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Manejo integrado de
enfermedades del cultivo
de cebada cervecera
· Marcelo Carmona
· Facultad de Agronomía UBA
· Dora Barreto
· Facultad de Agronomía UBA - Investigadora IMIZA, INTA
Castelar
PALABRAS CLAVES
CEBAdA CERVECERA, EnfERmEdAd, REndimiEnTo, CALidAd, mAnEjo inTEgRAdo dE EnfERmEdAdES, fungiCidA, SiEm-BRA diRECTA.
Introducción
El cultivo de cebada cervecera cumple un rol preponderante en la producción mundial de cereales y participa en casi todos los sistemas agrícolas de América del Sur. Sin embargo, el rendimien-to potencial está limitado por varios facrendimien-tores, entre los cuales se pueden mencionar a las enfermedades. Desde hace algunos años los efectos negativos de las enfermedades sobre el rendimiento y la calidad del cultivo de cebada se han incrementado. La expan-sión del sistema de siembra directa, el monocultivo, la difuexpan-sión de genotipos susceptibles, el uso de semillas infectadas, los cambios climáticos y la poca diversidad de cultivares sembrados, probable-mente contribuyeron al aumento de la ocurrencia e intensidad de enfermedades. De esta manera el actual panorama sanitario de las enfermedades en Argentina y en el Cono Sur es muy diferente al de diez años atrás. Actualmente se observa un crecimiento sos-tenido de enfermedades tradicionales y la ocurrencia de nuevas que, junto a la creciente exigencia sanitaria y de calidad interna-cional, conlleva a continuar con investigaciones sobre tácticas y estrategias de manejo de cada patosistema. En este nuevo marco conceptual, el Manejo Integrado de Enfermedades (MIE) emer-ge como una decisión imprescindible para usar los recursos y técnicas en forma racional para permitir la continuidad de la pro-ducción agrícola en el tiempo y en equilibrio. El presente resumen tiene como objetivos difundir todos los avances relacionados con el Manejo integrado de las enfermedades del cultivo de cebada que desde 1990 al presente se obtuvieron a partir de Tesis de grado, posgrado, Proyectos, y Becas de investigación entre la UBA y el INTA
Las investigaciones abordaron estudios ambientales, genéticos, químicos y culturales, y contaron con el financiamiento de la UBA, INTA y el apoyo técnico y económico de Maltería Pampa.
Metodología
Monitoreo de enfermedades a campo y determinación de la microflora en semilla
Desde 1990 se efectuaron monitoreos fitosanitarios anuales en la Región Pampeana. Los relevamientos a campo consistieron en la determinación de la prevalencia (% de campos infectados), inciden-cia (% de plantas u hojas infectadas) y severidad (% de de super-ficie foliar afectada) de las enfermedades. En los casos en que se detectaron nuevas sintomatologías, se realizó el correspondiente diagnóstico y se siguieron los Postulados de Koch para la deter-minación del agente causal. En semilla y en malta se efectuaron análisis sanitarios, con métodos apropiados según los patógenos, para anticipar su comportamiento y decidir convenientemente el destino final.
Detección de Rhynchosporium secalis en semillas de cebada de Argentina a través de la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa
La escaldadura de la cebada causada por Rhynchosporium seca-lis es una importante enfermedad de la cebada en Argentina. La detección de este patógeno por los métodos sanitarios de semilla tradicionales no son exitosos debido principalmente a su lento cre-cimiento y a la alta contaminación de otros microorganismos. El
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objetivo de este trabajo fue detectar R. secalis en diferentes geno-tipos de cebada usando la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Cuatro genotipos de cebada fueron evaluados: Quilmes Ayelén, Quilmes Alfa, Barke y Maltería Pampa 1004. Se utilizaron los oligonucleótidos RS8 y RS9.
Estudios epidemiológicos sobre ambiente-enfermedad
Se colaboró con el Ing. Agr. Ricardo Moschini del INTA- Castelar en la elaboración de modelos de predicción de la “mancha en red” y la “escaldadura” con el objetivo de delimitar áreas de riesgo, orientar la producción de semilla, y analizar las probabilidades de ocurrencia. Para examinar y cuantificar la relación entre variables ambientales y niveles de enfermedad, se emplearon los análisis de correlación y de regresión múltiples. La metodología consistió en la utilización del SAS. Identificadas las variables meteorológicas predisponentes para las enfermedades y definidos los parámetros de las ecuaciones de regresión, las aplicaciones agronómicas deri-vadas se centraron en la delimitación de áreas de riesgo y estudios de escape de la enfermedad como componente básico en la toma de decisiones. En la “mancha en red” (D. teres) se analizó ade-más, la asociación entre número de esporas en el aire liberadas desde un cultivo enfermo sembrado con semilla infectada y las variables meteorológicas.
