Artículos científicos

 

Enfermedades del Jitomate (Solanum lycopersicum) Cultivado en Invernadero en la Zona Centro de Michoacán

 

Greenhouse Grown Tomato (Solanum lycopersicum) Diseases in the Central Region of Michoacan

 

Gerardo Rodríguez Alvarado, Jorge García López y Sylvia Patricia Fernández Pavía

 

Laboratorio de Patología Vegetal, IIAF, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, km. 9.5 Carr. Morelia-Zinapecuaro, Tarímbaro, Michoacán, CP 58880, México. Correspondencia: fernandezpavia@hotmail.com

 

Recibido: Octubre 16, 2010
Aceptado: Diciembre 07, 2010

 

Resumen

En los últimos años se ha incrementado el número de invernaderos dedicados al cultivo de jitomate en Michoacán. El alto potencial de rendimiento que se podría obtener utilizando sistemas de cultivo bajo cubierta, no se ha logrado en algunos invernaderos debido a la presencia de enfermedades, desconocidas en la mayoría de los casos. Los objetivos de este trabajo fueron determinar la incidencia y la etiología de las principales enfermedades que afectan al cultivo de jitomate de invernadero en la zona centro de Michoacán. Se realizaron muestreos de marzo a octubre del 2007 en seis invernaderos comerciales localizados en cuatro municipios. Las principales enfermedades que se detectaron fueron marchitez de plántulas y plantas maduras, tizón tardío, peca bacteriana y cenicilla polvorienta. Los patógenos que se identificaron fueron: Phytophthora infestans, Oidiopsis táurica, Rhizoctonia spp., Fusarium oxysporum, Oidium neolycopersici y Pseudomonas syringae pv. tomato. Las enfermedades más importantes por su alta incidencia y severidad fueron el tizón tardío causado por P infestans y la cenicilla ocasionada por O. neolycopersici.

Palabras clave: Tizón tardío, cenicilla, Oidium neolycopersici, hidroponia.

 

Abstract

During the past years there has been an increase in the number of tomato greenhouse facilities in Michoacan. The expected high yield for some of these greenhouses has not been attained due mainly to the presence of tomato diseases, which in many cases, the identity of the pathogen is unknown. The objectives of this research were to determine the incidence and the etiology of the main diseases affecting greenhouse grown tomato in central Michoacan. Sampling was carried out in six commercial tomato greenhouses located in four municipalities from March to October 2007. The main diseases detected were wilting of young and mature plants, late blight, bacterial speck and powdery mildew. The identified pathogens were Phytophthora infestans, Oidiopsis taurica, Rhizoctonia spp., Fusarium oxysporum, Oidium neolycopersici and Pseudomonas syringae pv. tomato. Late blight caused by P. infestans and mildew caused by O. neolycopersici were the most important diseases detected due to the high disease incidence and severity.

Keywords: Late blight, mildew, Oidium neolycopersici, hydroponic.

 

