La mancha marrón de los cítricos causada por Alternaria alternata pv. citri se ha detectado en España afectando a los mandarinos Fortune y Nova, y tangelo Minneola. Los factores climáticos más importantes que afectan el desarrollo y la severidad de la esta enfermedad son: la temperatura y el agua libre que son, junto con la humedad relativa, los factores que influyen directamente en los procesos de crecimiento, esporulación y germinación del patógeno. Este trabajo presenta el desarrollo de un modelo empírico de predicción de riesgo de enfermedad en el que se ha tenido en cuenta: el hospedante (estado fenológico), el potencial de inóculo (concentración de conídios en el aire) y el efecto de los factores ambientales.
INTRODUCCIÓN
La mancha marrón de los cítricos causada por el hongo Alternaria alternata (Fr.:Fr.) Keiss pv. citri (Aac) fue descrita por primera vez en Australia en 1903 y actualmente afecta a diversas áreas citrícolas de Florida (EE UU), Cuba, Colombia, Brasil, Argentina, Sudáfrica, Israel, Turquía, España e Italia (Herrera-Isla, 1992; Vicent et al., 1999; Timmer et al., 2000; Bella et al., 2001; Peres et al., 2003). Esta enfermedad se detectó por primera vez en nuestro país en una parcela de la variedad Fortune de Alcira (Valencia) en 1998 y, en la actualidad, existe constancia de su presencia en las tres provincias de la Comunidad Valenciana, Tarragona, Huelva y Cádiz. Uno de los síntomas que se observan en las parcelas afectadas es la fuerte defoliación que sufren los árboles durante las épocas de infección.
Sobre el limbo foliar aparecen áreas necrosadas de tamaño variable que avanzan por los haces vasculares de la hoja y, a medida que la hoja va desarrollándose, estas lesiones producen una curvatura lateral de la misma (Figura 1). Los frutos recién cuajados pueden presentar pequeñas lesiones de color oscuro sobre la corteza. A medida que crece el fruto, estas lesiones se agudizan formando zonas deprimidas de color marrón oscuro de tamaño variable que pueden superar los 10 mm de diámetro (Figura 2). Estos síntomas se han observado en mandarinos Fortune y Nova.
En tangelo Minneola se pueden observar otro tipo de lesiones a modo de excrecencias suberosas sobre la corteza de los frutos. Hasta el momento, la afección en España sólo se ha detectado en estas tres variedades. El ciclo biológico del hongo es bastante sencillo: Aac se reproduce sobre las lesiones de los órganos vegetales afectados formando esporas asexuales (conídios) cuando se dan condiciones de humedad elevada y temperaturas suaves. Estos se liberan al ambiente si se produce una bajada brusca de la humedad relativa y son diseminados por el viento depositándose sobre hojas y frutos, donde germinan cuando se dan condiciones de temperaturas suaves junto con la formación de una película de agua (por lluvia, rocío o niebla). Cuando se produce la germinación se emite una toxina que necrosa y destruye los tejidos vegetales, lo que sirve de sustrato para el desarrollo posterior del hongo. Este particular sistema de infección hace que la aparición de síntomas sea muy rápida (36-48 horas), apareciendo las necrosis incluso antes de que el hongo penetre en el órgano vegetal.
Factores que influyen en el desarrollo y severidad de la enfermedad
Factores del hospedante que afectan el desarrollo de la enfermedad
Los dos factores que más condicionan el desarrollo de la enfermedad son la variedad y el estado fenológico de las hojas y frutos, siendo los órganos inmaduros de hojas, frutos y brotes los más sensibles. Las variedades más afectadas por Aac a nivel mundial son la mandarina Dancy y sus híbridos Minneola, Orlando, Fairchild, Page y Nova. También se ha detectado la enfermedad en mandarina Emperor y Murcott así como en algunas variedades de pomelo. En este último caso, la enfermedad no parece causar daños de consideración (SCHUTTE, 1996; TIMMER AND PEEVER, 1997; TIMMER et al., 2000). En España, los daños más importantes se han presentado sobre mandarina Fortune.
También se han encontrado afecciones importantes en parcelas de tangelo Minneola y recientemente se ha detectado un alarmante aumento de la enfermedad sobre Nova (Clemenvilla). Estas tres variedades tienen como parental directo o indirecto a la mandarina Dancy que, como ya se ha indicado, es una de las variedades más sensibles a la enfermedad. En nuestro laboratorio se ha evaluado la susceptibilidad de frutos de mandarina Fortune comprobándose que pueden verse afectados en todos sus estadíos, aunque es en sus primeras fases cuando resultan más susceptibles (VICENT et al., 2004).
