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Introducción
La pudrición blanca (PB) del ajo (Allium sativum L.) y la cebolla (Allium cepa L.) es causada por el hongo Sclerotium cepivorum Berk. y es considerada en México la enfermedad fungosa más importante de esos cultivos en los estados de Aguascalientes, Chihuahua, Guanajuato, Jalisco, Morelos, Michoacán, Puebla, Querétaro, Tlaxcala y Zacatecas; en Guanajuato las pérdidas pueden alcanzar hasta 100% (Pérez-Moreno et al., 1998) aunque la PB se encuentra diseminada en la mayoría de los países productores de ajo y cebolla en el mundo (Crowe, 1995; Schwartz y Mohan, 1995). Los esclerocios del patógeno pueden sobrevivir en el suelo por periodos de hasta 20 años aun sin la presencia de hospederos del género Allium (Coventry et al., 2006). Más del 90% de las parcelas aptas para el cultivo de ajo o cebolla en el estado de Zacatecas se encuentran infestadas con cantidades variables de esas estructuras (Velásquez-Valle y Medina-Aguilar, 2004) por lo que es necesario aplicar medidas de manejo que eviten las pérdidas económicas por la muerte de plantas y la infestación o re-infestación de suelos que eventualmente generará daños económicos. El manejo de enfermedades causadas por patógenos del suelo, como S. cepivorum, es complejo y requiere una estrategia de manejo prolongada (Dilbo et al., 2015). Aunque en la región norte centro existen recomendaciones para el manejo integrado de la enfermedad (Reveles-Hernández et al., 2009; Velásquez et al., 2011), el empleo del fungicida Tebuconazole como tratamiento preventivo a la semilla y como "curativo" cuando la enfermedad aparece en el campo, constituye la parte fundamental de dicha estrategia. A pesar del éxito de este fungicida en el manejo de la PB es deseable contar otras alternativas que sustituyan total o parcialmente al Tebuconazole. Por esta razón, el empleo de agentes de control biológico, especialmente hongos, para reducir los daños provocados por S. cepivorum constituye una de las alternativas en el manejo sustentable de la enfermedad (Mahdizadehnaraghi et al., 2015); aislamientos de Trichoderma viride han proporcionado buenos resultados especialmente cuando se utilizan en combinación con semilla tratada con Tebuconazole, al disminuir la proporción final de plantas de cebolla infectadas con S. cepivorum (Clarkson et al., 2006). El uso del hongo endomicorrízico Glomus intraradices contra S. cepivorum, fue capaz de proveer protección de forma comparable al fungicida Folicur (Jaime et al., 2008). Otros agentes químicos como el peróxido de hidrógeno han proporcionado resultados positivos en el manejo de bacterias y hongos (Baldry, 1983). El empleo de antagonistas contra el agente causal de PB ha sido ampliamente evaluado en otras regiones (Ulacio-Osorio et al., 2003; Clarkson et al., 2006) pero en Zacatecas no se cuenta con información local que fundamente el empleo del peróxido de hidrógeno u otros agentes de control biológico aplicados por medio del riego por goteo para el combate de S. cepivorum por lo que el objetivo del presente estudio consistió en evaluar la efectividad biológica de agentes alternativos al Tebuconazole para el control de la PB del ajo.
Materiales y métodos
El experimento se estableció en una parcela comercial con antecedentes de PB (es probable que la infestación se deba al uso de semilla contaminada con esclerocios del patógeno en ciclos de cultivo anteriores) localizada en Las Auras, municipio de Calera de Victor Rosales, Zacatecas durante el ciclo de cultivo 2013-2014. La preparación de las camas de siembra consistió en un paso de maquinaria para cada labor; barbecho, rastra y la formación de camas. Se utilizó semilla de la variedad de ajo Calerense obtenida en una parcela de producción de semilla libre de PB en el Campo Experimental Zacatecas (INIFAP) durante el ciclo de cultivo 2012-2013. El sistema de siembra utilizado en la parcela experimental fue de camas con seis hilos de siembra irrigadas con tres cintillas por cama (una cintilla para dos hilos de siembra). La distancia entre semillas varió entre 10-12 cm. Durante el ciclo de cultivo no se aplicaron fungicidas adicionales a los aplicados como tratamiento en el experimento; la dosis de fertilización total aplicada al cultivo fue la 235-90-255, expresada en kg/ha de nitrógeno, fosforo y potasio respectivamente; la fertilización se realizó a través del sistema de riego mediante 18 aplicaciones de fertilizantes solubles con intervalo de diez días entre ellas, de acuerdo con la curva de absorción de nutrientes del cultivo recomendada por Reveles et al. (2009). Se aplicaron tres riegos por semana iniciando con 45 minutos de duración al inicio del ciclo de cultivo e incrementando la duración de éstos paulatinamente, hasta aplicar dos horas y media por riego al final del ciclo.