El jitomate (Solanum lycopersicum L.) es una de las hortalizas más ampliamente cultivadas en invernadero en el ámbito mundial (Sánchez del Castillo et al., 2009). La producción y exportación de jitomate en Michoacán ocupa el segundo lugar de importancia a nivel nacional. Durante el ciclo otoño-invierno 2008-2009, se obtuvieron 24,161 toneladas, con un promedio de 22 t ha"¹ (SAGARPA, 2009). El cultivo del jitomate en Michoacán es importante porque genera divisas e impulsa la economía de las regiones donde se produce. Por otra parte, en las últimas décadas se ha expandido la producción de hortalizas en invernaderos que utilizan sistemas hidropónicos y fertirriego. Estos sistemas de irrigación reducen las limitaciones dadas por el clima, agua y nutrimentos. Recientemente, se ha incrementado el establecimiento de invernaderos dedicados a la producción de jitomate en hidroponía en el estado de Michoacán. El potencial de producción ha^-1 de invernadero es de aproximadamente 400 t ha^-1 año^-1 (Van de Vooren et al., 1986; Winsor y Schwarz, 1990 citado por Sánchez-del Castillo et al., 2009); sin embargo, en algunos invernaderos aún no se ha alcanzado dicho potencial, debido principalmente a la presencia de enfermedades causadas por hongos, bacterias y virus. Entre las enfermedades que se han reportado en la producción de jitomate en Michoacán se encuentran la cenicilla causada por Oidium neolycopersici, pudrición de fruto ocasionada por Phytophthora capsici Leonian y agallamiento de la raíz causado por Meloidogyne incognita (Kofoid & White) Chitwood (Fernández-Pavía et al., 2008). Para asegurar el éxito económico en la producción de jitomate, es importante mantener a las plantas libres de enfermedades causadas por patógenos y reducir a un mínimo la presencia de las plagas que transmiten las diversas enfermedades virales que afectan al cultivo. Por lo cual la correcta identificación de los patógenos permitirá establecer mejores estrategias de control a largo plazo (PPATH Cornell, 2006). En invernaderos de jitomate de algunos estados del país, como Morelos, se han hecho estudios de las enfermedades que están presentes (Espinosa-Zapata, 2004; Ortega-García et al., 2010), sin embargo, en Michoacán no se cuenta con esta información. El propósito de este trabajo fue determinar la incidencia e identidad de los patógenos más importantes en el cultivo de jitomate de invernadero en la región central de Michoacán.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente estudio se llevó a cabo en seis invernaderos comerciales con producción de jitomate localizados en los municipios de Copándaro de Galeana, Morelia, Tarimbaro y Zinapécuaro, los cuales están ubicados entre los paralelos 19°53' y 19°35' N, y 100°55' y 101°16' O, en la región centro-norte del estado de Michoacán. La altitud oscila entre los 1796 y 1862 msnm. Predomina el clima templado con humedad media, con una precipitación anual en verano que oscila entre 700 a 1000 mm y lluvias invernales máximas de 5 mm y una temperatura media anual de 18.7°C. Los invernaderos fueron seleccionados al azar de un total de 16 invernaderos presentes en la región de estudio.

Características de los invernaderos muestreados. Los invernaderos analizados en este estudio presentaron diversas características en cuanto al tipo de jitomate cultivado, al tipo de manejo cultural y en la estructura del invernadero (Cuadro 1). Se realizaron tres visitas a cada uno de los invernaderos seleccionados durante el periodo de marzo a octubre del 2007.

Determinación del tamaño de muestra. En cada invernadero se estimó el número de plantas, y con base a ese número, se seleccionó el tamaño de muestra. Para determinar el tamaño de muestra, se utilizó la fórmula n =N/1 + N (e)², donde N es el total de individuos en el invernadero y (e)² es el nivel de precisión al cuadrado. El nivel de precisión que se usó fue de ±3% con un nivel de confianza de 95% (Israel, 2009).

Procedimiento de muestreo en el invernadero. Una vez establecido el tamaño de muestra para cada invernadero, se determinó el número de hileras necesario para cubrirlo. Se seleccionaron las hileras al azar y se recorrieron los pasillos de éstas examinando las plantas de jitomate para determinar los síntomas presentes en cada una de ellas. El estudio constó de dos aspectos: a) cuantificación de la incidencia de cada una de las enfermedades detectadas, fungosas, bacterianas y las causadas por oomicetos; y b) muestreo de plantas con síntomas de enfermedades para determinar el agente causal en el laboratorio.

Tipos de muestras. Se colectaron diversos tejidos de las plantas que presentaron síntomas: a) raíces y tallo de plantas con marchitez; b) foliolos con lesiones necróticas; c) foliolos con micelio de plantas con cenicilla; y d) tallos con necrosis. Las muestras se colocaron en bolsas de plástico etiquetadas en una hielera para preservarlas durante su traslado al laboratorio. En el laboratorio las bolsas con las muestras se colocaron a 4°C en un refrigerador hasta su procesamiento.

Procesamiento de las muestras. En el caso de algunos síntomas foliares causados por hongos, las hojas colectadas se colocaron en cámara húmeda por 24 h para inducir el crecimiento de los hongos patógenos. Posteriormente, se procedió a realizar preparaciones de las estructuras que se desarrollaron sobre el tejido las cuales se observaron con un microscopio compuesto.