Eficiencia de fungicidas para el control de patógenos en semilla
Se realizaron ensayos “in vitro” y a campo con el objetivo de eva-luar fungicidas para el control de Drechslera teres y de Bipolaris sorokiniana en semilla. In vitro se evaluó el poder germinativo y la incidencia de los patógenos y a campo, el número de plantas/ metro lineal, incidencia y severidad de la enfermedad y rendimiento agronómico.
Transmisión, epidemiología, y erradicación de D. teres en semilla
La transmisión sintomática y asintomática de D. teres desde la semilla a la plúmula y coleoptile fue cuantificada en experimen-tos en invernáculo. A campo se estudió la epidemiología de la enfermedad vía semilla usando un lote de semillas con 68,7% de infección del patógeno como testigo. El fungicida empleado fue el iprodione + thiram (300 g/00 kg.semillas). El diseño del ensayo fue el de parcelas apareadas y sub-parcelas La intensidad de la enfermedad se efectuó semanalmente, comenzando por número de plúmulas infectadas, la incidencia y severidad desde los ciclos secundarios del patógeno hasta llenado del grano. El número de conidios en el aire, se determinó semanalmente con el empleo de cazaesporas, conidios sobre una superficie de cubreobjeto de 24 mm X 32 mm. A cosecha, se determinó el peso de 1000 granos, el Nº granos/espiga y la re-infección en la semilla cosechada. La investigación sobre dosis con efecto erradicante, se llevó a cabo
con el lote de semillas con 68,7% de infección y 4 dosis crecien-tes de los fungicidas iminoctadine, guazatina e iprodione + thiram. Se realizaron los test estadísticos correspondientes.
Efecto de la rotación de cultivos para el control de la man-chas foliares en cereales de invierno
El experimento se llevó a cabo en un campo de Coronel Suárez durante 1999 y 2000. Se utilizaron semillas de cebada cultivar Q. Alfa, trigo cv. Buck Guaraní y avena cv. Boyera INTA. Cada bloque involucró los tres cultivos y las variantes, monocultivo y rotación, con un total de 6 parcelas por bloque. Los cultivos bajo rotación se realizaron según la siguiente secuencia: cebada sobre rastrojo de trigo, trigo sobre avena y avena sobre cebada. En la parcelas bajo rotación, las semillas fueron tratadas con iprodione + triticonazole evitar la transmisión especies de Drechslera vía semilla. La inten-sidad de las manchas fue determinada en encañazón a través de la inciden¬cia y la severidad. En el análisis estadístico se utilizó el ANVA y se realizaron comparaciones apareadas de monocultivo vs. rotación para cada cultivo/ año.
Estudio de la reacción de genotipos frente a la mancha en red Los estudios genotipos se llevaron a cabo a campo y en inverná-culo. Para ello se utilizó una mezcla de aislamientos de D. teres de diferentes regiones geográficas y se inocularon cultivares, intro-ducciones y líneas experimentales.
Uso de fungicidas foliares para el control de manchas en cebada
Se evaluó la eficiencia de dos diferentes fungicidas en el control de la mancha en red y escaldadura a campo en distintos ge-notipos de cebada. Los cultivares utilizados fueron: Quilmes Alfa, Q. Pampa, Q. Palomar, B1215, MP546, MP728 y Scarlett. Los fungicidas evaluados pertenecieron al grupo triazol, estrobirulinas o sus mezclas. Se evaluaron la incidencia, severidad, % de control, rendimiento y calidad industrial y se valoró el uso de los umbrales de daño como guía para la toma de decisión.
