consideraciones en el control de enfermedades infecciosas del nogal

consideraciones en el control de enfermedades infecciosas del nogal

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Fitosanidad
Manejo biológico de Peste Negra
CONSIDERACIONES EN EL CONTROL DE
ENFERMEDADES INFECCIOSAS DEL NOGAL
Julio Retamales1*, Romina Alvarado1, Pablo Núñez1
1
Laboratorio Agroadvance Ltda. Camino a Melipilla 26200, Peñaflor, Región Metropolitana - Chile. www.agroadvance.cl
*Autor correspondiente: [email protected]
La elección de la variedad de nogal a
cultivar es una decisión clave para el
agricultor, ya que debe considerar las
características del fruto para la exportación y así mismo la máxima reducción
de los costos de producción. Algunos
aspectos importantes de incluir en la
toma de decisiones en la elección de una
varietal de nogal para evitar el desarrollo de enfermedades infecciosas pueden
ser: i) niveles de resistencia intrínseca
a enfermedades previamente reportadas (Vagelas et al., 2012), ii) época de
brotación y floración para evitar riesgos
de heladas primaverales, neblinas o lluvias tardías en primavera que facilitan
la entrada de patógenos (microheridas),
iii) tipo de suelo que permitan un buen
drenaje y el escurrimiento–dilución del
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agente infeccioso, iv) un programa de
nutrición efectivo podría restringir la
aparición de enfermedades infecciosas
potenciando las estrategias intrínsecas
del cultivar evitando al mismo tiempo
el uso de agroquímicos de control.
Para el establecimiento de una enfermedad infecciosa en plantas productivas deben conjugarse una triada de
aspectos: susceptibilidad del hospedero, abundancia y virulencia del agente etiológico así como una condición
medioambiental favorable para la interacción patógeno-planta (Sundström et
al., 2014).
ENFERMEDADES PRODUCIDAS POR
HONGOS EN EL NOGAL
Las especies del género Phytophthora
(Oomycota) son hongos fitoparásitos ubicuos de suelo. Existen más de 10 especies de Phytophthora reportadas generando daño en el nogal a nivel mundial. Sin
embargo, en Chile se han detectado sólo
tres especies: P. cinnamomi (pudrición de
raíces), P. cactorum y P. citrophthora (ambas
generando pudrición de cuello).
El impacto ecológico y económico de
la infección por Phytophthora es impredecible bajo condiciones ambientes favorables para su infección. En este sentido, el aumento de humedad y un rango
de temperatura entre 5°C a 30°C en el
suelo puede incidir en la severidad de
la infección debido a la generación de
heridas en las raíces (asfixia radicular),
lo cual es una puerta de entrada para el
hongo. Una situación similar ocurre durante los eventos de floración y/o golpes
de sol en la superficie aérea del cultivar.
La presencia de nemátodos así como un
uso excesivo de fertilizantes nitrogenados favorece el establecimiento de flora
patógena acompañante a nivel radicular. Más aún, Phytophthora sp. en presencia de alta humedad y una temperatura
entre 25-28°C desarrolla estructuras de
resistencia llamadas clamidosporas (incluso en ausencia del huésped) constituyendo una de las principales fuentes de
inóculo para nuevas infecciones.
Las infecciones por Phytophthora inciden en pérdida de vigor y crecimiento
de ejemplares de nogal. Además, el
follaje verde va tomando con el tiempo una coloración amarillenta hasta
la pérdida de éste facilitando así la
generación de daños por golpes y la
muerte del árbol (Figura 1). Esta situación es evidente en plantas jóvenes
dada su alta sensibilidad a infección
por hongos, desencadenando efectos
típicos en la corteza del nogal y más
específicamente en cuello, corona y/o
raíces (cancro o chancro).
El control de Phytophthora sp. se basa en
el manejo y uso de agroquímicos. Respecto del manejo se consideran todos
aquellos procedimientos que evitan el
establecimiento del patógeno en terreno.
CORTESÍA AGROADVANCE LTDA.