Factores del patógeno que afectan el desarrollo de la enfermedad
Para el desarrollo de la enfermedad es imprescindible la presencia de inóculo suficiente del hongo; como éste se va acumulando año tras año en forma de material vegetal afectado sobre el árbol o caído al suelo, la existencia de enfermedad en la plantación en años precedentes es un posible indicador del nivel de inóculo. El mejor sistema es la detección de la presencia de inóculo en el aire con técnicas aerobiológicas que permiten conocer en cualquier día y hora la concentración de dichos propágulos en el aire. En este sentido, nuestro equipo ha realizado un seguimiento de la concentración ambiental de conídios de Alternaria spp. en una parcela afectada usando un capturador volumétrico Burkard (Figura 3) en el período comprendido entre mayo de 2000 y febrero de 2003. En general, se ha observado que las primeras emisiones de conídios se producen a mediados de febrero o principios de marzo, cuando la temperatura media diaria supera los 10ºC.
La evolución de la concentración de conídios a lo largo del año está relacionada con la fluctuación estacional de las variables meteorológicas: a medida que aumenta la temperatura y el número de horas con agua libre, aumenta la concentración de conídios en el aire, con valores que pueden llegar hasta los 450 conídios/m3 y día. También se pudo observar que la concentración de conídios en el aire sigue una marcada periodicidad circadiana: en un día tipo la concentración aumenta progresivamente a partir de las 7-8 horas de la mañana, a medida que la humedad relativa (HR) disminuye, la temperatura aumenta y las hojas se secan, alcanzándose el primer máximo de concentración entre las 13 y las 15 horas y el segundo máximo, menos acusado, entre las 17 y las 20 horas coincidiendo con un aumento de la HR (Figura 4). Sin embargo, esta técnica no permite distinguir las cepas saprofitas y patógenas de Alternaria. Para soslayar esta cuestión se realizaron exposiciones ambientales con placas de medio ARSA modificado, altamente selectivo para Alternaria spp.
Las exposiciones se hicieron quincenalmente entre las 13 y 14 horas (que es cuando se da una mayor concentración de conídios en el aire) durante el período comprendido entre junio de 2003 hasta julio de 2004. Todas las colonias identificadas como Alternaria se inocularon sobre hojas inmaduras de mandarino Fortune a fin de comprobar su patogenicidad. Se encontró una correlación positiva entre la cantidad de colonias de Alternaria spp. obtenidas con la exposición de placas y la cantidad de conídios capturados por el Burkard, así como con la cantidad de cepas de Aac (Tabla 1).
Factores ambientales que afectan el desarrollo de la enfermedad
Los factores climáticos más importantes que afectan el desarrollo y la severidad de la mancha marrón de los cítricos son la temperatura (T) y el agua libre (AL) que son, junto con la humedad relativa (HR), los factores que influyen directamente en los procesos de crecimiento, esporulación y germinación del hongo (TIMMER et al., 1998; CANIHOS et al., 1999). En diversos estudios realizados por nuestro equipo se ha puesto de manifiesto que tanto el inicio de las infecciones como la severidad de la enfermedad están determinadas por la duración de la humectación, o humedad relativa elevada, y la temperatura de dicho período, siendo el valor óptimo 25ºC y al menos 8 horas de agua libre al día. Pueden darse infecciones incluso con temperaturas de 15ºC, pero en este caso el número de horas con agua libre necesarias es mayor.
Desarrollo de un sistema de predicción de riesgo de enfermedad
A partir de los estudios llevados a cabo por nuestro equipo durante el período comprendido entre mayo de 2000 y febrero de 2003 en una parcela de mandarino Fortune situada en Ribarroja (Valencia) afectada por la mancha marrón se ha desarrollado un modelo empírico de predicción de riesgo de enfermedad en el que se ha tenido en cuenta: el hospedante (estado fenológico), el potencial de inóculo (concentración de conídios en el aire) y el efecto de los factores ambientales (T, HR y duración del período de AL). Se hizo un seguimiento semanal del estado fenológico de los árboles y de la aparición de nuevas infecciones. Durante el período que se estudió el nivel de inóculo con la técnica del capturador Burkard los picos observados de concentración de conídios en el aire coincidieron con infecciones observadas en campo, estableciéndose una concentración media diaria mínima de 50 a 100 conídios por m3 de aire para que se pudiera dar la 1ª infección, poco severa, en campo y a partir de ésta la concentración de conídios aumentaba hasta alcanzar concentraciones que podían alcanzar hasta 450 conídios por m3 de aire como consecuencia de infecciones posteriores mucho más intensas también constatadas en el campo. En cuanto al hospedante, como se ha dicho anteriormente, en mandarino Fortune los frutos son susceptibles en todos sus estadios de desarrollo.
Con respecto al patógeno, las dos técnicas empleadas para medir el nivel de inóculo (capturador Burkard y exposición de placas) son excesivamente laboriosas. Por todo lo expuesto anteriormente nuestro equipo ha desarrollo un modelo empírico de predicción que utiliza las condiciones climáticas exclusivamente. A partir de las condiciones ambientales observadas en los períodos que se producían gran cantidad de conídios se establecieron unos intervalos de T, de HR y de AL que recibían más puntuación o menos dependiendo del nº de conídios. A partir de estos datos se obtienen unos valores que se van acumulando y finalmente se obtiene un nivel de riesgo de enfermedad que puede variar en una escala que va desde el 0 al 16. Cuando el nivel de riesgo sobrepasa el umbral de 8 existe riesgo de infección por Aac.
