Ciencia en su PC ISSN: Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba. Cuba

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1 Ciencia en su PC ISSN: Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba Cuba Tamayo, Mónica; Montalván, Joaquín; Puchades-Isaguirre, Yaquelin; Alfonso, Isabel; Pablos-Reyes, Pablo; González, Roberto; Rodríguez-Gross, Reynaldo; Chacón, Vivian; Rodríguez, Orlando; Solís, Harlen ESTUDIO METODOLÓGICO PARA LA EVALUACIÓN DE LA ROYA COMÚN EN LA CAÑA DE AZÚCAR Ciencia en su PC, núm. 1, 2012, pp Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba Santiago de Cuba, Cuba Disponible en: Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

2 Ciencia en su PC, 1, enero-marzo, 2012, p ESTUDIO METODOLÓGICO PARA LA EVALUACIÓN DE LA ROYA COMÚN EN LA CAÑA DE AZÚCAR METODOLOGICAL STUDY TO EVALAUTE COMMON RUST IN SUGAR CANE Autores: Mónica Tamayo, ¹ Joaquín Montalván, Yaquelin Puchades-Isaguirre, Isabel Alfonso, Pablo Pablos-Reyes, Roberto González, Reynaldo Rodríguez-Gross, Vivian Chacón, ¹ ¹Estación Territorial de Investigaciones de la Caña de Azúcar Oriente Sur. Santiago de Cuba, Cuba. RESUMEN Se han apreciado ciertos cambios en el comportamiento de algunas variedades comerciales de la caña de azúcar a causa de la roya, enfermedad común en esta planta. El trabajo surgió debido a la dificultad de considerar algunas variables paramétricas en el sistema de evaluación de las variedades de caña que padecen esta enfermedad. Fue realizado en Santiago de Cuba, como parte de un estudio multiambiental de la roya. Las variables que más inciden en la afectación por roya común son el largo de las pústulas y la pústula mayor. El 48% de los cultivares presentó pústulas de roya, con diferencias significativas; entre ellas la cantidad y el largo. Las más afectadas por la cantidad de pústulas fueron B4362, Ja60-5 y C (grupo superior) y C88-380, C89-250, C86-503, SP y C (grupo inferior). Por el largo de las pústulas se mantienen en un grupo superior B4362 y Ja60-5, pero se incorporaron al grupo C y My Las variedades B4362, C137-81, C y Ja60-5 presentaron pústulas de mayor tamaño, mientras que las más pequeñas aparecen en C y C También existen diferencias significativas entre la edad del cultivo y las afectaciones por roya, con un comportamiento estadísticamente igual entre los 4, 5, 6 y 9 meses de edad. Palabras clave: caña de azúcar, Puccinia melanocephala, variedades. ABSTRACT Certain variations have been appreciated in the behavior of some commercial varieties of sugar cane, due to the rust, which is a common p. 1

3 disease affecting this plant. There is a difficulty while considering some parametric variables in the variety evaluation system before this disease. Such difficulty caused the development of the present work and it was carried out in Santiago de Cuba. The variables with a major impact in the affectation for common rust are the pocks length, and the biggest pocks. The 48% of the varieties presented rust pocks with significant differences, including quantity and length. The varieties more affected for pocks quantity were B4362, Ja60-5 and C (superior group ) and C88-380, C89-250, C86-503, SP y C (inferior group). Regarding the length, B4362 and Ja60-5 remained in the superior group, but C and My55-14 incorporated to the group. The varieties B4362, C137-81, C90-647, and Ja60-5 showed the biggest pocks, while the smallest ones appeared in C and C Significant differences also exist between the age of the cultivation and the affectations for common rust with statistically same behavior among the four, five, six and nine months of age. Key words: Sugar cane, Puccinia melanocephala, varieties. p. 2