Raíz y tallo. En el caso de síntomas de marchitez se hicieron aislamientos a partir de la base del tallo y de raíz. Se colocó el tejido enfermo de las muestras en agua con jabón por 10 min, posteriormente se enjuagaron con agua de la llave, enseguida se colocaron en agua destilada estéril, se desinfestaron con cloro comercial al 10% por 60 a 90 seg, se enjuagaron dos veces con agua destilada estéril, se colocaron en papel secante estéril para quitar el exceso de humedad y se cortaron las secciones de tejido. Éstas se sembraron en medio PDA y en medio de hojas de clavel agar (CLA, por sus siglas en inglés) y se incubaron a 25^oC. Posteriormente se transfirieron puntas de hifa de las colonias para obtener cultivos puros para caracterizarlos morfológicamente e identificarlos.

Foliolos. En el caso de síntomas de tizón tardío se lavaron los foliolos y se colocaron en cámara húmeda para inducir la esporulación. Para la obtención de aislamientos a partir de las lesiones con esporulación, se utilizaron rodajas de papa siguiendo el protocolo descrito por Fernández-Pavía et al. (2005). Los aislamientos obtenidos en medio selectivo se transfirieron a medio de centeno agar. Asimismo, de los foliolos con esporulación se hicieron preparaciones para observar las características morfológicas del patógeno e identificarlo. Los aislamientos de oomicetes obtenidos se purificaron por medio de punta de hifa y se observaron las estructuras reproductivas. Se determinó el tipo de compatibilidad de los aislamientos realizando cruzas con cepas de tipo de compatibilidad conocido siguiendo el protocolo descrito por Fernández-Pavía et al. (2005). En el caso de los síntomas de cenicilla polvorienta se hicieron preparaciones para determinar las características morfológicas del micelio, conidios y conidióforos. Se utilizó cinta adhesiva transparente colocándola sobre las estructuras del hongo, y ésta se pegó sobre un portaobjetos con una gota de acido láctico.

Identificación de los patógenos. La identidad de los agentes causales de tipo fungoso y oomicetos, se determinó en base a las características morfológicas que se observaron en el tejido infectado y en los cultivos puros (Erwin y Ribeiro, 1996; Barnett y Hunter, 1998; Braun et al., 2002). La identificación de bacterias patógenas se hizo en base a sintomatología, color y tipo de la colonia, tinción de Gram y pruebas bioquímicas (Jones et al., 1991; Schaad et al., 2001).

Pruebas de patogenicidad. Se realizaron únicamente con los patógenos obtenidos de las enfermedades tizón tardío y cenicilla, debido a que éstas fueron las de mayor importancia. Para tizón tardío se realizaron inoculaciones de ocho aislamientos en foliolos de jitomate cv. 'ACE', utilizando tres foliolos por aislamiento. Se siguió el siguiente protocolo: Los aislamientos se crecieron en medio de centeno agar durante 17 días a 20^oC. A cada caja se le adicionaron 5 mL de agua destilada estéril y se frotó el micelio con un hisopo estéril para desprender los esporangios. La suspensión resultante se colectó en un vaso de precipitados estéril y se colocó a 4°C por 2 h. Posteriormente se colocó a 25°C por 30 min para inducir la liberación de zoosporas, la cual se observó con el microscopio óptico. En los casos en los que no se presentó liberación de zoosporas, la inoculación se realizó con esporangios. Los foliolos se colocaron en cámara húmeda a 25°C y se inocularon con 20 μl de una suspensión de 10³ esporangios o zoosporas por ml, en cuatro puntos. Se observó si presentaban esporulación, siete días después de la inoculación. Se inocularon tres foliolos de jitomate con agua destilada estéril como testigo. En el caso de la cenicilla se inocularon plántulas sanas de jitomate tipo saladette híbrido 'Reserva' (Vilmorin, Inc.) con cuatro hojas verdaderas. El inóculo se tomó de plantas de jitomate con cenicilla colectadas en los invernaderos visitados. Se utilizó un cepillo para transferir micelio y conidios a las plántulas sanas, las cuales se cubrieron con bolsas de plástico humedecidas durante 24 h. Las plántulas inoculadas se mantuvieron a 22±5°C hasta que se observaron síntomas. Dos plantas de jitomate que no fueron inoculadas fueron utilizadas como testigo.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Observaciones generales sobre los invernaderos.

