Control biológico y cultural 2013
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CONTROL DE FITOPATÓGENOS“Biológico y Cultural”
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE BIOLOGÍA Y MICROBIOLOGÍA
Jorge Alonso Flores Colque Jordan Ismael Huanacuni Pilco Angel B. García Ninaja JuanCarlos G. Salinas Herrera
SEMINARIO #6
LAS ENFERMEDADESDE LAS PLANTAS
Importante fuerza modeladora de las comunidades vegetales silvestres. Promueven y mantienen su diversidad.
Fuerte impacto económico en la producción de los cultivos. Reducen la calidad y cantidad de la cosecha. Aumentan los costos de producción. Restringen mercados. Permanecen en los suelos, semillas, etc.
MANEJO DE ENFERMEDADES
Conocimiento de las patologías limitantes.
Uso de variedades o cultivares resistentes. Prácticas de cultivo
Material libre de enfermedades lugar de plantación adecuado Suelos libres de patógenos Rotaciones Control de malezas Distancia entre plantas Densidad del canopeo Fertilización Remoción de órganos enfermos Planificación del riego Evitar heridas
Control químico Control físico Control legal Control biológico
Manejo de enfermedades
Control Legislativo
Control Físico
Control Químico
Control Genético
Control Biológico
Control Cultural
CONTROL BIOLÓGICO
CONTROL BIOLÓGICODE
ENFERMEDADES
Reducción de la densidad de inóculo o de laactividad de un patógeno para producir
enfermedad, llevada a cabo por uno o másorganismos diferentes del hombre.
(Baker y Cook, 1983)
CARACTERÍSTICASNo elimina la enfermedad. Mantiene al patógenodentro del equilibro natural.
Cada relación planta-patógeno-ambiente es única.Para cada patosistema debemos buscar un ACB.
Si se realiza adecuadamente no tiene efectoscolaterales.
No proporciona beneficios inmediatos, pero puedeser duradero.
Es barato e inocuo para la vida en general.
Se ajusta a diferentes tipos de agricultura.
Un agente de control biológico puede desplegar másde un mecanismo de control.
Los biocontroladores suelen ser compatibles conotras formas de control.
No se ha descripto resistencia a losmicroorganismos benéficos.
Ha aumentado el interés de la opinión pública en suaplicación.
MECANISMOS DE ACIÓN DELOS ANTAGONISTAS
Competencia.
Parasitismo.
Antibiosis.
Resistencia inducida.
Protección cruzada.
competencia La utilización de un sustrato por un organismo reduce
la cantidad disponible para los demás (nutrientes,oxígeno, espacio físico, luz).
Microorganismos que crecen más rápido que Botrytis cinereadificultan su colonización de los tejidos. P.ej. Penicillium minioluteum
Phialophora graminicola utiliza los nutrientes de las células corticalesde la superficie de la raíz de cereales, compitiendo con
Gaeumanomyces graminis.
Pseudomonas putida y otras Pseudomonas fluorescentes producensideróforos (compuestos quelantes de hierro).
Trichoderma sp. - Rhizoctonia solani
Trichoderma harzianum
Pietín (Gaeumannomyces graminis var. graminis)Ascomycota. Sordariomycetes
hifopodios
Corteza de raíz colonizada. Decoloración vascular
Phialophora graminicolaHerpotrichiellaceae, Chaetothyriales, Chaetothyriomycetidae, Eurotiomycetes,
Ascomycota, Fungi
Patógeno débil
Invasión de la corteza (no la endodermis radical)
pH % parcelas de céspedsuelo infestadas con P. graminicola
< 4………………………………..……..34-4,5……………………………….…...64,5-5..…………………………..……..275-5,5……………………………..……755,6-6…………………………..………676-6,5……………………………..…..100
www.biology.ed.ac.uk/.../microbes/takeinf2.jpg
parasitismo Utilización del patógeno como alimento por su antagonista
Generalmente involucradas enzimas fúngicas extracelulares:quitinasas, celulasas,-1,3 glucanasas y proteasas.