Para el control de malezas se realizó una aplicación Galigan® a razón de 1.5 L/ha de producto comercial al inicio del ciclo; además, se realizaron dos deshierbes manuales. Para el control de trips se realizaron tres aplicaciones foliares de Karate® a razón de 0.25 L/ha durante abril y mayo.
Se evaluó la efectividad de tres fungicidas biológicos comerciales así como tres dosis de peróxido de hidrógeno en comparación con los testigos absoluto (semilla sin tratamiento pre-siembra y sin aplicación de fungicidas durante el ciclo de cultivo) y protegido (semilla tratada con Tebuconazole y aplicación del mismo fungicida durante el ciclo de cultivo) El diseño experimental utilizado fue en bloques al azar con un total de ocho tratamientos y tres repeticiones. La separación de medias se realizó utilizando la prueba de Diferencia Mínima Significativa o DMS (P < 0.05%) que se muestra en la Tabla 1. Se realizó una aplicación de los fungicidas evaluados a los 30 días después de la siembra (dds) mediante el agua de riego. Las parcelas experimentales tuvieron una longitud de 6 m mientras que en la parcela útil se consideraron los cuatro hilos centrales eliminando 1 m a cada extremo.
Para determinar la concentración de esclerocios del patógeno en el suelo de la parcela experimental antes de la siembra de ajo se tomaron muestras de suelo (500 g) en cada parcela experimental. El suelo de cada muestra se homogenizó y una submuestra de 50 g se sometió a la técnica de tamizado húmedo (Papavizas, 1972) para extraer los esclerocios, contarlos y disectarlos para determinar su viabilidad bajo el microscopio de disección de acuerdo con la técnica propuesta por Velásquez-Valle y Medina-Aguilar (2004); el resultado del análisis se transformó a número de esclerocios viables por kilogramo de suelo para cada parcela experimental.
Previamente a la aplicación de los agentes evaluados se procedió a contar el número total de plantas presentes en cada parcela útil así como el número de plantas con síntomas de la enfermedad. El conteo de plantas sintomáticas se realizó en cinco fechas seleccionadas al azar; a los 60, 76, 114, 127 y 173 dds.
Con los datos de incidencia de la enfermedad (porcentaje de plantas enfermas) se calculó el área bajo la curva de desarrollo de la enfermedad (ABCDE) de acuerdo con la metodología propuesta por Pedroza (1999). Se calculó la tasa de avance diario de la epidemia al dividir el número final de plantas con síntomas de PB entre el número de días durante los cuales se realizaron los muestreos.
Resultados y discusión
Presencia de esclerocios
Previamente a la siembra de ajo, se detectaron esclerocios viables de S. cepivorum en 21 de las 24 parcelas experimentales, aunque su densidad varió entre 10.9 y 44.4 esclerocios/kg de suelo (eks) como se muestra en la Tabla 2; el número de esclerocios viables detectados en este trabajo es comparable al reportado por Delgadillo et al. (2004) en el estado de Guanajuato. El 54% de las parcelas experimentales poseían poblaciones de esclerocios superiores a la densidad máxima (20 eks) sugerida como límite máximo para la siembra de ajo (Reveles-Hernández et al., 2009). Aunque en el resto de las unidades experimentales la densidad de esos propágulos era menor al umbral mencionado, se debe mencionar que con poblaciones de un esclerocio por litro de suelo se pueden provocar pérdidas variables que pueden oscilar entre el 30 y 60% (Davis et al., 2007).
Tabla 2: Concentración de esclerocios de S. cepivorum Berk. en el suelo de parcelas experimentales antes de realizar la siembra de ajo
Es importante señalar que en las parcelas experimentales donde no se detectaron esclerocios del patógeno, si se registró la presencia de la enfermedad alcanzando una incidencia de 7.06, 2.84, 1.11 y 0.58% para una repetición en los tratamientos con Triko Root, Myco Root, Tebuconazole y peróxido de hidrógeno (60 L/ha) respectivamente.
