INTRODUCCIÓN
Las plantas son sometidas permanentemente a diferentes tipos de situaciones que generan una reducción del crecimiento y la productividad.
El estrés biótico, causado por patógenos, es un desafío constante que las plantas deben superar para completar su ciclo biológico con éxito. Después del reconocimiento del patógeno, una de las respuestas primarias de las plantas a los patógenos es la generación de especies activas de oxígeno como el H2O2 y O2. Esta acumulación de especies activas de oxígeno se conoce como explosión oxidativa y es el preludio de las respuestas de defensa celular contra los patógenos.
Los estudios de varias combinaciones planta-patógeno ha revelado una estrecha correlación entre el perfil de formación de las especies activas de oxígeno y el resultado final de la interacción (incompatible = resistencia; compatible = enfermedad). Las interacciones incompatibles dan lugar a una producción bifásica y sostenida de especies activas de oxígeno, mientras que las compatibles provocan una explosión oxidativa monofásica.
La fase I de formación de especies activas de oxígeno tiene lugar a los pocos minutos de la interacción, cuando la planta reconoce los elicitores, componentes de la pared celular del patógeno. Es el reconocimiento inespecífico. Esta fase es común tanto en las interacciones incompatibles como en las compatibles.
En la fase II tiene lugar una explosión más fuerte y prolongada de especies activas de oxígeno y está directamente relacionada con la resistencia de la planta al patógeno, provocando la muerte localizada de las células en contacto con el patógeno (respuesta hipersensible) y, por tanto, esta fase es característica de las interacciones incompatibles.
Durante la fase II tiene lugar un amplio abanico de cambios metabólicos como la activación de canales de entrada de iones a través de la membrana plasmática, un incremento en la actividad de la lipoxigenasa, formaciones de estructuras de resistencia en la pared celular como papilas de callosa y lignina, y la producción de compuestos antimicrobianos como fitoalexinas.
La explosión oxidativa en esta fase II puede activar directamente la muerte celular o respuesta hipersensible en el sitio de infección y servir como amplificador de la señal de alarma hacia el resto de la planta que no ha entrado en contacto con el patógeno, esto es, la activación de la resistencia sistémica adquirida (RSA) con la consecuente producción de proteínas de defensa denominadas proteínas PR (pathogen related).
Generalmente, las proteínas PR son producidas tanto en las interacciones compatibles como en las incompatibles, pero su producción siempre es más rápida en las interacciones incompatibles (MOLINA et al., 1999; MUNCH-GARTHOFF et al., 1997). Del mismo modo, la abundancia de estas proteínas PR siempre es mayor en las interacciones incompatibles que en las compatibles (PRITSCH et al., 2000).
La inducción de resistencia se basa principalmente en transformar una interacción compatible en incompatible, es decir, generar una explosión oxidativa más prolongada en el tiempo de manera que la planta susceptible de enfermar sea resistente. Fue a partir de los años sesenta cuando las investigaciones sobre la inducción de resistencia sistémica adquirida se volvieron más consistentes.
En 1961 se demostró que plantas de tabaco tratadas exógenamente con partículas del virus del mosaico del tabaco, se volvieron más resistentes a una nueva infección del virus. Estas partículas del virus actúan como elicitores poniendo en marcha los mecanismos de activación de resistencia sistémica adquirida en toda la planta.
Este ensayo desencadenó otros estudios encaminados a activar la respuesta de defensa de la planta mediante el empleo de elicitores. Los elicitores no tienen un efecto directo sobre el patógeno, sino que protegen a la planta desencadenando las cascadas de señales que activan la RSA, actuando así de forma diferente a los fungicidas químicos convencionales. Los elicitores empleados pueden ser bióticos, como lipopolisacáridos, peptidoglicanos, glucanos, mananos, etc. que son fragmentos de las paredes celulares de hongos y bacterias, y elicitores abióticos, como el ácido 2,6-dicloroisonicotínico, el 3-aliloxi-1,2-benzisotiazol- 1,1-dióxido, el S-metil benzotiadiazol, etc.