Los micoparásitos biotróficos mantienen asociacionesdurante largo tiempo con células vivas. Los necrotróficos a
menudo matan las células previo a su penetración einvasión.
Sphaerodes mycoparasitica sp. nov., a new biotrophic mycoparasite onFusarium avenaceum, F. graminearum and F. oxysporum.
Trichoderma koningii frente a hongos del suelo causantes de damping-off. Sporidesmium sclerotivorum destruye esclerocios de Sclerotinia spp. y
Botrytis cinerea.
PatosistemaCyclamen persicum
Botrytis cinerea
antibiosis Inhibición del crecimiento de un microorganismo por
sustancias producidas y liberadas por otro.
Antibióticos volátiles y no volátiles producidos porespecies de Trichoderma.
Pseudomonas fluorescentes producen antibióticos queinhiben hongos de damping-off.
Pseudomonas putida y otras Pseudomonasfluorescentes producen ácido cianhídrico.
Resistencia inducida Respuesta de la planta provocada pormicroorganismos o agentes abióticos que
estimulan, después de un primer contacto, unadefensa ante ciertos patógenos, a los que la
planta era susceptible.
EARLY LOCALIZED EXPOSURE
WHOLE PLANT RESISTANCE
Resistencia inducidaEli- Bióticos Antagonistas (levaduras, bacterias), cepas no patogénicas (hongos)
citoresAbióticos Químicos ASM o CGA (Acibenzolar-S-Metil)
(sintéticos y naturales) “BION (Europa), ACTIGARD (Estados Unidos)”BABA (Ácido βaminobutírico)
Quitosano (de caparazón de crustáceos,exoesqueletos de artrópodos y paredes celulares dehongos)
H de C complejosÁc. salicílico
Ác. grasosÁc. jasmónico y metil-jasmonatoAminoácidos
EtilenoPéptidos
GlicoproteínasDerivados del ácido isonicotínico (ácido 2,6-dicloroisonicotínico)
Metabolitos microbianos (bacterias, levaduras)Físicos Luz ultravioleta
TemperaturaAtmósfera modificada (p.ej. CO2 en poscosecha)
Inmunization Induced resistance (IR)
Induced systemic resistance (ISR) Systemic acquired resistance (SAR)
Múltiples mecanismos Muchas veces iniciada por una respuesta
hipersensible
Respuesta rápida (horas) hasta lenta (meses) Falta de especificidad Virus, hongos, bacterias, sustancias orgánicas o
inorgánicas pueden inducir R. Pero el reconocimiento de las interacciones planta-
patógeno es generalmente específico. Las plantas tienen muchos caminos de señalización, que
inducen respuestas múltiples.
Caminos de señalización mediados por ácido salicílico, ácidojasmónico, etileno. (interactúan)
El ácido salicílico interviene en la producción de barreras tipolignina y proteínas relacionadas con la patogénesis. El ácido jasmónico (camino metabólico octadecanoide)
interviene en senescencia, crecimiento y reproducción vegetal. El etileno es producido en las lesiones e induce aumentos en
lignina, proteínas relacionadas con la patogénesis, quitinasa yfenilalanin amonio liasa (PAL)
Hammerschmidt, Kloepper, van Loon:
SAR: salicilato-dependiente, iniciada por una variedad de agentesinductores (p.ej. patógenos), desencadena respuesta hipersensible yproduccion de PRP (proteínas relacionadas con la patogénesis). ISR: jasmonato-dependiente, mediada por rizobacterias, no
involucra la síntesis de PPR (quitinasas, glucanasas, proteasas).
Protección cruzada Infección de una planta con una cepa poco virulenta
de un patógeno
TMV en tomate
Citrus tristeza virus ¿Mutación potencial del virus?
¿Sinergismo potencial con otros v?
