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Introducción
México es uno de los principales productores y exportadores de café orgánico (Figueroa-Hernández et al. 2019), con una superficie sembrada de 712 015.85 ha, de la que se obtienen 859 992.30 t de café cereza con valor estimado de 4 996 189.48 de pesos (SIAP 2019). Pero este cultivo es afectado por la roya del cafeto (Hemileia vastatrix), que se encuentran en los estados de Chiapas, Veracruz, Oaxaca, Puebla, Guerrero, Hidalgo, San Luis Potosí, Na- yarit, Jalisco, Colima, Estado de México, Tabasco, Querétaro y Morelos (SIAP 2019). Lo que impacta de forma negativa la producción, por ejemplo del 2013 al 2016 se redujo en un 45%, lo que equivale a 2.8 millones de sacos (Escamilla 2016). Lo que afectó la economía de 510 544 productores (Flores 2015), que dependen de venta del café (Valencia-Sandoval 2016).
Ante la persistencia y daño que ocasiona la roya del café (H. vastatrix) se han tomado medidas para el control, basadas principalmente en la aplicación de fungicidas (SENASICA 2018, Capucho et al. 2013). Lo que incrementa los costos de producción (Avelino et al. 2015), y provoca daños en el ambiente y problemas de salud humana (Kanoun-Boulé et al. 2008). Una alternativa para el control de la roya, es el uso de extractos vegetales con propiedades preventivas y curativas en contra de diversos tipos de fitopatógenos (Gurjar et al. 2012). Los reportes de estudios in vitro de extractos vegetales contra hongos fitopatógenos, indican que inhiben el crecimiento radial de hongos, la formación y germinación de esporas, y la formación de biomasa (Olufolaji et al. 2015). También los aceites esenciales inhiben la germinación de Hemileia vastatrix (Pereira et al. 2012), principalmente por la presencia de metabolitos secundarios como alcaloides, flavonoides, terpenoides, taninos, entre otros (Yazdani et al. 2011, Castillo et al. 2012), por lo cual, el presente estudio tiene como objetivo evaluar la incidencia y severidad de la roya del café, después de la aplicación de productos comerciales a base de Canela (Cinnamomum verum), Naranja (Citrus sinensis), Gobernadora (Larrea tridentata), Eucalipto (Eucalyptus globulus), Mostaza negra (Brassica nigra) y Pimienta (Piper nigrum) en dos variedades de café.
Materiales y métodos
La investigación se realizó en la zona cafetalera de la sierra de Atoyac de Álvarez, en la localidad El Paraíso, en el estado de Guerrero, México. Se encuentra a una altura promedio de 900 msnm con precipitación anual entre 1 500 y 2 000 mm, y temperatura media de 26.6 °C. Se establecieron dos sitios de experimentación con las variedades susceptibles a la roya del cafeto: Caturra y Típica. Se usó un diseño de bloques completos al azar con seis tratamientos, la variedad Caturra se encuentra sembrada a 1.5 x 2.0 m entre plantas, con prácticas culturales, con cinco repeticiones por tratamiento. Mientras que la variedad Típica se encuentra sembrada a 2.0 x 2.5 m entre plantas, la cual se encuentra sin labores culturales y con poco follaje, por lo que se tomaron 10 repeticiones por tratamiento.
Los tratamientos evaluados fueron los extractos comerciales de la empresa CULTA SA DE CV: Canela (C. verum, base aceite), Naranja (C. sinensis, base aceite), Gobernadora (L. tridentata, base alcohol), Eucalipto (E. globulus, base alcohol), y Mostaza/Pimienta (Brassica nigra - Piper nigrum, base aceite) a dosis de 2.25 L ha-1 agregando Bionex® como dispersante; más un testigo sin aplicación. Se realizaron siete aplicaciones del 23 de junio al 06 de noviembre de 2017, los intervalos entre aplicaciones fueron de 21 días, con el fin de romper el ciclo patológico de la roya (Talhinhas et al. 2017). En cada parcela se determinó la incidencia de H. vastatrix mediante la razón de número de plantas con signos y síntomas de roya del café y el número total de plantas evaluadas. Para determinar la severidad de la enfermedad se empleó el método reportado por SENASICA (2016), que consiste en seleccionar una rama de café en los tres diferentes estratos (bajo, medio y alto), en la que se toman cinco hojas, que se etiquetan y se determina el porcentaje de daño en base a una clave pictórica. Se realizaron cuatro evaluaciones en las siguientes fechas: 23 de Junio, 23 de Julio, 25 de Septiembre y 18 de Diciembre de 2017. Los datos recabados se consignaron en una base de datos, a la que se le realizó un análi sis de varianza no paramétrico empleando el método de Kruskal-Wallis y se compararon los tratamientos mediante la prueba post-hoc utilizando el criterio de la diferencia menos significativa de Fisher (Kruskal y Wallis 1952) con el programa R 3.4 y el paquete agricolae 1.2.