4 INTRODUCCIÓN En el hemisferio oriental la roya común de la caña de azúcar fue considerada durante más de un siglo como una enfermedad menor. Fue observada por primera vez en el continente americano en En Cuba, ocasionó ataques intensos sobre la variedad B4362, que ocupaba más del 30% del área cañera nacional. Esta enfermedad causó cuantiosas pérdidas, con disminuciones de hasta el 50% del rendimiento agrícola; por lo que fue necesaria la demolición de extensas áreas fuertemente afectadas por la misma (Alfonso, 1987), (Rodríguez, J., Rodríguez. Y, Martín, Peña, Ibarra, Daley, 2005a). En la zafra de 1979 a 1980 la roya provocó pérdidas ascendentes a 621 millones de pesos. Las pérdidas totales se estimaron en unos 805 millones de pesos, por concepto de sustitución de la variedad B4362 (Rodríguez, M., Rodríguez, E., Alfonso, 2005b), (Alfonso, I., González, Rodríguez, Montalván, Alfonso, F. 2006). A finales del año 2006 se recibieron informes de ataques intensos de roya en las provincias de Pinar del Río, La Habana, Villa Clara, Cienfuegos y Guantánamo. Las variedades C90-530, SP y C fueron afectadas. La distribución de variedades susceptibles a nivel nacional alcanza un 22,2%; pero algunas provincias, como Camagüey, Villa Clara, Las Tunas y La Habana, sobrepasan este valor. En las evaluaciones fitopatológicas del material genético, realizadas en Santiago de Cuba, se observó un mayor número de variedades susceptibles y con resistencia intermedia a la roya de la caña de azúcar (Tamayo, Puchades, 2007), información que fue confirmada en otras provincias. Lo anterior se tomó en consideración para efectuar estudios multiambientales de la enfermedad en todo el país. De ahí que el objetivo de este trabajo fue determinar la respuesta de un grupo de variedades en la provincia de Santiago de Cuba, para así establecer nuevos criterios que contribuyeran al perfeccionamiento de la metodología vigente para la evaluación de la roya común en la caña de azúcar en Cuba. MATERIALES Y MÉTODOS p. 3

5 La investigación se realizó en el bloque experimental de la Estación Territorial de Investigaciones de la Caña de Azúcar (ETICA) Oriente Sur, ubicado en la Empresa Azucarera América Libre. El experimento fue plantado en la época de frío (finales de septiembre del año 2007), con 18 variedades comerciales y los patrones de resistencia B4362, PR980, C323-68, Ja64-11, My55-14, Ja60-5 y C del programa de mejoramiento cubano; fue concebido para dos réplicas. En el centro de las hojas +1, +3 y +5 se midieron las variables: cantidad y largo de las pústulas y pústula mayor en 2 cm 2. Con el empleo de las escalas de Alfonso, González (1984), citados por (Jorge, H., González, Casas, Jorge, I., 2002), se determinó el grado de afectación por la enfermedad y la variación que considera el área foliar afectada. Se realizaron cinco evaluaciones en las edades de tres, cuatro, cinco, seis y nueve meses. Se efectuó un Análisis de Varianza Simple (AVS) y un Análisis de Componentes Principales (ACP) para comparar las variables paramétricas (cantidad y largo de las pústulas y porcentaje de afectación en la hoja, así como pústula mayor). RESULTADOS Y DISCUSIÓN De las variedades evaluadas, 8 (32%) resultaron afectadas por la roya común, así como 4 patrones (66%), para un total de 12 cultivares afectados (48%). Variedades como C88-380, C y C89-176, recién liberadas, se encuentran afectadas por roya; lo que coincide con los registros reportados por el Servicio Fitosanitario de la Caña de Azúcar (SEFIT) en Santiago de Cuba (Rodríguez, Tamayo, 2008). Los patrones B4362 y Ja60-5 mostraron la mayor cantidad de pústulas, ubicadas en el nivel superior de corte, junto a la variedad C (Figura 1). Las variedades C137-81, C90-317, C88-380, C89-250, C86-503, SP y C aparecen en un grupo inferior. Entre las líneas de corte inferior (LDL) y superior (UDL) se ubican aquellas variedades que no presentan diferencias significativas para esta variable (My5514 y C90-647), según el ANOVA realizado. Estos resultados reafirman lo expresado por algunos autores, quienes recomiendan a B4362 y Ja60-5 como fuentes de inóculo y de variabilidad p. 4