¿Fuente de inóculo para otros hosp.?
Tizón por Cryphonectria parasitica en castaño.
Un micovirus infecta al patógeno y reduce su virulencia. Se aplica la cepa poco virulenta sobre los cancros. Esta cepa se anastomosa con la virulenta que esta
infectando
El micovirus se disemina por la cepa virulenta.
Diaportales
picnidios
Estromas
Ascos
AGENTES DE CONTROLBIOLÓGICO MÁS UTILIZADOS
HONGOS BACTERIAS
Trichoderma spp. Pseudomonas fluorescentes.
Clonostachys=Gliocladium sp. Bacillus spp.
beneficio adicional: Promoción Del Crecimiento
PRODUCCIÓN MASIVADE ACBs
Dificultosa, se necesitan inóculos viables, mediosbaratos y costos de producción competitivos con el
uso de pesticidas químicos.
Fermentación líquida.
Fermentación sólida.
FORMULACIÓN DE LOS ACBsRequisitos:
Facilidad de preparación.
Facilidad de almacenamiento y transporte. Facilidad de aplicación.
Supervivencia, con abundantes propágulos viables. Barato.
USOS Aplicación en semillas.
Aplicación al suelo. Aplicación al follaje.
Aplicación en pos-cosecha.
EJEMPLOS DE CONTROL BIOLÓGICO
Población del filoplano
ecosistemaPatosistema Cyclamen-Botrytis
Principal Components Analysis
Correspondence analysis
Preselección y aplicación de antagonistas
Aplicación de Trichoderma spp. en almácigos de porotoinfestados con Rhizoctonia solani
Sustratos supresivos
Suelo/sustrato supresivoAquél en que el patógeno no se establece, se establece pero no
produce enfermedad, aún en condiciones que favorecen a laenfermedad
Distribución mundial Supresión depende de cambios en la biología del suelo
Supresión= f (% relativa de organismos benéficos) Generalmente suelos cálidos, húmedos, con alta relación C/Npresentan mayor actividad microbiana y mayor nivel de supresión
compost
Humus obtenido de manera natural porfermentación aeróbica de residuos
orgánicos. Actúan bacterias, actinomycetes y hongos
(termofílicos y mesofílicos)
C
Proceso de compostado
Compost de lombriz
cultivoshortícolas
Zapallo blanco
Zapallo común
Tomate
Pimiento
Berenjena100
ornamentales
• Alegría del hogar
• Armeria
Zapallo blanco - Rhizoctonia
Compost de lombriz
50 75 100
0 25
7550
0
100
25
Vermicompost Soil
PH 6.8 4.8
Moisture content (%) 63.66 28.46
Organic Matter content % 14.36 7.9
Ashes content (%) 21.98 62.36
Microorganism Yeast Fungi Bacteria
Total number(cfu x 107 x cm-3) 0.003 0.012 1.9
Types (nº) 9 12 15
Nr Isolates antago-nistic to R. solani 7 6 0
Supresión termo-dependiente
15 +/- 3ºC
22 +/- 2ºC
Preparados artesanales supresivos
90 e
80
70
60
50
40
30
20
10
0
dc
c cc
b
Mean growth of R.solani (cm2)
b
a
day 4day 3day 2
a a
0 0
160
140
120
100
80
c c
cc
c
b
Mean growth of S.rolfsii(cm2)b
b
a
day 6day 5day 4day 3day 2
60 a
40
20
a
0
Nº de plántulas de acelga enfermas
Preparado Promedio de plantas afectadas
Té 1,5 a
Té estéril 4,5 b
Agua estéril 7,6 c
Infusiones
Rhizoctonia solani
Penicillium purpurogenum, P. simplicissimum, Aspergillus niger
Biofumigación
Gases resultantes de biodegradación de Brassicaceas
como fumigantes del sueloGlucosinolatos
Brócoli Rúcula
mirosinasa isotiocianatos
ColiflorMostacilla
Repollo
Suelo laboreado
3.5-7 kg materia fresca / m2
Incorporación del material a una profundidad de 8 a 10 cm
Pimiento
21% plantas testigos atacadas por nematodos
100% plantas biofumigadas sin ataque
28% de diferencia en rendimiento
Peso de los pimientos
12
10,110 9,3
8
Aumento del rendimientode 28%
10,5
7,57 7,2
6
4
2
0Cosecha 1 Cosecha 2 Cosecha 3
Testigo
MÁS EJEMPLOS DE CONTROL BIOLÓGICO
Gliocladium virens
Pythium ultimun
Rhizoctonia solani
Gliocladium virens
Gliotoxinas
Gliovirinas
Hongo
Quitinasas
Glucanasas
Degradan los componentes mayoritarios de la pared celular de los hongos patógenos
Rosellinia necatrix
Podredumbre blanca del aguacate.
