miércoles, 22 de abril de 2015

Efecto de los fosfitos de calcio y potasio en la protección contra enfermedades fungosas del cultivo de fresa en la Unión, Antioquía.



Departamento de Investigación, Diseño & Desarrollo
Microfertisa S.A.
INTRODUCCIÓN

El área cultivada en fresas a nivel Nacional alcanzó 1200 ha en 2013, de las cuales 277 se encontraban en Antioquia con un rendimiento de 36 t.ha-1 y una producción total de 13.000 toneladas. En Cundinamarca se cultivaron 490 ha, departamento que logro el mayor rendimiento  41 t.ha-1(Ministerio de Agricultura y Desarrollo rural, 2014).

Thao et al .,2009, indican que la aplicación de fosfitos incrementa los rendimientos y calidad de los frutos cosechados no necesariamente indican que las plantas están utilizando el fosfito como fuente directa de fósforo, muy probablemente los efectos positivos sean debido a las propiedades fungicidas de los mismos y el caso de las aplicaciones al suelo, podrían estar contribuyendo los microorganismos a la transformación de fosfito a fosfato.

Los fosfitos han sido utilizados como fungicidas para el control de patógenos, especialmente oomicetos. King et al, 2000; demostró el efecto de los fosfitos sobre la morfología y cambios en transcripción genética del patógeno Phythophtora cinamomi. Tratamientos in vitro del patógeno con una solución que contenía fosfitos (40 µg/mL) generó una reducción en el crecimiento de las hifas de hasta 68% después de cuatro días de exposición al tratamiento. También se observó la aparición de hifas cortas y degradación de las paredes celulares de las hifas del patógeno tratado. El análisis del perfil de transcripción del patógeno tratado demostró cambio en la expresión genética causados por el tratamiento con fosfitos. Varios de los genes que disminuyeron su expresión están relacionados con la síntesis de  pared celular, mantenimiento de la integridad de las paredes celulares, membrana celular y el cito-esqueleto (Hardham, 2007).

Además de actuar directamente sobre el patógeno, los fosfitos también estimulan los mecanismos de defensa endógenos de las plantas. Los fosfitos tienen un movimiento basipetalo en la planta, siendo primero translocados a través del xilema antes de llegar al floema (Whiley et al., 1995). Cuando se encuentra en el floema, los fosfitos son translocados en asociación con fotoasimilados hacia las regiones de la planta donde se presenta altas tasas de crecimiento (Guest y Grant, 1991). Los fosfitos también son absorbidos a través de las raíces, donde son reconocidos por los trasportadores de fosfatos. Dicha absorción es dependiente del pH y de la competencia con fosfatos. A pesar de la similitud estructural y de movilidad de los fosfatos y los fosfitos, estos últimos no son metabolizados por la planta, y por ende no constituyen una fuente de fosforo para el organismo (Sukarno et al., 1993).

Massoud et al., 2012; analizó el efecto de los fosfitos en el patosistema Hyaloperonospera arabidopsidisArabidopsis thaliana. El estudio permitió concluir que los fosfitos generan tanto inhibición directa del patógeno como activar el sistema innato de defensa de la planta, y que dicho efecto dual es dependiente de la concentración del tratamiento con fosfitos. Plántulas de A. thaliana fueron tratadas con diferentes concentraciones de fosfitos 72 horas antes de la inoculación con el patógeno. Siete días después de la inoculación, el número de esporas fue contado para determinar la susceptibilidad del patógeno al tratamiento. El experimento mostró que concentraciones de fosfitos menores o iguales a 5 mM no generaban inhibición en la esporulación, mientras que concentraciones entre el 10 mM y 22.5 mM generan una disminución proporcional de la esporulación.  Sin embargo, dosis superiores al 22.5 mM hasta 50 mM causaron una disminución de la esporulación hasta del 97% con un patrón de disminución lineal dependiente de la concentración, lo que podría indicar que a tales concentraciones la inhibición es causada por una mejor respuesta innata de la planta y por intoxicación directa del patógeno. Con el ánimo de identificar las rutas metabólicas utilizadas por los fosfitos, se inocularon mutantes de A. thaliana de la vía metabólica del ácido salicílico, de la vía de los jasmonatos y de la ruta del etileno. Tales genotipos fueron tratados con una solución de fosfitos 10 mM 24 horas antes de la inoculación con el patógeno. El número de esporas fue evaluado siete días después de la inoculación. Se encontró que en los mutantes de la vía del ácido salicílico el tratamiento no generó disminución en la esporulación, mientras que en los mutantes de la vía del jasmonato o de la vía del etileno el tratamiento generó una inhibición del 35% en la esporulación, lo cual no difiere del resultado encontrado con el mismo tratamiento en el genotipo silvestre. Dicho resultado permitió concluir que el efecto positivo de los fosfitos en el patosistema mencionado requiere de la funcionalidad de la vía del ácido salicílico.

El objetivo principal fue evaluar la incidencia y severidad del complejo de enfermedades fungosas en el cultivo de fresa al aplicar por vía foliar FITOKAL- B®  y FOSFI-K®.