Incidencia de la enfermedad
No se detectaron plantas de ajo con síntomas de PB en ninguno de los tratamientos, incluyendo el testigo absoluto, hasta los 60 dds cuando se encontraron plantas sintomáticas (hojas basales amarillas y flácidas) en el tratamiento 2 (Rhizobac Combi), es decir a los 30 días después de haber recibido la aplicación de ese fungicida por medio del riego; la incidencia de PB fue de 0.49%. Para la siguiente fecha de muestreo, 76 dds, se detectaron plantas con síntomas de PB en las parcelas con el tratamiento control absoluto y con Myco Root donde la incidencia de la enfermedad fue de 0.62 y 0.56% respectivamente, además de las registradas en la fecha de muestreo anterior. El muestreo realizado a los 114 dds reveló la presencia de la enfermedad en por lo menos una de las repeticiones tratadas con un agente de control biológico; una parcela tratada con Rhizo Bac Combi alcanzó una incidencia de 1.47%, la mayor para ésta fecha de muestreo. Es importante señalar que las parcelas con el testigo protegido (Tebuconazole) y peróxido de hidrógeno (20 L/ha) no manifestaron plantas enfermas hasta la última fecha de muestreo a los 173 dds. La efectividad del Tebuconazole para el control de PB en ajo ya había sido mencionada por López (1996) en condiciones de campo en Aguascalientes, México, sin embargo no se conocen resultados del empleo del peróxido de hidrógeno contra ésta enfermedad.
Al evaluar el efecto de la aplicación separada o combinada de aceite sintético de ajo, la solarización y el empleo del Tebuconazole para el manejo de PB en ajo, Delgadillo et al. (2004) encontraron que el Tebuconazole resultó el mejor tratamiento al reducir la incidencia de la enfermedad a 1.6%; en el presente trabajo se obtuvieron resultados similares respecto al uso de ese fungicida ya que la incidencia final de la enfermedad varió entre 1.11 (Tebuconazole) y 7.18% (Rhizo Bac Combi). Por otro lado, Ulacio-Osorio et al. (2003) indican que la menor incidencia final (25-29%) de plantas de ajo con síntomas de PB se registró en tratamientos que incluían combinaciones de Bacillus firmus, Trichoderma harzianum + Fusarium sp. y vermicomposta o pollinaza; aunque el efecto de esas combinaciones no se comparó contra el Tebuconazole, la incidencia final de PB del mejor tratamiento es considerablemente mayor a la lograda en cualquiera de los tratamientos evaluados en el presente trabajo.
El promedio de esa variable (incidencia de la enfermedad) considerando solamente los productos con agentes de control biológico fue de 5.09%; en contraste, para los tratamientos químicos (solo peróxido de hidrógeno) resultó de 2.96%. Es importante mencionar que en ambos casos el porcentaje de incidencia de PB de todos los tratamientos tanto biológicos como químicos, resultó superior (aritméticamente) al de ambos testigos (natural y protegido) aunque estadísticamente no se encontraron diferencias significativas entre ellos (Tabla 3).
Tabla 3: Principales características de la epidemia de pudrición blanca en parcelas de ajo tratadas con diferentes agentes de control biológico y químico
1 días después de la siembra; 2 área bajo la curva de desarrollo de la enfermedad. Medias seguidas por la misma letra no difieren al P< 0.05.
Aunque se detectaron esclerocios viables del patógeno en todas las parcelas experimentales, su concentración no fue uniforme, lo cual podría haber influido, al menos parcialmente, en la incidencia inicial de PB; si bien el análisis estadístico no encontró diferencia significativa en la incidencia inicial de la enfermedad en los tratamientos evaluados (Tabla 3). Se ha mencionado la efectividad de T. koningi para controlar la PB en cebolla cuando la concentración de esclerocios del patógeno variaba entre 25 y 100 (Metcalf et al., 2004); el número de esas estructuras en el presente estudio se encontraba dentro de ese rango. Para estimar en términos reales la efectividad biológica de un tratamiento es necesario señalar que cuando la enfermedad manifiesta una incidencia de 0.37% (testigo protegido), en realidad se refiere a 1, 258 plantas enfermas o muertas por hectárea, considerando una densidad poblacional de 340, 000 plantas por hectárea; la mayor incidencia inicial (2.09%) correspondió al tratamiento con peróxido de hidrógeno (40 L/ha) que significan 7,100 plantas enfermas o muertas por hectárea.
En general, se considera que el tiempo transcurrido antes de la manifestación de la enfermedad es de mayor importancia epidemiológica ya que entre más largo sea este lapso, menores serán las pérdidas; el análisis estadístico del número de días transcurridos antes del inicio de la epidemia de PB no reveló diferencias significativas entre los tratamientos (Tabla 3), sin embargo, el inicio temprano de la epidemia ocurrió, en promedio, a los 72 dds en las parcelas del testigo no protegido, por el contrario dicho período se alargó hasta 173 dds en el testigo protegido. En los tratamientos basados en agentes de control biológico el rango de aparición de PB fue de 100.3 a 138 dds mientras que en los de origen químico resultó de 142.3 a 173 dds. En su trabajo Ulacio-Osorio et al. (2003) señalaron que la epidemia inició a los 50 dds en el tratamiento testigo (sin protección) y de 57 a 85 dds en el resto de los tratamientos, lo cual concuerda con los resultados obtenidos en este trabajo aunque dicho periodo fue más largo tanto en el testigo como en los tratamientos biológicos o químicos; esta diferencia pudiera ser explicada en función de los diferentes genotipos de ajo o cepas del patógeno así como diferentes condiciones ambientales. Otra consecuencia de estos periodos alargados antes de la manifestación de la enfermedad puede ser una reducción en el número de aplicaciones de fungicidas que a su vez repercutiría en la economía del productor.