L
a producción agrícola a gran
escala incrementa la agregación
y uniformidad genética de cada
cultivar de interés. En Chile se
ha privilegiado el cultivo de dos
variedades de nogal: Chandler
(55%) y Serr (36%). La preferencia de
aumentar el cultivo Chandler radica en
su robusta producción (90% de flores
femeninas laterales) además de desarrollar una nuez fácil de procesar y la semilla presenta un color muy claro, dando
valor agregado al producto final. No
obstante y en forma paralela, aumenta
la vulnerabilidad del cultivo a agentes
infecciosos facilitando la aparición y
propagación de estos.
Figura 1. Árbol de nogal con
típicos síntomas de infección por
Phytophthora sp.
Fitosanidad
En nuestro país, la producción de nogal se
ve enfrentada principalmente a tres agentes
bacterianos produciendo agalla del cuello
(Agrobacterium tumefaciens), cáncer bacteriano
(Pseudomonas syringae pv. Syringae) y peste negra (Xantomonas arboricola pv. Juglandis),
siendo esta última la infección más recurrente en nogal.
Xanthomonas arboricola pv. Juglandis es una bacteria Gram negativo cuya característica es la
generación de pigmentación amarillenta bajo
condiciones de crecimiento en laboratorio
(xanthomonadina), siendo considerado a su
Se estima que Xanthomonas arborícola pv. Juglandis (Xaj) es capaz de generar pérdidas por
sobre el 50% de la producción y en casos extremos, entre el 70 al 100%. El daño por Xaj
se caracteriza por un efecto necrótico sobre
tejidos suculento (flores y frutos jóvenes) que
avanzan hasta el fruto en formación (Figura 2A). La penetración de Xaj en el nogal se
da principalmente por aberturas naturales
(estomas y lenticelas) pero también mediante estigmas florales y heridas. Los primeros
síntomas de la enfermedad se dan a inicios
de la brotación pudiendo desarrollar una infección latente por más de un año, situación
condicionada a factores climáticos como aumento de agua libre, lluvias, humedad relativa sobre el 95% y temperaturas templadas.
Esta bacteria se disemina fácilmente a través del polen, agua de lluvia y pasivamente
Síntomas de peste
negra en frutos
inmaduros de nogal.
por insectos, siendo la fuente de inóculo la
población epífita de la bacteria en el propio
nogal; yemas y amentos infectados durante
la temporada anterior, cancros en ramillas y
restos de poda.
A la fecha, el control de la peste negra está
basado en la aplicación de derivados cúpricos
durante todo el período vegetativo del nogal.
Sin embargo, se ha determinado que la reducción en el número de aplicaciones de cobre
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Entregue los envases vacíos con Triple Lavado en los Centros de Acopio AFIPA.
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ENFERMEDADES PRODUCIDAS POR
BACTERIAS EN EL NOGAL
Figura 2. Peste negra
del nogal originada
por Xanthomonas
arboricola pv.
Juglandis (Xaj).
vez un carácter diagnóstico del patógeno
(Figura 2B). Esta bacteria de distribución
mundial presenta siete patovares, siendo tres
de estos los más importantes en términos
económicos: X. arborciola pv. Pruni asociado
a daños a frutos de carozo (patógeno cuarentenario), X. arborícola pv. Corylina en avellano y X. arboricola pv. Juglandis en nogal (walnut
blight ). Sin embargo, la cercanía filogenética
entre estos patovares y las variaciones genéticas que ha sufrido la especie dependiendo
de la zona geográfica de aislamiento de Xaj
(Kaluzna et al., 2014) ha dificultado el desarrollo de técnicas moleculares específicas
para su detección.
CORTESÍA AGROADVANCE LTDA.
