de la pared celular, y no sintetiza sus propios este-roles funcionales (por ejemplo, ergosterol) sino que la toma de los tejidos del hospedan-te, antes de la conversión y su incorporación en sus membranas. La especificidad de los compuestos antifúngicos se basan en estas diferencias metabólicas entre esta clase de pseudohongos y los hongos verdaderos (Gisi, 2002)
O´neill et al. (2002), encontraron que las aspersiones foliares de Fluazinam, Fosetil-Al y la mezcla de Cymoxanil + Mancozeb + Oxadixil, reducen significativamente la severidad del Mildeo velloso y la cantidad de caída de hojas. Así mismo, la altura de la planta mejora notablemente con estos fungi-cidas.
El conocimiento de la distribución y pre-ferencia de ataque del patógeno en la planta es vital para dirigir las aplicaciones de fungi-cidas. En un estudio realizado por Quiroga y Arbeláez (2004), se encontró que la parte inferior de los tallos evaluados (estrato uno) exhibieron en promedio la mayor incidencia y severidad del Mildeo velloso; seguido por el estrato dos, el cual corresponde a la parte media de los tallos. El estrato tres, es decir, la parte más joven de los tallos, fue el que
presentó la menor incidencia y severidad de la enfermedad. El mismo estudio indicó que Fosetil-Al en aplicaciones foliares es alta-mente efectivo para el manejo de la enferme-dad, en contraste, el tratamiento que mostró el mayor número de tallos afectados fue el mismo producto, pero aplicado al suelo.
La mezcla de Metalaxil + Mancozeb, es ampliamente utilizada para el control de diversos Oomycetes en cultivos como papa, hortalizas, tabaco, aguacate, entre otros (Gisi, 2002), pero en la investigación realizada por Quiroga y Arbeláez (2004), no mostró un control eficaz del Mildeo velloso, ni aplicado al suelo ni al follaje. Una de las causas de la posible ineficiencia de este fungicida puede ser la resistencia del patógeno al producto, en particular a Metalaxil, como ha ocurrido en otros cultivos en el mundo (Viranyi, 1988). Control biológico. El concepto actual de
control biológico en patología vegetal incluye la utilización deliberada de organismos vivos introducidos o residentes, distintos de las plantas hospedantes de la enfermedad objeti-vo, para suprimir las actividades y las pobla-ciones de uno o más patógenos de plantas. Esto puede implicar el uso de inoculantes microbianos para suprimir un solo tipo ó clase de enfermedades de plantas, ó, la utili-zación de organismos nativos del suelo para la represión de patógenos causantes de en-fermedades en plantas (Pal y McSpadden, 2006).
Los agentes de control biológico de P.
sparsa han sido poco estudiados. Actualmen-te solo los trabajos de Chase (2005) con Bacillus subtilis (Rhapsody) y las sales de cobre (Camelot) están publicados. Esta inves-tigadora descubrió que las sales de cobre previenen el Mildeo velloso de la rosa efi-cazmente, mientras que B. subtilis por sí solo no tiene un efecto marcado en la prevención de la enfermedad, pero cuando se combinan los dos, aunque el efecto es mucho menor que las aplicaciones solas de cobre, se logra reducir considerablemente la severidad del Mildeo Velloso
Aunque los reportes de la eficacia de controladores biológicos sobre P. sparsa, son limitados, una investigación realizada por Stefanova et al. (2007), con el Moho azul de tabaco (Peronospora tabacina D.B. Adam) indicó que la aplicación de Pseudomonas
aeruginosa (Schroeter) Migula, cepa PSS (Gluticid), redujo la enfermedad en un 50% comparado con el testigo. El producto bio-lógico aplicado cada siete días a la dosis de 0,09 kg / ha del ingrediente activo, mostró efectividad sobre la enfermedad, y su eficacia fue igual a la obtenida con Mancozeb.
Las rizobacterias del género Pseudomo-
nas Migula, producen diferentes metabolitos extracelulares, entre ellos sideróforos, diver-sos antifúngicos y ácido salicílico, entre otros, que contribuyen a la supresión de fitopatógenos mediante la formación de
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quelatos de hierro que les confieren ventaja competitiva como agentes biocontroladores por la suplementación limitada de minerales esenciales en hábitats naturales, acción con-troladora y el aumento de la resistencia y defensa de las plantas (Keel et al., 1990; Maurhofer et al., 1994; Thomashow y We-ller, 1995; Wipps, 2001).