No se encontraron diferencias significativas en el ABCDE alcanzada por los tratamientos; sin embargo, el análisis de la tasa de avance diario de la enfermedad mostró que el número de plantas enfermas por día fue superior en las parcelas del tratamiento Rhizo Bac Combi, por el contrario, en las parcelas tratadas con el fungicida Tebuconazole se expresó la menor tasa de avance diario (0.004); en general, la tasa de avance de la enfermedad en las parcelas tratadas con agentes de control biológico fue superior a la del control no protegido; esto es opuesto a lo reportado por Ulacio-Osorio et al. (2003) quienes mencionaron que el testigo (sin protección) presentó la mayor tasa de incremento de PB mientras que las combinaciones de agentes de control biológico y materia orgánica mostraban menores tasas de incremento. El promedio del ABCDE en los tratamientos de origen biológico fue de 0.054 comparado con la de los tratamientos a base de peróxido de hidrógeno que alcanzó una media de 0.021 (Tabla 3); lo anterior significaría que la epidemia de PB se desarrolló más rápidamente en las parcelas experimentales protegidas con agentes de control biológico que en las tratadas con peróxido de hidrógeno pero superiores aritméticamente al promedio del ABCDE para el testigo protegido (Tebuconazole) que fue de 0.0009.
El peróxido de hidrógeno ha sido empleado como fungicida de patógenos foliares en cultivos como vid y limón en condiciones de campo y postcosecha respectivamente (Smilanick et al., 1995; Crisp, 2004); sin embargo, los resultados obtenidos con ese químico en este trabajo indican una respuesta consistente y por lo tanto, promisoria, a un patógeno del suelo que debe ser investigada en otros estudios futuros.
De manera aritmética en la mayoría de las variables consideradas en el trabajo, el promedio obtenido por los tratamientos con peróxido de hidrógeno fue mejor en comparación con los de origen biológico, lo cual podría conducir al empleo preferente del peróxido de hidrógeno sobre los productos biológicos; dado el buen desempeño de este químico resulta indispensable generar mayor información sobre el comportamiento del peróxido de hidrógeno como fungicida de "rescate"; es decir cuando la epidemia de PB se encuentra en su fase inicial.
Los trabajos de Clarkson et al. (2006) y Dilbo et al. (2015) reportan que la asociación del Tebuconazole con especies del género Trichoderma proporcionó resultados satisfactorios para el combate de la PB por lo que se debe probar las posibles interacciones entre agentes de control biológico y el Tebuconazole.
El presente trabajo incluyó la fase preventiva de la enfermedad (tratamiento a la semilla) y una aplicación "curativa" a los 30 dds que en realidad actuó como preventiva ya que la epidemia de PB no se manifestó hasta los 60 dds; es posible que los resultados cambien drásticamente si se intenta el control biológico una vez que la epidemia de PB se ha iniciado, al respecto, McLean (2001) reporta que al evaluar la efectividad de aislamientos de T. harzianum para el manejo de PB en cebolla se obtuvieron resultados satisfactorios hasta 12 semanas después de la siembra aunque posteriormente la incidencia de la enfermedad alcanzó 98%; es decir, ninguno de los tratamientos evaluados proporcionó un control continuo de PB; estos resultados apuntan hacia una posible dificultad de algunos agentes de control biológico para establecerse definitivamente en el suelo y obligaría a realizar aplicaciones adicionales por lo que se requiere mayor investigación en el potencial de los agentes de control biológico para detener rápidamente el progreso de una epidemia de PB.
Otra alternativa para el empleo de agentes de control biológico puede ser su aplicación dentro de un esquema de manejo integrado donde se combine su aplicación con el uso de Tebuconazole como fungicida de "rescate" en suelos con baja presión de inóculo.
Todos los tratamientos evaluados resultaron similares en cuanto a variables como incidencia final e inicial de PB, días al inicio de la epidemia y área bajo la curva de desarrollo de la enfermedad, sin embargo, el número de plantas enfermas por día (tasa de avance diario) fue menor en las parcelas tratadas con el fungicida Tebuconazole.