Por ejemplo: drenaje del suelo, planificación
de riego, control de malezas, eliminación de
árboles infectados (reservorio), desinfección
de herramientas durante los procedimientos
de curación de cancros, entre otros. Por otra
parte, se ha demostrado que las diferentes especies de Phytophthora presentan susceptibilidad
frente a fenilamidas (Metalaxil) y fosfonatos
(Fosetil-aluminio). Estos últimos se aplican de
manera foliar y pueden traslocarse al sistema
radicular mostrando alta eficiencia en el control de P. cinnamomi. En pos de una agricultura
sustentable y orgánica, se ha demostrado antagonismo microbiano sobre el crecimiento de
Phytophthora sp. (Biocontrol) empleando la bacteria Enterobacter aerogenes y/o los hongos
Trichoderma sp., Cordyceps bassiana, Paecilomyces sp.
y Gliocladium spp.
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Fitosanidad
Figura 3. Aislamiento bacteriano de Xaj con típico crecimiento amarillento en
medio microbiológico convencional
EL NOGAL EN CHILE Y EL MUNDO
CORTESÍA AGROADVANCE LTDA.
El nogal (Juglans regia) es uno de los árboles frutales con mayor
distribución a nivel mundial dado su interés comercial, asociado a
la producción de nuez, así como para la obtención de diferentes
compuestos químicos con propiedades medicinales. Por ejemplo,
se reporta actividad antimicrobiana, antihelmíntica, antidiarreica,
antiinflamatoria (Taha et al., 2011).
en función del estado fenológico de los
árboles tiene el mismo efecto en el control del patógeno que aplicaciones continuas durante todo el período vegetativo. Estudios desarrollados por nuestro
grupo de investigación (período 20122013) determinaron que Xaj se puede
encontrar durante todo el período vegetativo del nogal (VII-VIII regiones)
y en diversos tejidos según el estado
fenológico del árbol tanto en variedad
Serr como Chandler. Si bien existe una
reducción considerable del recuento de
células viables post-tratamiento con
cobre, dentro de esta población se presentan individuos de baja susceptibilidad al compuesto activo. Más aún, esta
resistencia puede ser codificada a nivel
plasmídico pudiendo transmitirla a la
población bacteriana residente del nogal, por ejemplo P. syringae.
El uso excesivo de cobre conlleva a la
acumulación del mismo en el ambiente pudiendo desarrollar secuelas en la
floración y polinización, llevando a una
disminución de la producción de frutos
a su vez de generar efectos tóxicos gas-
La producción nacional de nogal abarca una extensa zona de
cultivo que va desde Coquimbo hasta la Araucanía estimándose
una área de cultivo específico de 24.403 hectáreas (ODEPA,
2014). Sin embargo, las regiones con mayor producción en Chile
se centran en la IV, V, VII y Región Metropolitana. La producción
de nueces de nogal ha visto un incremento sostenido en el
tiempo, pasando de 9,7 mil toneladas exportadas en 2001 a 52 mil
toneladas en el año 2014. Este considerable crecimiento (536%)
permite estimar que será necesaria una producción interna de
204.000 toneladas para el año 2025 para satisfacer la demanda
mundial de este fruto principalmente en países como Turquía, Italia,
Japón, Emiratos Árabes; Brasil, España, Alemania, entre otros.
trointestinales y/o neurodegenerativos
en diferentes tipos de organismos. En
este sentido, una alternativa para el control de peste negra es el uso de antibióticos. Si bien, en el mercado tradicional
se dispone de varios tipos de antibióticos (Oxitetraciclina y Estreptomicina)
su uso es cuestionado por el surgimiento a corto plazo de poblaciones bacterianas resistente, por su efecto residual
extremadamente corto y por su posible
efecto en la salud animal y humana.
En términos de biocontrol, se han empleado bacterias contra varios fitopatógenos fúngicos y bacterianos como
una alternativa sin restricciones ambientales y producción orgánica del
nogal, entre estas bacterias podemos
citar a Bacillus sp., Brevibacillus sp. y
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CORTESÍA AGROADVANCE LTDA.
Figura 4. Peste negra del nogal originada por Xanthomonas arboricola pv.
Juglandis (Xaj). Síntomas de BAN en frutos inmaduros del nogal.