Protección mediante manipulación del
ambiente. El Mildeo velloso se desarrolla mejor en condiciones húmedas. Debido a esto, Beckerman (2009), del Servicio de Extensión de la Universidad de Purdue y Hausbeck (2007) de la Universidad Estatal de Michigan, Estados Unidos, sugieren mante-ner las rosas tan secas como sea posible para reducir el crecimiento del P. sparza; para ello, se debe usar riego por goteo en vez de riego por aspersión a fin de evitar agua libre en el tejido. De igual forma, Gill (1977) sugiere ventilar los invernaderos para reducir la humedad relativa por debajo del 90% y elevar las temperaturas por encima de 27ºC.
Sistema de pronóstico de la enferme-dad. En el año 2003, Aegerter et al., desarro-llaron el primer sistema de pronóstico del Mildeo velloso basado en la evaluación de la temperatura, la humedad foliar, y la humedad relativa en el desarrollo de la infección y la colonización de la rosa por P. sparsa en las condiciones del Valle de San Joaquín del estado de California, Estados Unidos. Usando un modelo de regresión lineal, incorporaron las variables ambientales calculadas como los totales acumulados en un periodo de 10 días. Así, se pudo determinar un óptimo de infec-ción de 8,4 h de duración de la humedad foliar por día en un total de 10 días acumula-dos cuando la temperatura es menor a 20ºC. Estos resultados deberían ser validados para las condiciones de la sabana de Bogotá dónde se concentra la producción de rosas en Co-lombia. Una vez validados los datos, el sis-tema de pronóstico serviría para alertar sobre la primera aplicación de fungicidas y la programación en el tiempo de las mismas.
Distancias de siembra. Alterar la distan-cia de siembra de las plantas tiene efectos directos e indirectos sobre el comportamiento de la enfermedad. Para el primero, existen dos factores relacionados: (a) un cambio en el número de plantas hospedantes disponibles para interceptar inóculo diseminado a través del espacio ó el tiempo, y (b) variación de los espaciamientos entre plantas y por lo tanto la dispersión espacial del inóculo que tiene éxito para producir infección. Los efectos de a y b se refuerzan mutuamente. Por lo tanto, un aumento en la densidad de siembra, aumenta el número de plantas susceptibles y con ello la probabilidad de que una unidad de inóculo en el aire sea depositada en el tejido suscepti-ble (Burdon y Chilvers, 1982).
Los resultados del trabajo de O´neill et al. (2002), demuestran que la severidad de la enfermedad disminuye considerablemente cuando incrementa la distancia entre plantas de 18 a 32 cm. El aumento del espaciamiento entre plantas mejora la circulación de aire y aumenta también la exposición de las hojas inferiores a la luz, lo que reduce la senescen-cia prematura y la esporulación de P. sparsa (Hausbeck et al., 1996).
Método de riego. Debido a que P. sparsa es un patógeno dependiente del agua libre en las hojas para su desarrollo, el mantenimiento del follaje seco a través de la estación del cultivo se convierte en una herramienta vital para el manejo de la enfermedad. Así, O´neill et al. (2002), demostraron que el riego apli-cado al suelo (subirrigación en túnel) ayuda a reducir el porcentaje de plantas afectadas a un mínimo nivel comparado con el sistema de riego por aspersión. Aunque mejores resulta-dos se obtienen cuando se combinan la apli-cación de fungicidas con el riego apropiado para el manejo de la enfermedad.
El porcentaje del área afectada en las hojas es reducido cuando se aplican fungici-das al suelo como Fosetil-Al, seguido por la mezcla de Cimoxanil + Mancozeb + Oxa-dixil, la mezcla de Thiram + Metalaxil y aspersiones foliares de Clorotalonil, alterando aplicaciones cada 10 ó 14 días; y cuando se sigue un programa de riego por subirrigación al suelo, comparado con riego por aspersión.