METODOLOGÍA

El estudio se estableció en un cultivo de fresa cv. Camino real, localizado en el municipio de La Unión (Antioquía) a 2500 msnm y temperatura promedio de 13° centígrados. El trabajo se realizó en un área de 820 m2, la cual fue dividida en siete tratamientos, T1: Testigo Absoluto, T2: FosfiK 1.0L/ha, T3: FosfiK 1.5 L/ha, T4: FosfiK 2.0 L/ha, T5: FitokalB 1.0 L/ha, T6: FitokalB 1.5 L/ha y T7: FitokalB 2.0 L/ha. La densidad de siembra fue de 45.000 plantas por hectárea. Las aplicaciones de los tratamientos se realizaron en plantas en estado vegetativo a los 45, 75 y 106 días después de la siembra (dds)

Se evaluó la incidencia y severidad causada por el complejo de hongos que afectan las plantas de fresa (Phytophthora sp., Antracnosis, Botrytis sp., y Verticillum sp.) en la región.  Se realizó muestreo de evaluación a los 31, 54 y 78 días después de la última aplicación (dda). Por medio de monitoreo visual se identificaron las plantas afectadas por tratamiento y se procedió a calcular el porcentaje de incidencia mediante la siguiente fórmula matemática (Figura 1).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos desde la primera evaluación de incidencia demuestran un efecto positivo al aplicar fosfitos de calcio y potasio.  De acuerdo con la figura 2, se observó que la aplicación de Fosfi-K y Fitokal-B disminuyó el porcentaje de incidencia significativamente con respecto al testigo después de los 31 dda. La aplicación de Fitokal-B en dosis de 2.0 L/ha fue el mejor tratamiento, seguido por Fosfi-K en dosis de 2.0 L/ha. 



Resultados similares fueron reportados por Microfertisa (2006) donde se encontró que la aplicación de fosfito de potasio ocasiona una menor incidencia del patógeno Ascochyta pisi en los estratos superiores de la planta de arveja. Por otra parte, Velandia et al., 2012, reportaron que aplicaciones semanales al cultivo de cebolla de bulbo de fosfito de potasio, disminuyó la incidencia y severidad de Peronospora destructor. Otros autores como Álvarez et al., (2006) evaluaron el efecto de la aplicación de fosfito (400 g/L de P2O5) sobre la incidencia de mildeo velloso (Peronospora sparsa) en dos variedades de rosa, Charlotte y Malibú. A nivel de resultados se encontró que la aplicación de fosfito de potasio en la variedad Charlotte mantiene los menores niveles de incidencia de Peronospora sparsa  (8.9%), con relación a los tratamientos en los cuales se realiza la aplicación de funguicidas. En la variedad Malibú por su parte, la menor severidad de Peronospora sparsa (1.4%) se produjo al aplicar la mezcla entre fosfito de potasio y productos funguicidas y al aplicar fosfito de potasio individual (4.1%).
En cuanto a la eficiencia del fosfito de potasio en el control de fitopatógenos de la clase Oomycetes es atribuida a un efecto directo e indirecto. Directamente, la incorporación de fosfito en el medio de cultivo tuvo un efecto fungicida al restringir el crecimiento e inhibir la esporulación de Pythium (Lobato et al., 2007) y la aplicación de fosfitos a la base de las plantas en lupino (Lupinus angustifolius L. “Unicrop”) las protegió del ataque de Phytophthora cinnamomi (Rands), en tabaco (Nicotiana tabacum L) de P. nicotianae y en papaya (Carica papaya T.) de P. palmivora (Smillie et al., 1989). Indirectamente, el fosfito de potasio ha sido considerado como un inductor de la Resistencia Sistémica Adquirida (SAR), la cual consiste en un mecanismo natural desarrollado por las plantas para defenderse del ataque de microorganismos fitopatógenos y de insectos plaga (Daniel et al., 2005). En la planta el fosfito de potasio es disociado en las formas de ácido fosforoso (H 3PO 3) y K; el ácido fosforoso al ser reconocido por la planta como un metabolito del patógeno, activa los mecanismos de defensa estimulando la producción de fitoalexinas, las cuales son reconocidas por sus propiedades biocidas contra diferentes grupos de agentes causales de enfermedades de la clase Oomycetes, Hyphomycetes (Botrytis cinerea) y Aganomycetes (Rhizoctonia solani) (Kofoet et al., 2007).


Los resultados de severidad se pueden observar en la figura 3, se observa un efecto positivo al aplicar Fosfi-K y Fitokal-B desde los 31 dda. El mejor tratamiento corresponde a la aplicación de Fitokal-B en dosis de 2.0 L/ha, seguido por Fosfi-K en dosis de 2.0 L/ha. 

A nivel celular, los patógenos secretan enzimas que producen el reblandecimiento de las paredes celulares. El papel de estas enzimas en los procesos patológicos es de indiscutible importancia, especialmente en plantas jóvenes, ya que la pared primaria de los vegetales es rica en pectinas, mientras que la pared secundaria, característica de tejidos maduros, es más abundante en celulosa y hemicelulosa (Cornide et al., 1994).

