Control Químico de Erwinia sp, Causante de Pudrición en Bulbos de Ajo Almacenado

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1 Control Químico de Erwinia sp, Causante de Pudrición en Bulbos de Ajo Almacenado Carlos Manuel Bucio Villalobos *, Oscar Alejandro Martínez Jaime * y Juan José Torres Morales **. * Instituto de Ciencias agrícolas y ** EPI de la Universidad de Guanajuato. Resumen. El género Erwinia contiene especies capaces de producir pudriciones suaves en muchos cultivos, entre los que se encuentra el ajo. Con la finalidad de buscar una opción de control químico en dicho cultivo, en esta investigación se evaluó la eficiencia de cuatro productos reportados con efecto bactericida, sobre una cepa de Erwinia aislada de bulbos de ajo procedentes de un campo agrícola de Salamanca, Gto. Esta bacteria fue confrontada en el laboratorio con los bactericidas y a las concentraciones siguientes: Oxitetraciclina al 0.5 %, Estreptomicina al 0.5 %, Sulfato de Cobre al 0.5 % y un formulado agrícola comercial cuyos ingredientes activos y concentraciones utilizadas fueron Gentamicina al % y Oxitetraciclina al %, adicionándose además un testigo sin bactericida y evaluando el efecto al medir el halo de inhibición producido en medio LB. Los mismos tratamientos fueron aplicados a dientes de ajo sanos y enfermos en un ensayo de invernadero, donde se midió el efecto utilizando variables agronómicas medidas sobre las plantas producidas. En el bioensayo de laboratorio la Oxitetraciclina resultó con el mayor halo de inhibición, corroborándose su eficiencia en el invernadero al obtenerse un mayor vigor en las plantas de ajo producidas bajo ese tratamiento. Abstract. Several species of Erwinia are capable of producing soft rots in many crops, including garlic. With the aim of finding an option of chemical control, this research assessed the efficiency of four products reported with bactericidal effect on a strain of Erwinia isolated from bulbs of garlic from Salamanca, Gto. farm. This bacterium was confronted in the laboratory with bactericides and concentrations as next it is described: Oxytetracycline to 0,5 %, Streptomycin to 0,5 %, Copper Sulfate to 0,5 % and commercial agricultural product whose active ingredients and the concentrations used were Gentamicin to 0,012 % and Oxytetracycline to 0,036 %, and also a control without bactericide; the effect was evaluating measuring the inhibition of bacterium on LB culture media. Same treatments were evaluated in a greenhouse, applying the antibiotics on healthy and disease cloves of garlic, and the

2 effect was evaluated using agronomical variables. In laboratory bioassay the Oxytetracycline was the best antibiotic, agreeing with greenhouse results where the best effect on vigor of garlic plants was also Oxytetracycline. Introducción. El ajo es un cultivo hortícola importante en nuestro país y en especial en el estado de Guanajuato. Aunque los bulbos de ajo cosechados son órganos de reserva adaptados para permanecer por largos períodos bajo condiciones de almacenamiento, ellos no están exentos del ataque de microorganismos. Algunas especies de Erwinia, en especial E. carotovora subsp carotovora, son reportadas causando pudriciones suaves en bulbos de ese cultivo. Estas bacterias pueden infectar las plantas desde que se encuentran desarrollándose en el campo, y una vez dentro de los bulbos éstas pueden continuar con su multiplicación durante el tránsito y almacenamiento; por esto último son responsables de una importante enfermedad de postcosecha en la mayoría de especies de Allium (McDonald et al, 2004). Entre los diferentes métodos de control utilizados contra las bacterias fitopatógenas, se encuentra el uso de bactericidas, los cuales han sido usados en la agricultura desde los años 50 s, siendo la Oxitetraciclina y la Estreptomicina de los mas utilizados en la actualidad (McManus et al, 2002). Por otro lado, diversos compuestos a base de cobre han sido evaluados buscando su eficiencia en el control de bacterias fitopatógenas, entre ellas a Erwinia, debido principalmente al desarrollo de resistencia encontrado con algunos bactericidas, como es el caso de Erwinia amylovora hacia la Estreptomicina (Gracia-Garza et al, 2002). Por lo anterior, el objetivo de esta investigación fue evaluar la eficiencia de cuatro productos reportados con efecto bactericida, sobre una cepa de Erwinia aislada de bulbos de ajo procedentes de un campo agrícola de Salamanca, Gto. Materiales y Métodos. Bioensayo de laboratorio. La bacteria utilizada fue identificada como Erwinia sp y fue originalmente aislada de dientes de ajo enfermos cosechados de un campo agrícola del municipio de Salamanca, Gto. Esta bacteria fue confrontada en el laboratorio con los bactericidas y a las concentraciones siguientes: Oxitetraciclina al 0.5 %, Estreptomicina al 0.5 %, Sulfato de Cobre al 0.5 % y un formulado agrícola comercial cuyos ingredientes activos y concentraciones utilizadas fueron Gentamicina al % y Oxitetraciclina al %; se adicionó además un testigo sin bactericida. El bioensayo consistió en preparar medio LB de