Los invernaderos visitados han estado en operación con cultivos de jitomate entre 5-10 años; con excepción del invernadero 3, el cual inició su operación el año en que se llevó a cabo este estudio (comunicación personal de los operadores). Los invernaderos 4, 5 y 6 presentaron cultivos de jitomate de edad avanzada con fechas de siembra entre julio y agosto de 2006. Mientras que los demás invernaderos presentaban cultivos con fechas de siembra de febrero a marzo de 2007. En algunos invernaderos, excepto los invernaderos 3 y 6, los restos vegetales del ciclo anterior se colocaban en la vecindad del invernadero, no se renovaba inmediatamente la cubierta plástica dañada, los pasillos entre camas presentaban exceso de agua y algunas malezas al interior del invernadero eran comunes (Cuadro 1). Las enfermedades que se reportan en este trabajo fueron observadas a partir de la primera visita a cada invernadero.

Identificación de patógenos. En el invernadero 3 no se detectaron enfermedades, este era de reciente construcción y de nivel tecnológico alto (Cuadro 1). Asimismo, el híbrido sembrado 'Sun 7750' presenta resistencia a diversas enfermedades (Ficha técnica, 2011).

Tizón tardío. Esta enfermedad se detectó únicamente en los invernaderos 4 y 5, en donde las plantas eran de edad avanzada. Se observaron lesiones necróticas de forma irregular en folíolos, tallos y frutos, típicas del tizón tardío. En folíolos las lesiones presentaron un halo amarillento; en frutos inmaduros, se observaron manchas pardas irregulares (Figura 1A), y los tallos presentaban manchas necróticas. Generalmente, las infecciones se iniciaron en el cáliz, por lo cual los síntomas cubrían la mitad superior del fruto. En las preparaciones de las muestras colocadas en cámara húmeda se observó la formación de micelio cenocítico, esporangios semipapilados de ovoides a limoniformes y caducos, esporangióforos con hinchamientos. De acuerdo con los síntomas observados en las muestras y las características morfológicas de las estructuras observadas en el microscopio, se identificó al patógeno como Phytophthora infestans (Erwin y Ribeiro, 1996), del cual se obtuvieron ocho aislamientos. Se determinó que todos los aislamientos fueron heterotálicos presentando oosporas pleróticas. Únicamente se detectó el tipo de compatibilidad A2 lo cual es indicativo de que es una población clonal; en contraste, en las poblaciones de P. infestans obtenidas de jitomate de campo en Michoacán, se han reportado los dos tipos de compatibilidad, lo cual sugiere que en condiciones de campo el patógeno se está reproduciendo sexualmente lo cual favorece su diversidad genética (Fernández-Pavía et. al., 2006). En los invernaderos 4 y 5 se detectó a P. infestans con una incidencia de 80 y 95%, respectivamente, durante los meses de mayo y junio, época del año en la que comienza la temporada de lluvias en la región donde se localizan estos invernaderos. Lo cual concuerda con las condiciones de alta humedad relativa (90 a 100%) que favorecen el desarrollo de este patógeno (Agrios, 2005). Asimismo, estos invernaderos presentaban una tecnología baja, especialmente el invernadero 4, en el cual se practicaba la organoponía o manejo orgánico del cultivo sin aplicaciones de fungicidas. La efectividad del control químico también es afectada por la incorrecta identificación del agente causal, ya que los productores han confundido a P. infestans con Botrytis cinerea Pers.: Fr., hongo causante del moho gris; esta enfermedad aunque si se ha detectado en Michoacán no estuvo presente en los invernaderos en estudio. El tizón tardío causado por el oomiceto P. infestans, es una de las enfermedades más importantes del jitomate ya que la mayoría de las variedades son susceptibles (Jones et al., 1991). Este patógeno ha ocasionando numerosas epidemias en Norteamérica, causando pérdidas económicas importantes (Legard et al., 1995). En México, se ha reportado que existe diversidad en los genotipos de P. infestans obtenidos de jitomate presentes en Michoacán aislados de campo e invernadero (Fernández-Pavía et al., 2006). Lo anterior sugiere que esto dificulta el control de la enfermedad en el estado, pudiendo ocasionar pérdidas considerables.