6 patogénica en los estudios de resistencia bajo foco infeccioso natural, (Jorge, H., 2002). Figura 1. Resultados del ANOVA para la variable cantidad de pústulas por variedad.* Indica diferencias estadísticamente significativas (p <0.05). El comportamiento de la cantidad de pústulas por evaluaciones y variedad (Figura 2) revela la necesidad de considerar cada variedad por separado. A los tres meses (evaluación 1) la cantidad de pústulas fue menor, aunque en los patrones B4362 y Ja60-5 fue elevada durante todo el período de evaluación. Las variedades C y C y el patrón My5514 mantienen estables un nivel intermedio de pústulas, desde la primera hasta la última evaluación. Las restantes variedades inician con pocas pústulas y muestran un aumento gradual, con una ligera disminución al final de las evaluaciones. p. 5

7 Figura 2. Cantidad de pústulas en las variedades afectadas por evaluaciones. El análisis de varianza para la variable cantidad de pústulas y edad de las plantas (Figura 3) demuestra que existen diferencias significativas entre la evaluación efectuada a los tres meses de edad de la planta y las restantes, que no muestran diferencias entre sí. Ello indica que las evaluaciones de las variedades ante la roya común pudieran realizarse indistintamente en cualquiera de las edades comprendidas entre los cuatro y los nueve meses. A pesar de que de manera general los conteos de pústulas a los tres meses resultaron significativamente inferiores a los efectuados en las restantes evaluaciones, esto no implica la exclusión de esa primera evaluación, por cuanto existen variedades que muestran mayor número de pústulas en ella. Este resultado corrobora lo planteado por Alfonso y colaboradores, (2000) en relación con las consideraciones y el valor que ofrecen las evaluaciones a la edad de 3 meses. p. 6

8 Figura 3. Resultados del ANOVA para la cantidad de pústulas y la edad de las plantas. Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas (p <0.05) (Prueba de comparaciones múltiples de Duncan). El ANOVA para la variable largo de las pústulas (Figura 4) muestra que las variedades patrones (B4362 y Ja60-5) se ubican en un grupo superior, al igual que por el número de pústulas; además, en este grupo aparece el cultivar C y el patrón My5514. En un grupo inferior se ubican los genotipos C86-503, C88-380, C89-176, C89-250, C y SP Esta variable es importante para determinar el grado de resistencia a la enfermedad, según la escala de Alfonso y González (1984), conjuntamente con las variables pústula mayor y porcentaje de área foliar afectada. Según los resultados de este estudio, las variedades del grupo superior muestran un grado de susceptibilidad mayor que las del grupo inferior. Las variedades C y C323-68, ubicadas entre las líneas de corte inferior y superior, manifiestan un grado de susceptibilidad intermedio entre los dos grupos. p. 7

9 Figura 4. Resultados del ANOVA para la variable longitud de pústulas por variedad.* Indica diferencias estadísticamente significativas (p <0.05). El ANOVA de las variedades para las pústulas de mayor tamaño (Figura 5) muestra que las variedades patrones B4362 y Ja60-5 y los cultivares C y C137-81presentaron los mayores valores para esta variable, mientras que las variedades C323-68, C88-380, C89-176, C y SP revelaron los menores valores. En un nivel intermedio se ubican las variedades C y C y el patrón My5514. p. 8

10 Figura 5. Resultados del ANOVA para la variable longitud de la pústula mayor por variedad. * Indica diferencias estadísticamente significativas (p <0.05) Al comparar estos resultados con el ANOVA para el tamaño de las pústulas, se puede apreciar que la variedad C y los patrones B4362 y Ja60-5 se mantienen como los genotipos de mayor susceptibilidad. Considerando la variable pústula de mayor tamaño, la variedad C también pertenece al grupo anterior. Las variedades C y C89-250, que mostraban bajos valores para la variable tamaño de las pústulas, aparecen con valores intermedios para la pústula de mayor tamaño. El cultivar C mantiene los valores para ambas variables, pero se ubica en niveles diferentes por los límites de decisión de cada ANOVA. La variable tamaño de las pústulas también debe ser considerada en la escala de evaluación. Existen variedades, como la C y C86-503, en las que son más frecuentes las pústulas de menor tamaño, aunque también aparecen algunas pústulas mayores. Este resultado hace que ambas variedades sean consideradas las más susceptibles a la enfermedad. Por otra parte, variedades como la C y la C aunque presentan pocas pústulas, estas son de mayor tamaño. El ACP explica en sus dos primeros componentes el porcentaje de variabilidad contenido en los datos. Las variables largo de las pústulas y pústula mayor mostraron sus mayores valores en el primer componente, lo que refleja la importancia de estas variables en la expresión de la susceptibilidad de las variedades. En consecuencia, deben ser las que se tomen en mayor consideración a la hora de establecer las correspondientes escalas de evaluación de la resistencia de las variedades a la roya común (Cuadro 1). p. 9