Manejo de la fertilización. El vigor del hospedante mediante una nutrición adecuada es una práctica común de manejo preventivo de enfermedades y se hace con el fin de que las plantas sean menos susceptibles a los patógenos. Según la literatura, algunos ele-mentos nutricionales como: nitrógeno, pota-sio, calcio, boro, silicio y la relación N: K son importantes en el aumento de resistencia a parásitos obligados como P. sparsa (Ivanco-vich, 1996; Krauss, 2001).
Un estudio realizado por Castillo et al, (2010), demostraron que el aumento de la concentración de N, favoreció la incidencia y severidad del Mildeo velloso, mientras que el aumento de la concentración de Si, Ca y Mn, redujo la incidencia y severidad de la enfer-medad.
Varios reportes han descrito la efectivi-dad del fosfonato (sales de potasio) como inductores de resistencia en varios patosiste-mas, por ejemplo, en los patosistemas maíz/Puccinia sorghi Schwein (Reuveni et
al., 1994), maíz/Exserohilum turcicum
(Pass.)K.J. Leonard & Sugss., pepi-no/Sphaerotheca fuliginea (Schltdl.) Polacci (Reuveni et al., 1993), pimentón/Leveillula
taurica (Lev.) Arnaud (Reuveni et al., 1998) y coliflor/Peronospora parasítica (Pers. ex Fr.) Fr. (Becot et al., 2000).
Inmunización
Es el proceso mediante el cual, se cambia la naturaleza fisiológica y física del hospedante con el fin de prevenir la infección, o permitir-le a la planta rechazar la infección. En esen-cia, inmunización es mejoramiento de la resistencia a enfermedades (Castaño-Zapata, 1994).
El manejo del Mildeo velloso con varie-dades resistentes es difícil, debido a la alta susceptibilidad de la mayoría de las varieda-des comerciales de rosa cultivadas en el mundo. En Colombia, el patógeno es alta-mente agresivo sobre las variedades Charlot-te, Classy, Dolores, Frisco, Konfetti, Livia, Mystique, Osiana, Pavarotti y Ravel (Flórez, 1996; Restrepo, 1996).
Con respecto al grado de susceptibilidad de los patrones, Martínez (2002), evaluó la respuesta de tres materiales injertados: Char-lotte, Livia y Aalsmeer Gold, sobre los patro-nes Manetti y Natal Brier, y logró determinar que las plantas injertadas sobre Manetti pre-sentaban mayor enfermedad en comparación con Natal Brier.
Gómez y Arbeláez, (2005) demostraron que la variedad „Classy‟ presenta los períodos de latencia más cortos y la mayor producción de esporangios en cuatro temperaturas eva-luadas (10, 14, 18 y 22 ºC), mientras que los períodos más largos se presentan en „First Red‟ con una producción reducida de espo-rangios.
El conocimiento del nivel de variabilidad de un patógeno y de su estructura poblacional en una región determinada, es fundamental para el diseño de estrategias de manejo de la enfermedad que causa, por cuanto ofrece información valiosa sobre los linajes genéti-cos del patógeno que deben incluir los pro-gramas de resistencia.
Actualmente, en la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, existe una colec-ción representativa de 34 aislamientos de P.
sparsa colectados en la sabana de Bogotá y el oriente antioqueño, principales zonas cultiva-doras de rosas para exportación en Colombia (Ayala-Vásquez, et al., 2008).
INTEGRACION DE LAS PRÁCTICAS
DE MANEJO.
James Edward Van der Plank (1963), fue el primero en incluir el modelo logístico en el manejo de enfermedades de plantas. Este modelo reconoce que la infección que causa enfermedad produce más propágulos después de un periodo de latencia y la velocidad de desarrollo de la enfermedad depende de las condiciones ambientales (Castaño-Zapata, 2002).
A continuación se describe el modelo logístico para manejar exitosamente una enfermedad:
X = X0ert
Donde X: cantidad de enfermedad final ó inóculo final, X0: cantidad de enfermedad inicial ó inóculo inicial; e: constante universal
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(2,718281828); r: velocidad con la que se desarrolla la enfermedad; y t: tiempo que transcurre para la producción final de enfer-medad (X).
Examinando este modelo, se puede con-cluir que existen tres formas para reducir la cantidad de enfermedad final en cualquier punto de la epidemia, así:
reducir el inóculo inicial, reducir la velocidad de desarrollo de la
epidemia reducir la duración de la epidemia.