Trichoderma sp.
Hongo
Acanthamoeba sp.
Parasitizan hifas y esporas haciendo agujeros en la pared celular, absorviendo el contenido celular
Arachnula sp.
AmebaHONGOS PATÓGENOS QUE
VIVEN EN EL SUELO
Phytophthora nicotianaeRhizoctonia solani
Ampelomyces quisqualis
Este parasitismo reduce el crecimiento y puede llegar a matar a los hongos
Hongo
OIDIOSIS
Uncinula necator
AQ10 (AgrichemBio)
Aureobasidium pallulans
Hongo ENFERMEDADES DEALMACENAMIENTO
Aureobasidium pallulans puede estar asociado a stigmatomicosis en algodón
Penicillium expansumBotrytis cinerea
Pudrición post-cosecha de las manzanas
β-1 ,3-glucanasa
Quitinasa
Peroxidasa
Bacillus amyloliquefaciens spp. plantarum
B. amyloquefaciens es capaz de producir endosporas que le permite sobrevivir por períodos prolongados de tiempo.
Bacteria HONGO DE SUELOS ENTRATAMIENTO DE SEMILLAS
Fusarium oxysporum
Bacillus pumilus
Ataca a nivel de raíz impidiendo que las esporas germinen
Bacteria
Rhizoctonia sp.Fusarium sp.
Bacillus subtilis
Interacciona con la membrana de la célula blanco cambiando su permeabilidad
Bacteria
• Rhyzoctonia solani• Pythium spp.• Phytophthora• Fusarium oxysporum• Fusarium solani• Rhizopus• Mucor• Oidium• Botrytis cinerea• Colletotrichum• Erwinia carotovora• Erwinia amylovora• Pseudomonas y • Xanthomonas• Sclerotinia sclerotiorum• Septoria• Verticillium dahliae• Alternaria porriSERENADE MAX (Bayer)
Candida oleophila
Reducen la germinación de conidios, muy eficaz.
Levadura ENFERMEDADES POST-COSECHA
Penicillium expansumBotrytis cinerea
Gliocladium catenulatum
Crece en las hifas de los patógenos a lo largo ya veces se retorcía perderlo
HongoHONGOS
•Pythium ultimum;•Rhizoctonia solani•Fusarium sp.•Alternaria sp.•Sclerotium rolfsii
Phlebiopsis gigantea
Hongo
Heterobasidium annosum
Pseudomonas chlororaphis
La capacidad de colonizar y producir fenazina-1-carboxamida
HongoPIE DE TOMATE Y PUDRICIÓN DE LA RAÍZ CAUSADA
Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici
Pseudomonas sp.
HongoHONGOS DE SUELO ENTRATAMIENTOS DE SEMILLA
Fusarium oxysporum
Pseudozyma flocculosa
HongoOIDIOSIS
Uncinula necator
Pythium oligandrum
Hongo
HONGOS
Streptomyces sp.Formalmente S. griseovirides
HongoFUSARIOSIS
MYCOSTOP (Masso)
Streotomyces lydicus
Hongo
HONGOS
Trichoderma asperellum (formalmente Trichoderma harziarum)
Hongo
Phytopthora spSclerotinia sp.Fusarium sp.Pytjium sp.Rhizoctonia sp.