11 Cuadro 1. Análisis de componentes principales de variables paramétricas Factores (variables) 1 2 Contribución a la variable (%) 9,5267 1,52 Varianza acumulada -10% 2% Cantidad de pústulas -0,849-0,0546 Largo de las pústulas -0,935-0,1552 Pústula mayor -0,908-0,2609 Afectación en la hoja (%) -0,776-0,0142 El ANOVA de las variedades para el porcentaje del área foliar afectada (Figura 6) muestra que las variedades patrones B4362 y My55-14 y los cultivares C137-81, C y C presentaron los mayores valores para esta variable, mientras que el resto de los cultivares afectados se ubica en un nivel inferior. Según la escala de Alfonso y González (1984), esta variable también determina el grado de resistencia a la enfermedad. Variedades como el patrón Ja60-5, con pústulas de mayor tamaño y bajo porcentaje de afectación, se consideran susceptibles a la enfermedad por el tamaño de las pústulas. Variedades como la C323-68, con pústulas de tamaño pequeño y alto porcentaje de afectación, se consideran susceptibles por esta última variable. p. 10

12 Figura 6. Resultados del ANOVA para la variable porcentaje del área afectada por variedad.* Indica diferencias estadísticamente significativas (p <0.05). CONCLUSIONES 1.-Se reafirma el uso de los patrones B4362 y Ja60-5 para el desarrollo de epifitias de roya común. 2.- Las evaluaciones de las variedades ante la roya común pueden realizarse indistintamente en cualquiera de las edades comprendidas entre los cuatro y los nueve meses. Es imprescindible la evaluación de los tres meses. 3.-Existen diferencias estadísticamente significativas (p <0.05) para las variables: cantidad, longitud de las pústulas y pústula mayor, por variedad. Estas variables deben ser incluidas en la escala de evaluación. 4.-Las variables largo de las pústulas y pústula mayor reflejan su valor en la expresión de la susceptibilidad de las variedades. Deben ser consideradas para el establecimiento de las escalas de evaluación de resistencia de las variedades ante la roya común. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Alfonso, I. (1987). Bases fitopatológicas para el control de la roya de la caña de azúcar en Cuba. Tesis de doctorado, Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar INICA, pp. 92. p. 11

13 Alfonso, I., González, R., Rodríguez, J., Montalván, J., Alfonso, F. (2006). La roya de la caña de azúcar en el programa de obtención y selección de variedades. XV Congreso Científico. III Taller de Mejoramiento y Conservación de Recursos Fitogenéticos, Instituto Nacional de Ciencias Agrícoas (INCA), Mayabeque, Cuba, p. 99. Jorge, H., González, R., Casas, M., Jorge, I. (2002). Normas y Procedimiento del Programa de Mejoramiento Genético de la Caña de Azúcar en Cuba. Boletín Cuba-Caña, Instituto Nacional de investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA), pp Rodríguez, J., Rodríguez. Y, Martín, G., Peña, L. Ibarra, J. y Daley L. (2005a): Recomendaciones para un manejo Integral más eficiente y sostenible de plagas y enfermedades de la caña de azúcar en la Empresa Azucarera Fernando de Dios. Rodríguez, M., Rodríguez, E., Alfonso, I., Servicio Fitosanitario de la Caña de Azúcar (SEFIT). (2005b). Premisas para el desarrollo de una agricultura ecológica sostenible en la caña de azúcar. Memorias 40 Aniversario del Instituto Nacional de investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA), Mayabeque, Cuba. ISBN Rodríguez O., Tamayo, M. (2008). Informe. Monitoreo del SEFIT en la provincia Santiago de Cuba. Pp. 50. Tamayo, M., Puchades, Y. (2007). Informe de la reunión Anual de la subdirección de Fitomejoramiento. Recibido: abril de 2010 Aceptado: agosto de 2011 p. 12