En la Tabla 1, se resumen las prácticas de manejo integrado del Mildeo velloso de la rosa y sus implicaciones epidemiológicas, desde el punto de vista del modelo logístico.
CONCLUSIONES
Esta revisión de literatura se convierte en la base fundamental para el desarrollo de un programa de manejo Integrado del Mildeo velloso de la rosa en Colombia. Aunque algunas investigaciones necesitan ser valida-das para las condiciones de cultivo en el país, como por ejemplo, el sistema de pronóstico desarrollado en california, estados Unidos, la mayoría de las tácticas alternativas al manejo químico han demostrado ser altamente efica-ces, seguras y fáciles de implementar. Quizá la razón más importante para el desarrollo de este enfoque, es la disminución del riesgo de resistencia por parte del patógeno al uso indiscriminado de moléculas químicas de acción específica como Metalaxil ó Fosetil-Al.
Es necesario que la comunidad científica, principalmente de fitopatólogos y fitomejora-dores, propongan investigaciones en control biológico y desarrollo de variedades resisten-tes al Mildeo velloso de la rosa, debido a que son los temas menos estudiados, no obstante la gran importancia que tiene el cultivo de la rosa en Colombia.
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Tabla 1. Integración de las prácticas de manejo Integrado del Mildeo velloso de la rosa causado por P.
sparsa y su efecto epidemiológico, de acuerdo al modelo logístico.
Método de manejo Factor epidemiológico
Evitación del patógeno
Selección del sitio de siembra X0 / r Uso de esquejes libre de la enfermedad Exclusión del patógeno
Tratamiento de esquejes X0 Inspección y certificación de material de propagación Erradicación del patógeno
Destrucción de tejido enfermo
X0 Destrucción de hospedantes alternos Rotación de cultivos Desinfestación de herramientas
Protección de la planta
Aspersiones con fungicidas r Control biológico Manejo de la fertilización
r Manipulación de ambiente Arreglo de las distancias de siembra Manejo del riego
Inmunización (resistencia genética)
Resistencia monogénica X0 Resistencia poligénica r
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relacionados (revisión de literatura breve referida a la información más relevante).
7. Materiales y métodos
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Se deben escribir en forma ordenada, clara y precisa, con detalles suficientes para que el lector pueda, si lo desea, repetir el experimento.
8. Resultados y discusión:
Ambos temas se pueden incluir preferiblemente en una sola sección. Los resultados se deben escribir en forma precisa y ordenada. En la discusión se
explican los hechos y se relacionan con los resultados de otras investigaciones, debidamente sustentados con citas bibliográficas entre paréntesis,
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9. Conclusiones
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10. Agradecimientos
(Si se desea).
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12 cpi (caracteres por 2,5 cm o una pulgada) será de 16 páginas a doble espacio si se trata de un "artículo científico" o una "revisión bibliográfica"; 6
páginas si es una "nota científica" y una página si es una "carta al editor”
Cualquier colaboración para la revista debe estar mecanografiada o mecanotipiada en papel tamaño carta, por una sola cara, a doble espacio y con
letra grande (no más de 12 caracteres por pulgada). Los márgenes superior, inferior, izquierdo y derecho tendrán 2,5 cm. Cada página se numerará en la
esquina inferior derecha.
Se prefieren los trabajos elaborados en computador utilizando el procesador de palabra "Word". A la copias del escrito impresas en texto de alta
calidad se anexará el disquete o el Disco compacto respectivo conteniendo exactamente lo presentado en el escrito..
Los títulos de primer orden deben ser en mayúsculas; los títulos de segundo orden deben ir en minúsculas; los títulos de tercer orden son en
minúscula, dos puntos y seguido de texto, así:
TITULO DE PRIMER ORDEN
Título de segundo orden
Título de tercer orden: Seguido de texto como en este ejemplo.
Redacción general y estilo
El trabajo se debe redactar en pasado impersonal y debe ser claro, conciso, coherente y exacto. Los nombres científicos se deben escribir en itálicas y
completos la primera vez que se nombren; después se pueden abreviar, escribiendo sólo la inicial del género, pero dejando la especie completa.