Evaluación de la capacidad predictiva del modelo de predicción
La evaluación de la capacidad predictiva del modelo en cuanto al momento de las infecciones se realizó desde marzo de 2003 hasta noviembre de 2004 en una finca comercial afectada por la enfermedad situada en Ribarroja (Valencia) y desde marzo hasta noviembre de 2004 en otra finca situada en Monserrat (Valencia). Desde marzo de 2003 hasta marzo de 2004 en la finca de Ribarroja se realizaron observaciones semanales de presencia o ausencia de infección a partir de las brotaciones sensibles de los árboles. A partir de marzo de 2004 la metodología utilizada consistió en llevar semanalmente a cada una de estas fincas dos plantas de mandarino Fortune de tres años de edad, cultivadas en maceta y con brotaciones susceptibles a la infección por Aac, y tras permanecer una semana en el campo se hacía una primera evaluación de síntomas. Se retiraban las plantas del campo y trascurrida otra semana se hacía una segunda evaluación de síntomas.
Paralelamente se registraron los datos de temperatura, humedad relativa, y agua libre con una estación meteorológica (Figura 5) y se calcularon los niveles de riesgo diarios según las predicciones del modelo. En la parcela de Ribarroja en 2003, el modelo predijo 5 períodos de riesgo (a mediados de mayo, principios y finales de septiembre, a mediados de octubre y finales de noviembre), de los cuales los tres primeros coincidieron con las infecciones observadas en campo y los dos restantes fueron menos evidentes debido a falta de brotaciones sensibles en estos períodos (véase Figura 6). En el 2004, en esta misma parcela, el modelo ha predicho de momento 5 períodos de riesgo de infección (finales de marzo, mediados de mayo, septiembre, principios y final de octubre) que coinciden con las infecciones observadas en las plantas trampa.
En la parcela de Monserrat, durante el presente año, el modelo ha predicho 4 períodos (a principios de junio, mediados de julio, mediados de agosto y de principios de septiembre a mediados de octubre) que también coinciden con las infecciones observadas en las plantas trampa. Desde mediados de julio, una vez finalizada la caída fisiológica de junio, y hasta que se cosechen los frutos se está haciendo también una evaluación de la incidencia y severidad de la infección en frutos comparándola con los niveles de riesgo de la enfermedad según el modelo. Para ello, semanalmente se cogen cuatro árboles al azar y se observan veinticinco frutos por árbol contando el número de lesiones por fruto, obteniéndose la incidencia como % de frutos afectados y la severidad como número de lesiones por fruto. En la Figura 7 se puede observar cómo en la parcela de Ribarroja se pasa de un porcentaje prácticamente nulo de frutos afectados, cuando el nivel de riesgo está por debajo de 8, hasta el 100% de frutos afectados cuando el nivel de riesgo llega a 12. En la parcela de Monserrat partimos de un 15 a 25% de frutos afectados (pertenecientes a infecciones anteriores de julio y agosto) cuando el nivel de riesgo está por debajo de 8 y se alcanza un 90% cuando el nivel de riesgo llega a 14. En cuanto a la severidad de la infección se puede observar en las dos parcelas cómo se pasa de cero lesiones por fruto, cuando el nivel de riesgo está por debajo de 8, a 15 lesiones por fruto cuando el nivel de riesgo alcanza valores de 12 y 14.
Utilidad del modelo y su eficacia en el ahorro de tratamientos. Perspectivas futuras
Este modelo permite detectar durante el ciclo de cultivo aquellos momentos en que se dan las condiciones más favorables para que se produzca la infección por Aac. Su utilidad consiste en que, realizando los tratamientos fungicidas en base a los momentos de riesgo señalados, es posible racionalizar o reducir el número total de aplicaciones en un ciclo de cultivo en comparación con un programa tradicional de aplicaciones sistemáticas. En la actualidad se esta desarrollando un programa informático para el procesado de datos que nos llegan de distintas estaciones meteorológicas, instaladas en diferentes fincas comerciales, y así en el futuro se podría extender el uso de este modelo a un mayor número de usuarios e incluso a su implantación en Estaciones de Avisos Fitosanitarios.
Agradecimientos: Estos trabajos han sido realizados gracias a la financiación de los siguientes organismos y empresas: Proyecto de Investigación GV-CAPA 00-12 de la Consellería de Agricultura, Pesca y Alimentación de la Generalitat Valenciana. Convenios con la Asociación de Citricultores de la Provincia de Huelva. Agradecemos la colaboración prestada por las empresas: REVA S.A., FITOGAR S.A. y SAEAS.
BIBLIOGRAFÍA
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