EFECTO DE VERTIDOS DE VINAZAS SOBRE EL DESARROLLO DE
HONGOS FITOPATÓGENOS
M. Santos, N. Vicente, M. de Cara, F. Diánez, P. Martínez, I. Córdoba, A. Bello, J.C. Tello.
Dpto. de Producción Vegetal, Universidad de Almería. La Cañada de San urbano. 04120 Almería, España. [email protected]
RESUMEN
Se ha realizado un ensayo para determinar el efecto inhibidor in vitro sobre el desarrollo fúngico, de los vertidos de vinazas de remolacha frente a seis patógenos ensayados: Pythium aphanidermatum, Phytophthora parasitica, Fusarium oxysporum f.sp. melonis (Fom), Fusarium oxysporum f.sp. melonis raza 1 (Fom 1), Fusarium
oxysporum f.sp. radicis-cucumerinum (FORC) y Sclerotinia sclerotiorum. Las dosis
inicialmente empleadas han sido 5%, 3% y 1%.
Para determinar la capacidad fungitóxica de las vinazas se colocó discos de 5 mm de cada aislado fúngico en el centro de una placa de Petri (9 cm de diámetro), tomados siempre de la periferia de las colonias y en crecimiento activo, con ayuda de un sacabocados. El medio de cultivo empleado para el ensayo fue PDA (Potato dextrosa agar) mezclado con diferentes dosis de dicho vertido, esto es, 5%, 3% y 1%. Se realizaron controles sin residuos y 5 repeticiones para cada condición y hongo indicador estudiado. Las placas se incubaron a 25ºC y en oscuridad durante 3 días para P. aphanidermatum y 7 días para el resto de los géneros. La lectura de las placas se realizó por medición del crecimiento radial del micelio, tomando dos diámetros perpendiculares.
A tenor de los datos, se confirma la inhibición del crecimiento fúngico por parte de la vinaza en el caso de P. aphanidermatum y FORC, siendo bastante más drástico para el caso de Pythium.
Los resultados obtenidos indican que los vertidos de vinaza de remolacha no ejercen un efecto inhibidor sobre el crecimiento fúngico salvo en las especies de P.
aphanidermatum y FORC. Esto nos llevó a incrementar la dosis de la vinaza en el
medio de cultivo a 7%, 10% y 15%, obteniéndose los mismos resultados. A la dosis de 15% se observa inhibición del crecimiento micelial para Phytophthora parasitica, pero en general podemos concluir que el vertido de vinaza de remolacha no es supresor del crecimiento fúngico en las condiciones del ensayo realizadas, siendo posible la inhibición a dosis muy elevadas y en especies de hongos concretas.
Palabras clave: control biológico, P. aphanidermatum, P. parasitica, F. oxysporum y S. sclerotiorum.
INTRODUCCIÓN
El objetivo científico principal es el estudio de la biofumigación como alternativa en el control de patógenos de los vegetales, y que se basa en el efecto biocida de los gases producidos en el suelo por la descomposición biológica de la materia orgánica o de los subproductos agroindustriales y ganaderos utilizados como enmiendas. La biofumigación constituye una alternativa ecológica que reduce o suprime el empleo de agroquímicos, a la vez que permite la utilización de recursos locales destinados a la protección de los cultivos (Kirkegaard et al., 1993; Bello, 1998; Bello et al., 2003).
El principal beneficio medioambiental de esta práctica consiste en evitar el impacto de los pesticidas sobre la salud de los seres vivos y el ambiente, con especial referencia a la posibilidad de prescindir de los fumigantes del suelos como el bromuro de
metilo (BM) que contribuye notablemente a la destrucción de la capa de ozono, así como plantear un amplio campo de posibilidades para el desarrollo de alternativas futuras a los métodos químicos empleados en agricultura y que han sido propuestos por el Protocolo de Montreal.
El desarrollo de procedimientos para el aprovechamiento y transformación de los subproductos de las industrias azucarera, vinícola, y oleícola, así como los que proceden de la ganadería, permitirán implementar prácticas alternativas para la protección de cultivos, respetuosas con el medio ambiente, y compatibles con los requerimientos de la agricultura ecológica. En investigaciones previas del equipo se ha puesto de manifiesto la eficacia de la biofumigación en el control de hongos y nematodos patógenos de plantas, comprobando que los distintos subproductos empleados para este fin poseen una eficacia similar a la de los fumigantes convencionales, incrementando las poblaciones de organismos saprófagos y la biomasa de las plantas cultivadas sobre los suelos biofumigados, si bien su eficacia depende de la dosis y de los protocolos de aplicación. Por estas razones, sería necesaria la optimización de las técnicas de aplicación en campo de estos subproductos, para utilizarlos como una alternativa en el control de patógenos de vegetales, así como evaluar la medida en que pueden actuar como mejoradores orgánicos, al potenciar las propiedades físicas y químicas de los suelos. Con ello, se lograría incrementar la rentabilidad de los cultivos, evitando el impacto ambiental de los subproductos agroindustriales y ganaderos cuando son gestionados de modo inadecuado.