Si bien los elicitores bióticos simulan el ataque de un hongo patógeno, los abióticos son compuestos análogos a las sustancias señalizadoras que la planta sintetiza induciendo la síntesis de proteínas PR de defensa. Es por eso por lo que a los elicitores abióticos se les denomina más correctamente como señalizadores de defensa.
La idea de acelerar la respuesta de la planta mediante la aplicación de señalizadores de resistencia sistémica (bióticos o abióticos, respetuosos con el medio ambiente) es del todo atractiva y supone, al mismo tiempo, una alternativa biológica, ambiental y comercialmente viable, a los métodos actuales de control de patógenos mediante el uso tradicional de pesticidas químicos.
Micocel® es una innovadora formulación desarrollada para proteger a la planta de los efectos del estrés biótico que causan los hongos oomicetos como Phytophthora sp., Plasmopara sp., Pseudoperonospora sp. y demás enfermedades conocidas por mildius, protegiendo la salud de las plantas.
Micocel® combina la acción de elicitores biológicos del extracto de Saccharomyces con carboxilaminas, señalizadores de defensa, que tras ser reconocidos por proteínas de la membrana celular de la planta activan los mecanismos de defensas locales y sistémicos:
- aumento de las especies activas de oxígeno, que actúan a nivel local induciendo compuestos de resistencia, como papilas de callosa o lignina, que refuerzan las paredes celulares alrededor de la zona de infección impidiendo el avance de la enfermedad.
- síntesis de fitoalexinas, metabolitos sintetizados por la planta que son tóxicos para el hongo.
- activación de las señales de defensa en toda la planta induciendo la expresión de proteínas PR de defensa.
Materiales y métodos
El estudio se realizo sobre una plantación de pepino bajo plástico, situada en el término municipal de Alginet (Valencia). La plantación estaba distribuida con un marco de plantación de 1,5 m x 0,45 m y riego localizado. Las condiciones ambientales registradas durante la duración del ensayo se obtuvieron de la estación meteorológica de Benifaio (Valencia), tomándose las lecturas de temperatura (ºC), pluviometría (mm) y humedad relativa (%) (Figura 2.1).
El diseño del ensayo fue de bloques randomizados con 4 repeticiones por variante, con parcela elemental de 10 plantas (6,8 m2), estudiándose diferentes dosis del producto micocel®, por vía foliar y radicular dependiendo de la variante, disponiendo de un testigo (no tratado) y un comparativo de probada efectividad frente Pseudoperonospora cubensis.
Se realizaron dos inoculaciones los días 7 y 14 de junio respectivamente.
Los productos y las dosis ensayadas aparecen detallados en la Tabla 2.1. La primera aplicación se efectuó el 19 de junio, justo al inicio de los primeros síntomas de la enfermedad, realizándose las sucesivas aplicaciones cada 7 días.
En la Tabla 2.2 se relacionan las condiciones climáticas registradas durante la realización de las aplicaciones, empleándose para la ejecución de las aplicaciones una mochila de espalda modelo Maruyama, trabajando a una presión de 10 bares, con un consumo de caldo de 1.000/1.700 L/ha, según fuese la aplicación por vía foliar o radicular.
Procedimiento experimental
Se observaron 50 hojas por parcela elemental, clasificándolos de acuerdo con la aplicación de una escala, con valores de 1 a 6, representando cada coeficiente la siguiente magnitud:
Con los valores obtenidos se calculó la Frecuencia del Ataque y la Intensidad del Ataque, según la fórmula de Towsend y Heuberguer. Posteriormente se transformaron los datos mediante el algoritmo arcsen (?x/100), siendo x el porcentaje de frecuencia del ataque o intensidad del ataque, realizándose posteriormente el análisis de la varianza ANOVA, mediante el programa estadístico Statgrafics
5.1.
Resultados
Cuadro de eficacias
Los valores de frecuencia del ataque e intensidad del ataque promedio para cada una de las repeticiones en la evaluación previa A00, así como en A07, B07, C07, C14 y C21, se muestran en las siguientes tablas. Todos los productos en estudio fueron selectivos con el cultivo.
Discusión de resultados
Después de realizar dos inoculaciones con Pseudoperonospora cubensis, con un intervalo de 7 días, la presencia de la enfermedad fue uniforme en toda el área de ensayo, tanto en frecuencia como en intensidad del ataque del patógeno, efectuándose la 1ª aplicación con un frecuencia e intensidad promedio de todas las variantes de 16,4% y de 1,0% respectivamente (Tabla 3.1).