Efecto del herbicida glifosato sobre la formación de pseu-dotecios de Pyrenophora teres en rastrojo de cebada bajo siembra directa
Actualmente existen muy pocos trabajos a nivel mundial que reve-len los efectos de los herbicidas sobre la supervivencia de patóge-nos necrotróficos. Particularmente en Argentina, no existen ante-cedentes relacionados con esta investigación. Por ello este trabajo analizó los efectos de diferentes dosis y momentos de aplicación del glifosato sobre la formación de pseudotecios en rastrojo de cebada y cuantificó la correlación entre el nº de pseudotecios y los valores de incidencia y severidad de la enfermedad en sistemas de siembra directa .En ensayo se llevó a cabo en la localidad de Coronel Suárez donde los tratamientos consistieron en un
trata-Trigo 2008
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213 miento control y en la aplicación de una dosis normal (2 l/ha) y una
doble dosis del herbicida (4 l/ha) aplicados al rastrojo al momento de la cosecha y a los 30 y 60 días después de la misma. Las mediciones consistieron en determinar el número de pseudotecios presentes en el rastrojo en función del tiempo y tratamiento, y de la incidencia y severidad de los cultivos de cebada posteriormente implantados.
Resultados y discusión
Monitoreo de enfermedades a campo y determinación de la microflora en semilla
La gran expansión del cultivo de cebada cervecera en los últimos años en Argentina, estuvo acompañada por un incremento signifi-cativo de la mancha en red (Drechslera teres), escaldadura ( Rhyn-chosporium secalis), y mancha borrosa ( Bipolaris sorokiniana), (1, 2,3). Los datos de los registros epifitiológicos han revelado que la “mancha en red” es una enfermedad endémica, la de mayor pre-valencia e incidencia (presentándose desde el estado de plántula a cosecha. Durante los últimos años es de destacar el crecimiento de la escaldadura y la mancha marrón. Las nuevas enfermedades detectadas en el país fueron mancha atigrada (Selenophoma dona-cis, 4), pudrición de raíz Rhizoctonia solani, manchado por Fusa-rium poae (5); y salpicado necrótico (Ramularia collo cygni, 6) Asimismo y durante el 2001 se detectó el rayado bacteriano (Xantomonas axonopodis pv undulosa, Romero y Carmona inédi-to). También se detectaron nuevas estructuras fúngicas, nunca antes citadas en Argentina (7).
Los monitoreos de la sanidad de semilla indicaron que D .teres es el principal patógeno. En 1991 y 1993, los promedios y máximos valores registrados en semilla fueron: 13,5% (máximo 35%) y 11% (máximo 57%) (8).En malta y en cerveza los valores de micotoxi-nas y contaminación fúngica no fueron considerados críticos (9). Actualmente desde 1999 en adelante al igual de lo que sucede a campo, se observa un crecimiento significativo de B. sorokiniana en semilla. El estudio de los patógenos de semilla y malta fue el primer aporte nacional al conocimiento de este tema. Se detecto Fusarium poae por primera vez en cebada en Argentina (25)
Detección de Rhynchosporium secalis en semillas de ce-bada de Argentina através de la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (24)
Como resultado se obtuvo una banda única de 264-pb en cada cultivar indicando la presencia de R. secalis. Esta técnica de de-tección provee más beneficios que los métodos rutinarios de dtec-ción y podría ser una herramienta útil para trabajos de diagnóstico epidemiológicos y de transmisión del patógeno Este es el primer reporte sobre la detección de en semillas de cebada en Argen-tina.
Estudios epidemiológicos sobre ambiente-enfermedad
Se elaboraron modelos que asociaron ambiente con enfermedad Para el caso de R. secalis se determinó que la región sur (partidos de Tres Arroyos, Tandil, Puán) son probablemente las regiones más frecuentes donde pueden ocurrir con mayor frecuencia, epidemias de la enfermedad, mientras que la norte (ej. Junín, Bragado) las de menor probabilidad. Para la mancha en red (D. teres) se realizó un modelo similar donde las zonas de mayor riesgo se situaron en el norte (10, 11). En el estudio de la epidemiología de la mancha en red, se encontró que el número de esporas semanal atrapa-das, estuvo satisfactoriamente asociado con las temperaturas de la semana precedente y fuertemente correlacionado con variables térmicas e hídricas acumuladas (12). Con todos estos resultados se propuso reorientar la producción de lotes de semillas.