Las referencias deben ser citadas en el texto utilizando el Sistema Autor, Año, colocados en paréntesis, por ejemplo (Arbeláez, 1988). Cuando son
varios (más de dos) los autores de la publicación citada, debe colocarse el primer autor seguido del latín et al. y luego el año respectivo, pero en el
listado de Referencias Bibliográficas deben figurar todos los autores.
Al referirse a productos se deben preferir los nombres comunes a los comerciales. En el caso de nombres de marcas registradas, se deben escribir
seguidos de la letra R (mayúscula) y de la dirección del fabricante.
Para las unidades de medida se debe usar el Sistema Internacional de Unidades (SI).
Tanto las tablas como las figuras se deben numerar en forma consecutiva con números arábigos. Todos ellos, al igual que todas las referencias
bibliográficas se deben citar en el texto.
En la medida de lo posible se deben evitar las notas de pie de página. Es preferible reemplazarlas por paréntesis dentro del texto.
Elaboración de tablas
Cada tabla o figura se debe presentar en una hoja aparte, al final del texto, pero debe estar nombrada dentro de éste.
2011 Fitopatología Colombiana /Volumen 35 (1) 36
Las tablas deben ser sencillas y contener sólo la información
indispensable para claridad del trabajo. Su formato puede o no llevar
líneas verticales; se recomienda dejar solamente las horizontales
necesarias para destacar el encabezamiento (títulos y subtítulos de las
columnas) y para cerrar los datos, al final de la misma. La tabla debe estar
identificada por un número y por un título, el cual debe ser claro y auto-
explicativo. Los datos no deben ser una repetición de los del texto o de
alguna figura y deberán limitarse a aquellos indispensables para claridad
del artículo científico.
Ejemplo:
Los valores contenidos en las tablas deben usar el punto (.) para
separar los miles y la coma (,) para los decimales, ejemplo 1.545,20.
La tabla puede incluir abreviaturas y llamadas, las cuales se identificarán con letras minúsculas (usadas a manera de exponentes para que no se
confundan con los correspondientes a diferencias estadísticas). Las llamadas se aclararán en las notas de pie. Cuando hay niveles de significación
estadística, se indican con asteriscos (uno a tres) y se explican en las notas del pie de la tabla.
El número de tablas a incluir en el artículo deben ser las estrictamente necesarias
Figuras
Por figuras se entienden diferentes ilustraciones como fotografías, gráficas, mapas, dibujos, etc. Al igual que las tablas, deben tener un título claro, y
estar numeradas en el orden en que se citan en el texto. Deben ser muy nítidas y de buen tamaño, teniendo en cuenta que su calidad disminuye en el
proceso de impresión, y que en dicho proceso ellas no se ampliarán sino que muy probablemente se reducirán.
Las fotografías deben ser en papel brillante y con buen contraste, y estar bien enfocadas sin elementos distractores (etiquetas elaboradas a mano
con letras más grandes que el sujeto a destacar); también se aceptan transparencias a color de buena calidad o imágenes electrónicas en formato JPG
entre 500 y 1000KB en su respectivo diskette o CD.
En cuanto al número de fotografías a incluir deben ser las estrictamente necesarias y preferiblemente en una composición.
Las gráficas deben ser sencillas en la medida que lo permita el trabajo y todos sus elementos deben estar identificados claramente. Cuando se
elaboren mediante el uso de computador debe incluirse los archivos en el disquete o un disco compacto, indicado en la etiqueta el programa y la
versión del mismo. Utilizar tramas y tonos de gris contrastantes. Se prefiere que las gráficas no sean a color.
Las ¨leyendas¨ de las figuras y las convenciones, si las hay, deben quedar dentro del área del gráfico colocadas en una posición conveniente de
manera que faciliten la interpretación.
Los pies de figuras o títulos de estas deben elaborarse en una página aparte y no dentro del área de la gráfica del archivo electrónico, el texto debe
ser lo suficientemente descriptivo como para que se pueda entender sin recurrir al texto.
Cada figura debe estar identificada al respaldo con su número correspondiente y con el nombre del autor del artículo. Figuras desalineadas, con
líneas borrosas o fotocopias no serán aceptadas.