Existen varios trabajos sobre el uso de enmiendas para el control de patógenos de origen edáfico (Cook y Baker, 1983; Hoitink, 1988, 1997) particularmente cuando se combinan con otras alternativas. Así, por ejemplo, se ha estudiado la adición al suelo de enmiendas complementadas con prácticas de solarización, que ofrece un potencial considerable de incremento de la eficacia de las enmiendas contra los patógenos (Gamliel y Stapleton, 1993; Lacasa et al., 1999). En particular, se han ensayado como enmiendas para el control de patógenos de plantas, una serie de materiales con alto contenido en nitrógeno que generan amoníaco, el cual actúa como un nematicida en el suelo. La eficacia de las enmiendas orgánicas frente a los nematodos y otros patógenos del suelo depende de su composición química y propiedades físicas, que condicionan, a su vez, el tipo de microorganismos implicados en su descomposición en el suelo. Así, la adición de materiales quitinosos no sólo genera amoníaco sino también estimula las actividades de la microflora quitinolítica en el suelo (Gooday, 1990; Rodríguez-Kábana
et al., 1990).
De acuerdo con lo anteriormente expuesto, la biofumigación podría aplicarse como una práctica habitual en agricultura para el aprovechamiento de recursos locales como son abonos verdes, restos de cultivo o subproductos agrarios y ganaderos, para el control de patógenos de origen edáfico que afectan a las plantas. La generalización de esta práctica permitiría disminuir los costes de producción, a la vez que reduciría el impacto ambiental agrario, al utilizar restos de cosecha y subproductos de la industria agraria y de la ganadería como material fumigante del suelo, con el beneficio indicado de reducción sustancial del uso de agroquímicos. Sin embargo, los principales problemas que plantea la aplicación práctica de la biofumigación son la alta variabilidad en la composición de las enmiendas orgánicas que hace necesario caracterizar el material de partida y, en su caso, la necesidad de transformarlo para estabilizar su composición, así como el hecho de que algunos biofumigantes pueden generar compuestos peligrosos e incrementar los niveles de algunos patógenos (Stirling, 1991; Bello et al., 2000; 2003, 2004b). Por todo ello, no sólo es necesario diseñar
metodologías para la caracterización fitosanitaria y agronómica de los materiales a emplear, sino el desarrollar técnicas correctas para su aplicación en campo.
Las posibilidades de las técnicas de biofumigación son tan diversas como los tipos de residuos disponibles para la preparación de enmiendas. La adición de grandes cantidades de materia orgánica al suelo (> 50 t ha-1) es necesaria, aunque esta cantidad se puede reducir a través de las técnicas de cultivo. Su uso está limitado por la disponibilidad de esta materia orgánica, que se puede complementar mediante la incorporación de abonos verdes o restos de cosechas, si bien otro de los factores limitantes puede ser el elevado coste del transporte (Bello et al., 2001, 2003, 2004b). MATERIALES Y MÉTODOS
El efecto supresor de las vinazas de remolacha sobre el crecimiento fúngico se determinó in vitro frente a Pythium aphanidermatum, Phytophthora parasitica,
Fusarium oxysporum f. sp. melonis raza 0, Fusarium oxysporum f. sp. melonis raza 1, Sclerotinia sclerotiorum y Fusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum según el
procedimiento descrito por El-Masry et al., (2002).
La determinación del efecto supresor de las vinazas se realizó mezclando éstas con medio de cultivo PDA (con una temperatura entre 40-42ºC), a diferentes concentraciones de 5, 10 y 15%, y posteriormente a concentraciones mayores (7, 10 y 15%). Dichas mezclas, se vierten en placas de Petri (9 cm de diámetro) a razón de 15 mL de medio-extracto. Como testigo se utilizó la adición de agua destilada estéril al medio de cultivo. A continuación, se coloca en el centro de la placa de Petri, discos de 5 mm de diámetro conteniendo cada uno de los hongos indicadores estudiados. Dichos discos se obtienen con ayuda de un sacabocados, de la periferia de las placas de mantenimiento y con crecimiento activo. Se realizan 5 repeticiones para cada condición y hongo indicador estudiado. Las placas se incuban a 25ºC y en oscuridad durante 7 días excepto para Pythium aphanidermatum, que se incuban durante 4 días debido a su activo crecimiento. La lectura de las placas se realiza por mediación del crecimiento radial del micelio, tomando dos diámetros perpendiculares.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El efecto de la concentración de los extractos acuosos sobre la eficacia de la supresión fúngica se muestra en la tabla 1.
Tabla 1. Ensayo de inhibición de vertido de vinaza frente a distintos hongos fitopatógenos.