Cenicilla polvorienta. Se observaron dos tipos de cenicillas polvorientas. El primer tipo ocasionó clorosis en follaje, puntos necróticos en el haz y micelio blanco algodonoso en el envés de los foliolos. En el haz de las hojas senescentes se observaron lesiones necróticas rodeadas por una zona de color amarillo (Figura 1B). En observaciones al microscopio compuesto se detectaron conidióforos con dos células, una célula basal alargada y una célula pequeña en la parte superior así como conidios lanceolados y cilíndricos. En base a la sintomatología observada en las muestras y a las características morfológicas de las estructuras reproductivas, se identificó al patógeno como Oidiopsis taurica (Braun et al., 2002). Esta enfermedad se detectó en la primera visita a los invernaderos 4, 5 y 6 con una incidencia de 1, 10 y 100%, respectivamente. En el estado de Morelos también se detectó en invernaderos de jitomate una incidencia de Oidiopisis (31%) mayor con respecto a otras enfermedades (Ortega-García et al., 2010). En el segundo tipo de cenicilla los síntomas de la enfermedad se iniciaron con el desarrollo de puntos pequeños de micelio de color blanco en diferentes partes del haz de las hojas jóvenes y maduras. A medida que la infección avanzó se observó que el micelio blanco cubrió casi por completo las hojas afectadas (Figura 1D). Se observaron conidióforos formados por dos o tres células (Figura 2), con una longitud promedio de 103.75 μπι y un rango de 80 a 120 μπι. Así como conidios ovoides con una longitud promedio de 36.65 μπι y un rango de 30 a 42.5 μπι, y un ancho promedio de 19.65 μπι y un rango de 15 a 27.5 μπι. De acuerdo con la sintomatología que se observó en las plantas infectadas y las características morfológicas del patógeno se identificó al agente causal de esta enfermedad como Oidium neolycopersici (Kiss et al., 2001, 2005). Las plántulas inoculadas en las pruebas de patogenicidad mostraron síntomas después de 10 días. La sintomatología y las características morfológicas del hongo fueron similares a las observadas en el invernadero (Figura 1E). Se observó un 100% de incidencia en el invernadero 5. Este patógeno se ha detectado en Florida (EUA), Francia, Turquía y Venezuela (Kiss et al., 2001; Marois y Momol, 2001, Mantilla et al., 2007; Yolageldi et al., 2007), infectando jitomate en campo y en invernadero. La presencia de este patógeno ha sido reportada previamente en Michoacán (Rodríguez-Alvarado et al., 2007) y en el Estado de México (Yáñez-Morales, et al., 2009). En Morelos recientemente se ha reportado la presencia de Oidium (Ortega-García et al., 2010). El hecho de que este patógeno se haya descrito recientemente en México cuando ya se había reportado en el continente Americano, podría deberse a que se le confundió con la cenicilla causada por el hongo Oidiopsis taurica o que se introdujo recientemente en el país.