3 manera convencional y cuando éste estuvo tibio se agregaron 200 μl de una suspensión bacteriana por cada 30 ml de medio de cultivo y vaciados estos a una a caja de petri; una vez solidificado el medio, se hicieron 5 pozos por caja (perforaciones de 6 mm de diámetro) en cada uno de los cuales se agregaron 40 μl de las soluciones de bactericidas a evaluar; para permitir la difusión de los bactericidas las cajas fueron colocadas a 4 C durante 12 horas, después de lo cual se colocaron en una incubadora a 25 C; el efecto de los bactericidas se evaluó tomando el diámetro del halo de inhibición a las 48 horas y los datos fueron analizados bajo un diseño completamente al azar con cinco repeticiones. Ensayo de invernadero. Para la siembra se utilizaron dientes de ajo tomados de bulbos almacenados del ciclo agrícola procedentes de un campo agrícola del municipio de Salamanca, Gto. Para ello fueron escogidos bulbos de dos categorías: (A) sanos, correspondiendo a bulbos de consistencia firme y color blanco crema, y (B) enfermos, correspondiendo a bulbos con daño bacterial visualizado por manchas de color café claro y de consistencia suave en algunas de sus partes. Se aseguró que los dientes escogidos para la siembra, mantuvieran sus respectivas características de sanos o enfermos. La siembra se realizó en charolas conteniendo el mismo suelo agrícola de donde los ajos fueron cosechados. Los bactericidas evaluados y las concentraciones a las que fueron utilizados fueron los mismos utilizados en el bioensayo de laboratorio. Cada producto fue aplicado tanto a dientes de ajo sanos como a enfermos, quedando el experimento bajo un diseño completamente al azar, con los tratamientos arreglados en dos factores (condición de sanidad de los dientes y bactericidas utilizados) con dos y cinco niveles respectivamente. Para la aplicación de los bactericidas, los dientes fueron primeramente sumergidos por 10 minutos en la solución bactericida respectiva, procediéndose de inmediato a su siembra. Previo al tapado con suelo, se asperjó sobre los dientes sembrados la misma solución bactericida en cobertura total. Las variables agronómicas evaluadas y el tiempo en que fueron tomadas (días después de la siembra) fueron: porciento de germinación (30 días), altura de planta y diámetro de tallo (60 días). Resultados y Discusión. Bioensayo de laboratorio. Se aplicó la prueba de Kruskal-Wallis debido a la no normalidad de los datos, resultando con diferencias significativas entre los tratamientos al 0.05 de significancia. La prueba de Box-and-Wisker Plot separó a la Oxitetraciclina como el antibiótico que logró el mayor halo de inhibición, de lo que se infiere que éste fue el mejor de