Eficiencia de fungicidas para el control de patógenos en semilla
Los funguicidas más eficientes fueron: iminoctadine (con un 99.4% de control), iprodione + thiram (97,2%), guazatina (96,83 %), tria-dimenol (96%) e iprodione (95,8%) (p < 0,05). Este trabajo (13) permitió conocer la disponibilidad de fungicidas para el control del patógeno, con valores cercanos a la erradicación. También se determinó que los fungicidas frecuentemente usados en Argenti-na (tales como el thiram, tebucoArgenti-nazole y flutriafol), no controlan eficientemente al patógeno. Asimismo se comparó el potencial de triadimenol en el control de biotipos de D. teres en semillas de Brasil y Argentina. Los resultados indicaron que el patógeno en semillas producidas en Argentina es aún sensible al triadimenol, mientras que el biotipo de Brasil resultó insensible (14). A campo la mezcla de iprodione + triticonazole obtuvo siempre los mayores % de control en todas las variables analizadas (15). Se concluye que esta mezcla fue eficiente en el control de D. teres en semilla, in vitro y a campo, permitiendo disminuir significativamente la epi-demia de la mancha en red y aumentar los rindes. Los ensayos para el control de B. sorokiniana muestran una tendencia similar en eficiencia de control (similares principios activos para D. teres) donde para este patógeno, el triadimenol presenta una elevada eficiencia de control.
Transmisión, epidiemiología y erradicación de D. teres en semilla
En invernáculo el patógeno tuvo una tasa creciente de transmisión en coleoptiles, desde la 1era hasta la 4ta semana, en la cual se registró la máxima transmisión (17%), y una eficiencia del 21,6%. La esporulación se inició a los 21 días con 260 conidios y alcanzó la densidad máxima en la 5ta semana con 1.094 conidios/100 coleoptilos. La tasa de transmisión sintomática en la plúmula fue del 9%. Estos resultados permitieron determinar que el patógeno en la semilla es una importante fuente de inóculo; y se documentó por primera vez, que la transmisión del patógeno se realiza vía
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el coleoptile, en el cual el hongo esporula, con anterioridad a la expresión de los síntomas en la plúmula (13). La erradicación in vitro fue lograda con los tres tratamientos evaluados a la dosis de 300cc o g, sin afectar el poder germinativo. Sin embargo el iminoctadine también logró la eliminación del patógeno a 250 cc. Si bien los estudios demostraron que la erradicación a campo no fue posible, las diferencias de los valores de las variables analiza-das fueron significativas entre parcelas parcelas (Test T; p< 0.05) indicando la importancia epidemiológica de la semilla infectada. En este ensayo la tasa de transmisión de la enfermedad vía semilla fue de 18.8% (promedio en la parcela testigo) y de 0,6 % en la parcela tratada con el fungicida. A partir de los ciclos secundarios del patógeno, la evolución de la enfermedad fue muy rápida en la parcela testigo. Al estado de llenado del grano, los valores de I y S alcanzados fueron del 100% y 38%, en el testigo, y de 49.1% y 3.9% en la parcela con semilla tratada. Los conidios en el aire, se detectaron en la parcela testigo 11 días antes que en la tratada, alcanzando valores de 40 y de sólo 5 (al estado de llenado del gra-no) en las parcelas testigo y tratada respectivamente. La diferencia en el número de granos/espiga (22,4%) y del peso de 1.000 gra-nos (11,1%) a favor de la parcela tratada, indicó que la enferme-dad vía semilla, afectó significativamente ambas variables. El re-establecimiento en la semilla cosechada, fue de 26% de infección y de 3,5%, en la parcela testigo y tratada respectivamente. Estos resultados aportaron conocimiento básico sobre la epidemiología de la enfermedad vía semilla y medidas tecnológicas a ser imple-mentadas en programas de control. Constituye el primer estudio epidemiológico nacional para la cebada. Por primera vez se realizó un trampeo de esporas correspondiente a una enfermedad foliar en Argentina (16).
Efecto de la rotación de cultivos para el control de la man-chas foliares en cereales de invierno
De acuerdo con los resultados obtenidos, la rotación de cultivos bajo siembra directa, con un intervalo de 1 o más inviernos, fue significativamente eficiente en reducir la incidencia y severidad de las manchas foliares (17).Si se toma en cuenta los umbrales de daño económico referentes para cereales para la aplicación de funguicidas del año 2001 (aprox 45-50 % de Incidencia, 18), los valores de incidencia obtenidos bajo monocultivo de dos años para todos los cereales y de un año para cebada ( incidencia de la mancha en red obtenida bajo monocultivo 60 % y 72 % ) y ave-na, muestran que es necesario aplicar encareciendo los costos de producción. La tendencia es inversa cuando se observan los valores bajo rotación (incidencia de la mancha en red obtenida bajo rotación 18, 5 y 19, 5 % )
Estudio de la reacción de genotipos frente a mancha en red
Los estudios de reacción de genotipos a la mancha en red, consti-tuyó un importante logro que modificó el panorama varietal actual
de la cebada en Argentina, desplazando aquéllos que resultaron altamente susceptibles e identificando fuentes de resistencia (19, 20).