Resultados y discusión
La incidencia de la roya del cafeto en las dos variedades evaluadas fue del 100%, con susceptibilidad al ataque del hongo. Se observó primeramente en las ramas del estrato bajo, principalmente en las hojas viejas, posteriormente avanzó a las hojas superiores, lo que coincide con lo reportado por Avelino (2013). Para el caso de la severidad, el mayor porcentaje se registró en el testigo de la variedad Típica en nivel 5 (61.87%) de acuerdo con la escala del SENASICA. Mientras que la variedad Caturra tuvo un nivel 4 con 48.87% (Figura 1).
Figura 1: Evolución temporal del porcentaje de severidad de los diferentes tratamientos. Extractos: 1 = Cinnamomum verum, 2 = Citrus sinensis, 3 = Larrea tridentata, 4 = Eucalyptus globulus, 5 = Brassica nigra- Piper nigrum y 6 = Testigo.
Los tratamientos de C. verum y C. sinensis tuvieron los valores más bajos de severidad en la variedad Típica con 15.47 y 19.68%, respectivamente (Tabla 1). Lo que corresponde en términos relativos a un 74.99 y 68.18% de inhibición de la enfermedad de acuerdo con la severidad del testigo. La variedad Caturra, tuvo el menor porcentaje de daño con estos mismos extractos (Tabla 2), con severidad del 4.73 y 4.0% de inhibición de la enfermedad del 91.81 y 90.31%, respectivamente. En relación al extracto de canela, se reporta que tiene alta actividad antifúngica contra diferentes grupos de hongos fitopatógenos de importancia agrícola, entre los que se encuentran: Colletotrichum musae en plátano (Ranasinghe et al. 2002), Alternaría solani en tomate (Yeole et al. 2014), enfermedades de la soya por Aspergillus flavus (Lakshmeesha et al. 2014) y Fusarium oxys- porum en tomate (Darmadi et al. 2015). La presencia de compuestos activos presentes en la canela como el trans-cinamaldehído, eugenol y la cumarina 2H- 1-Benzopiran-2-ona, le proveen efecto fungicida y supresor de crecimiento de los agentes causales (Al-Askar y Rashad 2010, Sienkiewicz et al. 2014) mediante daños en la membrana por la inhibición de procesos enzimáticos (Pinto et al. 2009). Para el caso del extracto de naranja, se sugiere el uso de extractos de naranja para inhibir el crecimiento micelial de hongos de postcosecha como: C. gloeosporioides, Penicillium indicum, F. solani, Rhizopus stolonifer y A. flavus (Guédez et al. 2014), A. alternata, Rhizoctonia solani, Helminthosporium oryzae y F. oxysporum (Chutia et al. 2009). Al respecto Okwu et al. (2007) reportan resultados similares al utilizar un fungicida sintético como el Benomilo (Benzimidazol) en el control de F. oxysporum. Mientras que Costa et al. (2014) reportan que la combinación de extracto de cítrico con fosfitos de manganeso, potasio y cobre ejercen control en la germinación de las urediosporas de Hemileia vastatrix y conidias de Cercospora coffeicola. Su actividad fungicida se debe principalmente a la diversidad de compuestos activos en el extracto como: el limoneno, geraniol, nerol, acetato de geranilo, cariofileno, acetato de nerilo, inalol y cineol (Chutia et al. 2009, Guédez et al. 2014).