4 los tratamientos para controlar la bacteria Erwinia sp (Cuadro 1); se presume que además de su efectividad, dicho bactericida tuvo una mejor difusión en el medio de cultivo al producir halos de diámetro grande, comparada con los halos producidos por el formulado agrícola, donde los halos resultaron más pequeños, aun cuando éste último bactericida contiene también Oxitetraciclina, aunque con una concentración 13 veces menor que en el primero. La Oxitetraciclina, junto con la Estreptomicina, son los antibióticos más comúnmente utilizados en la agricultura (McManus et al, 2002), aunque en un estudio hecho por Sivaprakasam (1995) fue la Estreptomicina, que en este estudio quedó en segundo lugar de eficiencia, la que registró el mayor halo de inhibición al confrontarse con una cepa de Erwinia causante de la pudrición suave de la cebolla; contrariamente, un producto comercial conteniendo Oxitetraciclina fue poco efectiva en un trabajo in vitro realizado con bacterias fitopatógenas aisladas de Eucalyptus (Cunha et al, 2006). En este estudio, el Sulfato de Cobre no tuvo efecto alguno en el control de la bacteria evaluada, lo que contrasta con haber obtenido el mayor efecto de un formulado comercial conteniendo dicho compuesto, y confrontado en laboratorio contra Erwinia carotovora subsp. carotovora, pero coincide en los resultados cuando en ese mismo estudio no se obtuvo un buen control de dicha bacteria al evaluarlo bajo condiciones de invernadero en una planta ornamental (Gracia-Garza et al, 2002). Cuadro 1. Halos de inhibición producidos como efecto de los bactericidas sobre Erwinia sp aislada de ajo. Tratamiento Halo de inhibición (cm) Oxitetraciclina Estreptomicina Formulado agrícola comercial Sulfato de Cobre Testigo Promedios de cinco repeticiones. Ensayo de invernadero. En el cuadro 2 se pueden observar los valores promedio de las variables agronómicas evaluadas. La germinación fluctuó entre 75 y 95 %, existiendo una tendencia a ser menor en los tratamientos donde se utilizaron dientes de ajo enfermos,

5 comparada con la germinación de dientes de ajos sanos. La altura de plantas fluctuó dentro de un rango de entre 15.2 y 24.6 cm, sin embargo al aplicar la prueba estadística de Kruskal- Wallis al 0.05 de significancia, no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos. Para el caso del diámetro de tallo, el análisis de varianza detectó diferencias significativas con un nivel de significancia de 0.05, tanto para el factor de sanidad de dientes como para el de bactericidas usados, no así para la interacción; esto indica que el vigor (medido como diámetro de tallos) fue mayor en aquellas plantas que se originaron de dientes sanos comparado con las originadas de dientes enfermos; las diferencias detectadas entre los cinco tratamientos con bactericidas fue separada con la prueba de Tukey de separación de medias, la que al 0.05 de significancia separó a la Oxitetraciclina dentro del grupo mejor. De los resultados obtenidos, se concluye que para mejorar el vigor de las plantas de ajo, y consecuentemente el posterior rendimiento del cultivo, se deben desechar mediante una selección previa, todos aquellos bulbos con síntomas de manchados o pudriciones bacterianas. Igualmente, los dientes de ajo destinados a ser utilizados como semilla, deberán ser tratados con Oxitetraciclina para su mayor protección contra el ataque de Erwinia. Cuadro 2. Variables agronómicas de plantas de ajo originadas de dientes sanos y enfermos tratados con diferentes bactericidas. Tratamiento Germinación (%) Altura de planta (cm/planta) Diámetro de tallo (mm/planta) O sanos O enfermos E sanos E enfermos FAC sanos FAC enfermos SC sanos SC enfermos T sanos T enfermos O Oxitetraciclina, E Estreptomicina, FAC Formulado Agrícola Comercial, SC Sulfato de Cobre y T Testigo. Sanos y enfermos se refiere a dientes de ajo con esas categorías.

6 Promedios de 15 repeticiones. Bibliografía. Cunha JF, EA Toledo-Picoli, A Couto-Alfenas,and R Coelho-Gonçalves In vitro effect of antibiotics and rhizobacteria on the control of phytopathogenic bacteria in Eucalyptus spp. Rev. Ávore. 30:1-9. Gracia-Garza JA, TJ Blom, W Brown, and W Allen Pre and post-plant applications of copper-based compounds to control Erwinia soft rot of calla lilies. Can. J. Plant Pathol. 24: McDonald MR, MA Jaime, and MHY Hovius Management of diseases of onions and garlic. In: Naqvi SAMH (ed). Disease of fruits and vegetables. Diagnosis and management. Vol II. Kluwer Academic Publishers. Netherlands. p McManus PS, VO Stockwell, GW Sundin, and AL Jones Antibiotic use in plant agriculture. Annu. Rev. Phytopathol. 40: Sivaprakasam AD Antibiotics and garlic clove extract-inhibitory of cell wall degrading enzymes. Hindustan Antibiot. Bull. 37:44-47.