Pseudomonas sp. Nuestro grupo de investigación, en la búsqueda de alternativas sustentables de prevención y control de peste negra ha logrado aislar
virus bacterianos (bacteriófagos) de
potente actividad lítica sobre aislados
nacionales de Xaj como parte de una
estrategia efectiva de fácil aplicación,
amigable con el medio ambiente y el
resto de los organismos incluyendo a la
especie humana. Algunas de las ventajas en el uso de bacteriófagos por sobre
las aplicaciones de cobre y/o antibióticos, pueden ser: i) controlan de forma
específica diferentes bacterias patógenas de plantas y no elimina la microbiota benéfica circundante a la misma,
ii) el efecto de los bacteriófagos se ve
amplificado en el lugar de aplicación
dado el ciclo de vida de estos (aproximadamente 100 fagos por célula bacteriana infectada), iii) no genera efectos
secundarios en la planta, equipamiento
del productor y el medio ambiente, por
ejemplo no impide el crecimiento ni la
floración de las plantas productivas y
iv) los bacteriófagos son entidades no
tóxicas y biodegradables.
Por otra parte, ha sido reportado que
los microorganismos en el ambiente
pueden interactuar para potenciar el
desarrollo y severidad de enfermedades en el hospedero. Particularmente
en el nogal, existe una enfermedad denomina necrosis apical (Brown Apical
Necrosis, BAN) que se caracteriza por
la aparición de manchas que van desde
café a café oscuro en la zona basal del
estigma (Figura 2C) y posterior desarrollo de zonas necróticas de pudrición dentro de los tejidos de la nuez,
lo que incide en la caída prematura
del fruto (Moragrega et al., 2014). Ha
sido reportado que este síntoma es desarrollado en conjunto por bacterias y
hongos. Sin embargo, es siempre Xaj la
que se encuentra en mayor proporción
y sería la principal causante de BAN en
relación a Fusarium sp. y Alternaria sp.,
los que actuarían como colonizadores secundarios a Xaj y generalmente
cuando el fruto está en el suelo.
En resumen, la producción de nueces
de nogal es un foco económico que va
en aumento para beneficio de la economía del país pero que ha visto importantes pérdidas económicas dado
el surgimiento de enfermedades de
origen infeccioso, a su vez que éstos
pueden interactuar para potenciar infecciones en el nogal. Por tanto, esta
situación pone de manifiesto lo im-
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portante de conocer la biología de los
patógenos en campo para establecer
estrategias eficientes de prevención
y/o control en el nogal y con ello evitar pérdidas económicas generadas por
tratamientos con eficacia limitada.
Referencias clave:
1. Kaluzna M, Pulawska J, Waleron M & Sobiczewski D. (2014) The genetic characterization of Xantomonas arboricolas pv. Juglandis,
the causal agent of walnut blight in Poland.
Plant Pathology, 63: 1404 – 1416.
2. Moragrega C, Matias J, Aleta N, Montesinos E & Rovira M. (2011) Apical necrosis and
premature drop of Persian (English) walnut
fruit caused by Xanthomonas arboricola pv.
Juglandis. Plant Diseases, 95: 1565 – 1570.
3. Sundström JF, Albihn A, Boqvist S, Ljungvall K, Marstorp H, Martiin C, Nyberg K,
Vågsholm I, Yuen J & Magnusson U. (2014)
Future threats to agricultural food production
posed by environmental degradation, climate
change, and animal and plant diseases – a
risk analysis in three economic and climate
settings. Food Sec. (2014) 6:201–215.
4. Taha NB & Al-Wadaan MA. (2011) Utility
and importance of walnut, Juglans regia Linn:
A review. African Journal of Microbiology Research, 5(32): 5796 – 5805.
5. Vagelas IK, Rumbos CI & Tsiantos J. (2012)
Variation in disease development among persian walnut cultivars, selections and crosses
when inoculated with Xanthomonas arboricola pv. juglandis in Greece. Journal of Plant
Pathology, 94 (1): 57 – 61.
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