Marchitez. En los invernaderos 1 y 2 se observaron plantas con síntomas de marchitamiento en plantas jóvenes con cuatro a ocho hojas verdaderas y en plantas adultas (Figura 1F). La severidad de los síntomas varió de acuerdo a la edad de la planta afectada. En las plantas jóvenes afectadas se observó pudrición de raíces y de la parte basal del tallo, flacidez de tallo y hojas, y muerte de plantas, en el invernadero 2. De estas plantas enfermas se aisló consistentemente al hongo Rhizoctonia sp., el cual produjo micelio algodonoso y de color café claro en medio PDA. Se observaron al microscopio hifas hialinas o con tonos de color café claro, con ramificación de hifas en ángulo recto y un septo cerca de la ramificación. En plantas maduras se observó clorosis generalizada del follaje, con hojas amarillas principalmente en la base de la planta, pudrición de raíces, flacidez de hojas con recuperación de turgencia en la noche, y necrosis de haces vasculares en corte transversal del tallo. De las plantas enfermas maduras se aisló consistentemente al hongo Fusarium. Los aislamientos de este hongo produjeron micelio algodonoso abundante con pigmentación de color violeta claro en medio PDA. Además, presentaron esporodoquios de color anaranjado claro con abundantes macroconidios. Los macroconidios fueron ligeramente curvos y delgados y presentaron tres septos. Los microconidios se observaron en gran abundancia, sin septos y ovales, producidos en monofiálides y en falsas cabezas. En medio cLA se observó la formación de clamidosporas, generalmente formadas en forma individual, terminales o intercalares. La especie se identificó como F. oxysporum de acuerdo con las características morfológicas y el crecimiento de la colonia en PDA (Leslie y Summerell, 2006). El híbrido 'Toro' sembrado en el invernadero 1 es resistente a Fusarium oxysporum lo cual concuerda con la baja incidencia observada de la enfermedad (cuadro 2). Estos hongos Fusarium oxysporum y Rhizoctonia sp. son patógenos prevalentes del jitomate en campo y en sistemas de producción bajo cubierta, los cuales son difíciles de controlar (Jones et al., 1991; Howard, 2005), por lo cual es importante que la incidencia sea baja para evitar pérdidas en siembras subsecuentes.

Peca bacteriana. En el invernadero 2 se detectaron plantas con pequeñas lesiones necróticas de forma irregular en el follaje de plantas maduras de jitomate (Figura 1c). con base a la sintomatología y a las colonias obtenidas se determinó que el agente causal fue de origen bacteriano. En la literatura se reportan dos especies de bacterias que causan este tipo de síntomas, Pseudomonas syringae pv. tomato y Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Doidge) Dye. (Jones et al., 1991). Aislamientos bacterianos de las lesiones fueron Gram (-), desarrollaron colonias circulares, lisas, elevadas y con pigmentación fluorescente en medio B de King al observarlas bajo luz ultravioleta (Schaad et al., 2001). Las pruebas de utilización de DL-lactato y erititrol resultaron positivas. Las características anteriores de las colonias y los síntomas indicaron que lo observado en el invernadero 2 coincide con lo reportado para Pseudomonas syringae pv. tomato, por lo que se determinó que esta es el patógeno causante de la enfermedad (Jones et al., 1991). La baja incidencia detectada (11%) concuerda con la tolerancia a esta bacteria, reportada para el híbrido 'cimabue', sembrado en este invernadero.

De las enfermedades determinadas, el tizón tardío y las cenicillas resultaron ser las más importantes por el número de invernaderos afectados y los grados altos de incidencia detectados. P. infestans se encontró en dos invernaderos, presentando incidencias del 80 y 96%. Mientras que Oidiopsis taurica se presentó en tres invernaderos, mostrando una variación de incidencia desde el 1 hasta 100% de plantas afectadas. La cenicilla causada por Oidium neolycopersici, solamente se detectó en un invernadero con un 90% de incidencia (Cuadro 2). La incidencia de estas enfermedades fue en general alta por lo que estos patógenos representan un problema en la producción de jitomate en Michoacán. La falta de asesoría para los productores ocasiona generalmente un mal diagnóstico por parte de los mismos, y consecuentemente un control inapropiado. Debido entre otras cosas a lo anteriormente mencionado, en algunos invernaderos la producción se volvió incosteable y han dejado de producir jitomate como es el caso del invernadero 5 ubicado en Uruapilla, Mich. De acuerdo con Sánchez-Del Castillo (citado por Salinas-Cesáreo, 2010) el 60% de los invernaderos de hidroponia fracasan por falta de capacitación y Michoacán podría no ser la excepción.

 

CONCLUSIONES

Se identificaron seis patógenos en los invernaderos de jitomate estudiados, estos fueron: Fusarium oxysporum, Rhizoctonia sp., Phytophthora infestans, Oidiopsis taurica, Oidium neolycopersici y Pseudomonas syringae pv. tomato. Las enfermedades cenicilla polvorienta y el tizón tardío fueron las enfermedades más importantes en cuanto a la incidencia observada.

 

LITERATURA CITADA

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