Especie Fúngica
Concentración P. aphanidermatum P. parasitica Fom 1
Vinaza Media Desviación Media Desviación Media Desviación
Control 8 0 5,426 0,26 7,58 0,16
1% 8 0 5,31 0,63 6,85 0,22
3% 7,675 0,46 4,99 0,42 7,93 0,08
5% 5 0 4,52 0,49 7,3 0,46
FORC Sclerotinia Fom
Media Desviación Media Desviación Media Desviación
Control 7,29 0,14 8 0 7,32 0,23
1% 6,39 0,27 8 0 5,95 0,56
3% 5,77 0,25 8 0 6,85 0,40
Como se puede apreciar en la tabla, los resultados obtenidos indican que los vertidos de vinaza no ejercen un efecto inhibidor sobre el crecimiento fúngico salvo en las especies de Pythium aphanidermatum y FORC. Esto nos llevó a tomar a incrementar la dosis de la vinaza en el medio de cultivo a 7%, 10% y 15%. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla 2.
Especie Fúngica
Concentración P. aphanidermatum P. parasitica Fom 1 Vinaza Media Desviación Media Desviación Media Desviación
Control 8 0 7 0,26 7,66 0,12
7% 0 0 5,09 0,30 7,9 0,15
10% 0 0 3,49 0,41 7,53 0,40
15% 0 0 0 0,00 7,3 0,45
FORC Sclerotinia Fom
Media Desviación Media Desviación Media Desviación
Control 7,35 0,08 8 0 7,32 0,23
7% 2,77 0,39 8 0 7,19 0,16
10% 2,3 0,17 8 0 7,11 0,28
15% 1,33 0,20 8 0 6,69 0,66
Tabla 2. Ensayo de inhibición de vertido de vinaza a mayores dosis frente a distintos hongos fitopatógenos. Sd.: sin datos.
A tenor de los datos, se confirma la inhibición del crecimiento fúngico por parte de la vinaza en el caso de Pythium aphanidermatum y FORC, siendo bastante más drástico para el caso de Pythium.
Esta inhibición se corresponde con la obtenida por los extractos acuosos obtenidos a partir de compost de orujo de vid, donde aparece un efecto supresor del desarrollo micelial de Pythium aphanidermatum aunque no de la germinación y movilidad de las zoosporas para este mismo hongo (Diánez et al., 2006). A la dosis de 15% se observa inhibición del crecimiento micelial para Phytophthora parasitica, pero en general podemos concluir que el vertido de vinaza no es supresor del crecimiento fúngico en las condiciones del ensayo realizadas, siendo posible la inhibición a dosis muy elevadas y en especies de hongos concretas.
La situación actual de la agricultura es el reflejo de unas prácticas dominadas por altos insumos que la hacen dependiente de factores externos, dando lugar a un escenario cada día más insostenible. A ello hay que añadir un aumento progresivo de los problemas medioambientales derivados de las prácticas agrarias convencionales, con un aumento significativo de la contaminación de los suelos, y de la producción de residuos, para los que todavía no se ha encontrado una salida que sea ecológicamente asumible y económicamente viable. La propuesta que presentamos corresponde a un proyecto de investigación que contempla aspectos básicos del conocimiento de procesos, pero dirigidos a su aplicación en el ámbito de la agricultura, que cada vez más, está demandando alternativas que proporcionen un marco de sustentabilidad en el uso de los recursos.
El proyecto va dirigido a una correcta gestión de los cultivos con la protección del medio ambiente, a través del aprovechamiento de la diversidad biológica de los sistemas agrarios, desarrollo de métodos para el diagnóstico correcto y mejor conocimiento del comportamiento epidemiológico de los patógenos, que permita una reducción del uso de fitosanitarios, evite la aparición de resistencias en organismos patógenos y reduzca su
impacto ambiental, a través del diseño de sistemas de producción integrada y ecológica, que incremente la calidad de la producción agraria.
La biofumigación no presenta limitaciones para su utilización en producción integrada y ecológica, ya que no se conocen efectos negativos en el medio ambiente y la salud de los consumidores Podrá tener precios altamente competitivos, por tratarse del uso de un subproducto agrícola, cuya comercialización implica procesos sencillos y de bajo coste y su aplicación esta sólo limitada por los gastos de transporte. Su interés se centra, además, en el incremento de la capacidad productiva de los suelos, al aumentar la cantidad de nutrientes asimilables por las plantas; la mejora de la estructura del suelo, al favorecer su aireación y permeabilidad, lo que repercute en una mayor eficacia del abonado y el aumento de la actividad biológica de los suelos. Todo esto forma parte de las medidas agroambientales de la Unión Europea y del propio Programa Sectorial. Estas investigaciones sobre biofumigación pueden ser de gran interés en los países en vías de desarrollo debido al bajo coste y facilidad de aplicación (MBTOC, 1998). Los productos finales deben dar lugar a una fuente extra de ingresos para el sector agrario, además de una reducción de insumos, con una mejora de la rentabilidad y calidad de producción. BIBLIOGRAFÍA
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