Frecuencia del ataque
A los 7 días después de la segunda aplicación (B07), todas las variantes en estudio mostraron diferencias significativas respecto al testigo a excepción de la tesis nº 5 micocel a 3,0 kg/ha por vía radicular (Tabla 3.3).
Una semana después de la tercera aplicación (C07) todos los productos en estudio presentaron diferencias en relación al testigo. Las aplicaciones de micocel no se diferenciaron con el comparativo (tesis nº 8), a excepción de la tesis nº 5 micocel a 3,0 kg/ha por vía radicular (Tabla 3.4).
A los 14 días después de la tercera aplicación (C14) todos los productos en estudio presentaron diferencias significativas en relación al testigo. No hubo diferencias entre las tesis foliares y radiculares de micocel.
A los 21 días después de la tercera aplicación, todos los productos en estudio siguen presentando diferencias estadísticas en relación al testigo. Entre las tesis foliares de micocel no hubo diferencias, lo mismo que entre las tesis radiculares.
Solo la tesis nº 4 micocel a 6,0 kg/ha por vía foliar tuvo diferencias significativas con las tesis radiculares.
Si escogemos valores intermedios y representamos gráficamente los valores de frecuencia de ataque de la tesis nº 3 micocel 4,5 kg/ha por vía foliar, el comparativo (tesis nº 8) y el testigo, tenemos:
De la Gráfica A observamos como a partir de los 7 días después de la tercera aplicación, el % de frecuencia de ataque tanto en la tesis foliar de micocel a 4,5 kg/ha como en el comparativo, va disminuyendo con respecto al testigo, siendo las diferencias a los 21 días después de la tercera aplicación, las siguientes:
Intensidad del ataque
A los 7 días después de la primera aplicación (A07) todos los productos han mostrado diferencias significativas respecto al testigo, mostrando tanto las dosis de 4,5 y 6,0 kg/ha de micocel por vía foliar, como el comparativo resultados similares y presentando diferencias estadísticas respecto a las diferentes dosis de micocel por vía radicular. Una semana después de la segunda aplicación (B07) todos los productos en estudio presentaron diferencias en relación al testigo. Las tesis de micocel a 4,5 y 6,0 kg/ha por vía foliar como el comparativo obtuvieron resultados similares, presentando diferencias significativas con todas las tesis de micocel por vía radicular.
A los 7 días después de la tercera aplicación (C07) el comparativo mostró diferencias estadísticas con todas las variantes de micocel en estudio, desapareciendo esta significación en las posteriores evoluciones. A los 14 y 21 días después de la tercera aplicación, las tesis foliares de micocel a 4,5 y 6,0 kg/ha no se diferenciaron del comparativo.
Si escogemos valores intermedios y representamos gráficamente los valores de intensidad de ataque de la tesis nº 3 micocel 4,5 kg/ha por vía foliar, el comparativo (tesis nº 8) y el testigo, tenemos:
De la Gráfica B, observamos que las diferencia en intensidad de ataque a los 21 días después de la tercera aplicación, son:
Conclusiones
Con tres aplicaciones en plan curativo, el producto Micocel® ha mostrado ser selectivo con el cultivo, obteniéndose diferencias significativas al 95% en relación al testigo, tanto en frecuencia como en intensidad del ataque, con las diferentes dosis de micocel utilizadas por vía foliar o radicular y el comparativo.
Los mejores resultados se han obtenido con micocel a 4,5 y 6 kg/ha por vía foliar, no existiendo diferencias estadísticas entre estas dosis de micocel y el comparativo, respecto a la intensidad del ataque.
A pesar de los resultados obtenidos, la especial agresividad que manifiesta el patógeno ensayado (Pseudoperonospora cubensis) sobre el cultivo utilizado (en este caso pepino cultivado en invernadero), nos indica que el procedimiento de lucha más eficaz para actuar frente a esta enfermedad siempre será utilizando el método preventivo, ya que una vez instalada, su especial agresividad, determina ataques gravísimos sobre el cultivo que impiden su control total.
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