Estos estudios no se realizaban desde 1952. Se detectaron nume-rosos genotipos susceptibles (Quilmes Pampa Q. Alfa, MN 599, Scarlett etc) y algunas líneas con reacciones de tolerancia (MP 36, MPX etc )
Uso de fungicidas foliares para el control de manchas en cebada. Umbrales
Los resultados mostraron que la mayoría de los fungicida evalua-dos (epoxiconazole, propiconazole, metconazole, tebuconazole, azoxistrobina sólo o con mezcla conyproconazole, trifloxistrobin + cyproconazole, kresoxim metil+epoxiconazole, y pyralostrobina + epoxiconazole, lograron disminuir significativamente la mancha en red de la cebada generado aumentos en el rendimiento del orden del 20 % (21,22). Para la escaldadura se evaluaron el te-buconazole, propiconazole, y mezclas de triazol + estrobirulinas indicando una alta eficiencia de control especialmente en cultivares susceptibles y en años ambientalmente predisponentes.
La correlación entre los % Incidencia y % Severidad total de la mancha en red y el rendimiento obtenido en kg / ha resultó alta y negativa (r = -0,82 y r = -0,87, respectivamente). En los recientes cultivares incorporados como Scarlett, Berke y MP 546 los aumen-tos de rendimiento en Kg/ ha alcanzaron hasta 1200 kg. A partir de los datos obtenidos se elaboró la función de daño que relaciona el rendimiento con el nivel de severidad (Kg/ha= 5799,2 – 217,89 S (%); R2= 0,76), constituyendo una herramienta útil para la ob-tención futura de umbrales de daño económico y de acción con el objetivo de lograr un control racional y económico de la mancha en red basado en la aplicación de fungicidas. No se recomienda aplicar en ausencia de síntomas y se aconseja utilizar el 30 % de incidencia foliar a partir de encañazón como umbral para mancha en red y de 20 % para escaldadura en pleno macollajecon los actuales precios (2008). La mayoría de las evaluaciones de cali-dad industrial y maltera mostraron que las parcelas tratadas con fungicidas aumentaron además del rendimiento, el peso y tamaño de los granos.
Efecto del herbicida glifosato sobre la formación de pseu-dotecios de Pyrenophora teres en rastrojo de cebada bajo siembra directa
El análisis de variancia multifactorial, determinó diferencias signifi-cativas (p<0,05) en el número de pseudotecios por parcela según tratamiento, momento de aplicación del herbicida e interacción tra-tamiento-momento, en el cual la dosis de 4 l/ha aplicado a los 60 días resultó ser significativamente diferente del testigo, lográndose la menor cantidad de pseudotecios/m2 6489 vs. 13873 (testigo). La aplicación del herbicida total determinó en dos años de estudio,
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215 una clara tendencia a favor de la reducción del nº de pseudotecios
en rastrojo independientemente de sus dosis, asociada a menores valores de intensidad de la enfermedad a campo (23).La medi-ción de la incidencia y severidad de la enfermedad, al estado de encañazón, de las plantas desarrolladas en las parcelas sobre las que se efectuaron los tratamientos permitió estudiar la correlación entre número de pseudotecios presente en rastrojo y % incidencia y/o % severidad resultando positiva (r 0,56 y r 0,87) indicando que a mayor número de pseudotecios se obtienen mayores valores de enfermedad a campo. Se continúan las investigaciones.
Conclusiones
El mayor éxito en el control de enfermedades se logra con apli-cación de varias medidas (control cultural, genético, biológico y químico) y no sólo con una de ellas. De manera general, el control de los patógenos involucra medidas que aumentan el costo de producción y, consecuentemente, reducen el lucro de la actividad agrícola. Esta amenaza a la sustentabilidad económica ha llevado a que los investigadores y técnicos desarrollen y propongan el manejo integrado de enfermedades (MIE). En el cultivo de cada cervecera se ha desarrollado un plan de Manejo Integrado que ha generado muy buenos resultados. Sin embargo, la aparición de nuevas enfermedades, el cambio climático, la introducción de cultivares, la susceptibilidad de varios de ellos, la combinación de la siembra directa y monocultivo y el uso potencial y racional de fungicidas foliares, indican la necesidad de continuar con las investigaciones.
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