A nivel de efecto funguicida preventivo, se ha demostrado que los fosfitos pueden  inhibir directamente hongos endoparásitos, en especial Oomicetos y hongos como Phytophtora y Peronospora (Lovatt y Mikkelsen, 2006).

CONCLUSIONES

La aplicación de fosfitos de calcio y potasio como Fitokal-B y Fosfi-K respectivamente, permitieron mantener un control en la incidencia y severidad de las enfermedades fungosas que se presentan en el cultivo de fresa.

La mejor dosis para el control preventivo de las enfermedades fungosas en el cultivo de fresa en el presente estudio fue de 2.0 L/ha tanto para Fitokal-B como Fosfi-K, sin embargo, los mejores resultados se observaron con la aplicación Fitokal-B.

La aplicación de fosfitos es una alternativa viable para reducir la cantidad de ingredientes activos de plaguicidas que se aplican al cultivo de fresa.


LITERATURA CITADA

Álvarez, E., Gómez, E., Llano, G. and Loke, J. 2006. Resistanse induction in roses to reduce severity of downy mildew by applying potassium phosphites. CIAT. 132-135p.


Cornide, M. T., H. Lima y J. Surlí. 1994. La resistencia genética de las plantas cultivadas. Científico-Técnica. La Habana, Cuba.


Daniel, R. and D. Guest. 2005. Defence responses induced by potassium phosphonate in Phytophthora palmivora challenged Arabidopsis thaliana. Physiological and Molecular Plant Pathology 67(3-5): 194-201p.


Guest D; Grant BR. 1991. The complex action of phosphonates as antifungal agents. Biol Rev 66: 159–187p.


Hardham AR. 2007. Defining the phosphite-regulated transcriptome of the plant pathogen Phytophthora cinnamomi. Cell biology of plant–oomycete interactions. Cell Microbiol, 9:31–39p.


King M; Reeve W; Van der Hoek M; Williams N; McComb J; O’Brien Ph; Hardy G. 2010.


Defining the phosphite-regulated transcriptome of the plant pathogen Phytophthora cinnamomi. Mol Genet Genomics. 284:425–435p.


Lobato. M.C., F.P. Olovieri, G. Daleo y A. Andreu. 2007. Efecto inhibitorio de compuestos fosfitos sobre el crecimiento de patógenos de papa in vitro. En: Memorias XI Congreso Argentino de Microbiología. Asociación Argentina de Microbiología, Córdoba, Argentina.


Lovett, C.T., Mikkelsen, R.L. 2006. Phosphite Fertilizers: What Are They? Can You Use Them? What Can They Do?. Better Crops 90 (4): 11-13p.


Kofoet, A. and K. Fischer. 2007. Evaluation of plant resistance improvers to control Peronospora destructor, P. parasitica, Bremia lactucae and Pseudoperonospora cubensis. Journal of Plant Disease and Protection 114(2): 54-61p.


Massoud K; Barchietto T; le Redulier T; Pallandre L; Didierlaurent L; Garmier M; Ambard-Bretteville F; Seng JM; Saindrenan P. 2012. Dissecting Phosphite-Induced Priming in Arabidopsis Infected with Hyaloperonospora arabidopsidis.  Plant Physiology, 159: 286-298p.


MICROFERTISA. 2006. Comparación agronómica entre una fuente de fosfato de potasio y una fuente de fosfito de potasio. Documento interno. 10 p.  


Ministerio de Agricultura y Desarrollo rural, 2014. Producción del cultivo de fresa. En: http://www.agronet.gov.co/agronetweb1/Estad%C3%ADsticas.aspx. Consulta: diciembre 2014

Smillie, R., B.R. Grant and D. Guest. 1989. The mode of action of phosphite: Evidence for both direct and indirect modes of action on three Phytophthora spp. in plants. Phytopathology 79(9): 921-926p.


Sukarno N; Smith SE; Scott ES. 1993. The effect of fungicides on vesicular arbuscular mycorrhizal symbiosis: I. The effects on vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth. New Phytol, 25: 139–147p.


THAO,H.T.B.;YAMAKAWA,T.; SHIBATA,K. 2009.Effect of phosphate-phosphate interaction on growth and quality of hydroponic lettuce(Lactuca sativa).Journal of plant nutrition and soil science172:378-384p.


Velandia, j; Viteri S; Rubio N; Tovar F.2012. Efecto del fosfito de potasio en combinación con el fungicida Metalaxyl+ Mancozeb en el control del mildeo velloso (Peronospora  destructor Berk) en cebolla de bulbo (Allium cepa L.). Revista Facultad Nacional de Agronomía. Medellín 65 (1):6317-6325p.


Whiley AW; Hargreaves PA; Pegg KG; Doogan VJ; Ruddle LJ;Saranah JB; Langdon PW. 1995. Changing sink strengths influence translocation of phosphonate in avocado (Persea americana Mill.) trees. Australian Journal of Agricultural Research, 46: 1079–90p.

  

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