Solamente incluir las estrictamente necesarias (los costos de separación de color e impresión son muy altos). Nota: Para mayor ilustración respecto a
estas normas se pueden consultar las guías para preparación de artículos de “Plant Disease”, “Phytopathology” y especialmente las instrucciones para
los autores de la Revista Corpoica 2(1): 64-70, 1997
Tabla 5. Incidencia y severidad de la Antracnosis en mango cultivar Haden- ICA, bajo diferentes medidas de manejo de la enfermedad, durante 1993.
Tratamientos Incidencia
(%)
Severidad
(%)
1 Aspersión floración 81,7 AB 50 A 2 Aspersión frutos alfileres 80,33 AB 50 A 3 Aspersión frutos con 50% de
maduración 73,33 B 40 AB
4 Aspersiones floración y frutos alfileres
74,33 B 40 AB
5 Aspersiones floración y frutos con 50% maduración
72,66 B 38 AB
6 Aspersiones floración a cosecha (8 aspersiones)
50,50 C 20 C
9 Podas floración a cosecha 66,67 B 45 A 12 Aspersiones floración a cosecha y
podas 25,34 D 10 D
13 Testigo absoluto 90,0 A 55 A
ARBITROS
Ana Cecilia Velasco Fernández Bacterióloga Bernardo Villegas Estrada Ing. Agr. – M Sc Fitopatología Bertha Lucia Castro C Ing. Agr. M Sc.Fitopatología Diana Marcela Vanegas Villa Adm. C Agr. – M Sc. Biotecnología José Maria Hernández Murillo Ing. Agr. – Espec. En Fitopatología Maria Luisa Guzmán Bacterióloga y Laboratorista Clínica Mauricio Castaño Jaramillo Ing. Agr. Nelson Bravo Otero Ing. Agr. – M Sc Sistemas de Semilla Octavio Montoya Estrada Ing. Agr.
COMITÉ CIENTIFICO
Alberto Páez Redondo Ing. Agr. – M Sc Fitopatología Benjamín Pineda López Ing. Agr. – M Sc Fitopatología Bernardo Villegas Estrada Ing. Agr. – M Sc Fitopatología Carlos Germán Muñoz Perea Ing. Agr. – Ph D in Plant Sciences Diana Marcela Vanegas Villa Adm.CAgr. M Sc. Biotecnología Edwinson Alberto Rojas Triviño Microbiólogo – M Sc Fitopatología Elizabeth Álvarez Cabrera Ing. Agr. – Ph D Fitopatología Francia Varón de Agudelo Ing. Agr. – M Sc Fitopatología Francisco José Morales Garzón Ing. Agr. – Ph D Virología Gerardo Martínez López Ing. Agr. – Ph D Virología Gloria María Mosquera Cifuentes Bacterióloga – Ph D Fitopatología Gustavo Adolfo Prado Ing. Agr. – M Sc Ciencias Agrícolas Iván Lozano Potes Biólogo Genetista – M Sc Ciencias Jairo Castaño Zapata Ing. Agr. – Ph D Fitopatología Jesús Eliecer Larrahondo Aguilar Químico – Ph D Fitoquímica Jesús Humberto Gil Gonzales Quimico- Ph D Ciencias Químicas Jhon Jairo Méndez Arteaga Lic. Bio-Química, - Ph D Ciencias Químicas Jorge Enrique Gómez Hurtado Ing. Agr. – M Sc. Fitopatología Jorge Ignacio Victoria Kafure Ing. Agr. – Ph D Bacteriología José María Hernández Murillo Ing. Agr. – Espec. Fitopatología Juan Carlos Ángel Sánchez Ing. Agr. – M Sc Fitopatología Juan Gonzalo Morales Osorio Ing. Agr, - Ph D Liliana María Hoyos Carvajal Ing. Agr. – Ph D Biología Marina Sánchez de Prager Ing. Agr. – Ph D Suelos y Aguas Maritza Cuervo Ibañez Ing. Agr. - M Sc Rec. Fitogenéticos Mónica Betancourth Vásquez Ing. Agr. – Ph D Biotecnología Oscar Adrián Guzmán Piedrahita Ing. Agr.– M Sc Fitopatología Pedro Alfonso Alarcón Gómez Ing. Agr. – M Sc Fitopatología Rodrigo Orlando Campo Arana Ing. Agr. – Ph D Fitopatología
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