Tabla 1: Medias de severidad de Hemileia vastatrix en Coffea arabica variedad Típica en la cuarta evaluación, tratada con diferentes extractos vegetales.
| No | Extracto | N | % Severidad | SD | Sum. Ran. | Ag.* |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Cinnamomum verum | 300 | 15.47 | 10.092 | 565.218 | e |
| 2 | Citrus sinensis | 300 | 19.68 | 20.265 | 590.653 | e |
| 3 | Larrea tridentata | 300 | 33.48 | 23.78 | 996.931 | b |
| 4 | Eucalyptus globulus | 300 | 31.7 | 23.181 | 918.146 | c |
| 5 | Brassica nigra - Piper nigrum | 300 | 19.02 | 8.185 | 749.675 | d |
| 6 | Testigo | 150 | 61.87 | 16.684 | 1439.25 | a |
No: número de extracto, n: número de muestras evaluadas, SD desviación estándar, Sum Ran: suma de rangos, Ag: agrupación estadística, *grupos con diferente letra son estadísticamente significativos (α = 0.05)
Tabla 2: Medias de severidad de Hemileia vastatrix en Coffea arabica variedad Caturra en la cuarta evaluación tratada con diferentes extractos vegetales.
| No | Extracto | n | % Severidad | SD | Sum. Ran. | Ag.* |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Cinnamomum verum | 75 | 4.73 | 7.627 | 140.273 | d |
| 2 | Citrus sinensis | 75 | 4.0 | 4.716 | 141.086 | d |
| 3 | Larrea tridentata | 75 | 9.77 | 10.446 | 192.44 | c |
| 4 | Eucalyptus globulus | 75 | 37.2 | 21.201 | 342.86 | b |
| 5 | Brassica nigra - Piper nigrum | 75 | 7.72 | 11.917 | 151.46 | d |
| 6 | Testigo | 75 | 48.87 | 7.286 | 384.88 | a |
No: número de extracto, n: número de muestras evaluadas, SD desviación estándar, Sum Ran: suma de rangos, Ag: agrupación estadística, *grupos con diferente letra son estadísticamente significativos (α = 0.05).
El extracto de Brassica nigra - Piper nigrum, tuvo inhibición del 69.26 y 84.20% en la variedad Típica y Caturra, respectivamente, con valores intermedios con respecto a los otros tratamientos. Al respecto se sabe que la mostaza tiene en mayor proporción isotiocianato de alilo, compuesto orgánico al que se le atribuye su acción antimicrobiana (Aguilar et al. 2015) y efecto fungicida contra de A. niger, A. flavus y A. ochraceus en evaluaciones in vitro (Aguilar et al. 2017, Khan et al. 2016, Mejía et al. 2015). Por otra parte, los extractos de la pimienta se componen principalmente del alcaloide piperina (Kapoor et al. 2009), monoterpenos como el β-3-careno, β-pineno, limoneno, sabineno y sesquiterpenos como el β-Cariofileno, α-selineno y β-selineno, germecreno (Tchoumbougnang et al. 2009). Estos diferentes componentes se relacionan con actividad fungicida en contra de la roya del frijol causado por Uromyces appendiculatus (Arslan et al. 2009).
Los extractos de E. globulus y L. tridentata, fueron los tratamientos con mayor porcentaje de severidad, en ambas variedades. Al respecto, varios estudios reportan efectos antifúngicos, al evaluar polifenoles de gobernadora in vitro con efectividad antimicotica contra A. alternata, Pythium sp, C. trun- catum, C. coccodes, F. solani, F. sambucinum, F. verticillioides y R. solani (Osorio et al. 2010), por lo que pueden incluirse en tratamientos postcosecha de granos de almacén contra hongos productores de aflatoxinas como A. flavus y A. parasiticus (Vargas- Arispuro et al. 2005). Los extractos de eucalipto tienen efectividad fúngica en campo e invernadero contra Puccinia triticina f. sp tritici (Tohamey y El- Sharkawy 2014), y en condiciones in vitro tienen inhibición contra Botrytis cinerea, Phytophthora cactorum, Cryphonectria parasitica y F. circinatum (Tripathi et al. 2008, Lee et al. 2008); mediante componentes bioactivos como 1,8-cineol, citronelo, P-cimeno, α- pineno, limoneno, linalol, γ-terpineno y α-terpineol (Cimanga et al. 2002, Batish et al. 2008, Liu et al. 2008). Pero en la presente investigación, el extracto de eucalipto no redujo de forma significativa la germi nación de uredosporas H. vastatrix (Silva et al. 2014).
Los extractos de C. verum, C. sinensis y B. nigra - P. nigrum, disminuyen de forma significativa la severidad de la roya del cafeto (H. vastatrix) por lo que son una alternativa viable para reducir la presencia de la enfermedad en las plantas de café.