BIOTEN (Isagro)TUSAL (Certis)
Trichoderma asperellum
HongoHONGOS
Trichoderma atroviride(formalmente T. harzianum)
Hongo
Sclerotinia sp.PhytophtoraFusariumPythiumRhizoctonia
TUSAL (Certis)
Trichoderma gamsii(formalmente T. viride)
Hongo
Phytophtora sp.
BIOTEN (Isangro)
Trichoderma harzianum
Hongo
HONGOS
Trichoderma polysporum
HongoHONGOS
Verticillium albo-atrum(formalmente V. dahliae)
HongoGRAFIOSIS DEL OLMO
CONTROL CULTURAL
¿QUÉ ES?
Manipulaciones del medio ambiente
Mejorar la producción de cultivos
para
inóculo inicial
tasa de desarrollo de la enfermedad
tiempo
rotación de cultivossolarizaciónlaboreo profundodensidad de siembrafertilizaciónraleovariedades precocesépoca de siembra
Prácticas culturales y los parámetros epidemiológicos
MECANISMOS FUNCIONALES
1) Impedimentos a la colonización del cultivo.
2) Creación de condiciones bióticas adversas
3) Modificaciones del cultivo
4) Intensificar el efecto de los enemigos
• Destrucción o suministro de refugios para apareamiento o invernación
• Destrucción o suministro de hospederos alternos o de plantas voluntarias
• Barreras físicas• Preparación del suelo. • Uso de semilla limpia. • Elección de las variedades. • Control de la densidad de la siembra.• Aporque o calzado. • Manipulación de la fecha de siembra y
cosechas oportunas. Manipulación de la sombra.
• Manejo de malezas.• Destrucción de hospederos alternativos
LOS MECANISMOS PUEDEN SER:
• Periodos libres de cultivo. • Destrucción de residuos y rastrojos /
Campo limpio. • Cultivos asociados o policultivos. • Rotación de cultivos. • Plantas repelentes. • Plantas trampa. • Manipulación de la fertilidad. • Uso de tutores. • Poda y remoción de partes infestadas. • Manejo de agua.• Manejo del agua o de los nutrientes.
• Higiene • Aspersiones a los bordes. • Tratamientos de Frío/Calor • Solarización del suelo
Laboreo profundo
• Arado del suelo.
Destrucción o suministro de hospederos alternos o de plantas voluntarias
Barreras físicas
• Evita el desplazamiento de patógenos
Preparación del suelo
Uso de semilla limpia
Compra de semillas
• Instituciones de expendio de semillas certificadas.
Control de la densidad de la siembra
Rotación de cultivos
Rotación de cultivos
Rotación de cultivos
• Secuencia esquemática que ilustra la rotación de cultivos.
• 1. Trigo.• 2. Avena.• 3. Barbecho.
Aporque o calzado
Manipulación de la fecha de siembra y cosechas oportunas
Manipulación de la fecha de siembra y cosechas oportunas
Manipulación de la sombra
Manejo de malezas
En los bordes del cultivo Dentro del cultivo
Destrucción de hospederos alternativos
Cultivos asociados o policultivos
Plantas repelentes
Rosmarinus officinalis (romero)Menta spp (menta)
Manipulación de la fertilidad
Uso de tutores
• Para guía de los cultivos.
Poda y remoción de partes infestadas
Raleo y podas• Eliminación de ramas y hojas
Manejo de agua
Riego tecnificado
Higiene
Desinfección de cajas
• La asepsia en el traslado y almacén de frutos.
Eliminación de plántulas enfermas
Tratamientos de Frío/Calor
Solarización del suelo
GRACIAS POR SU ATENCIÓN . . .!!