MANEJO DE LA PUDRICIÓN RADICAL DE LA ARVEJA (Pisum sativum LINNEO) CAUSADA POR Fusarium oxysporum SCHLECHTEND.:FR.

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1 ISSN agron. 20(2): 37-44, 2012 MANEJO DE LA PUDRICIÓN RADICAL DE LA ARVEJA (Pisum sativum LINNEO) CAUSADA POR Fusarium oxysporum SCHLECHTEND.:FR. Johana Pabón-Villalobos* y Jairo Castaño-Zapata** * Candidata a Magíster en Fitopatología. Programa de Maestría en Fitopatología. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de Caldas. Colombia. Correo electrónico: johanapv1125@hotmail.com ** Profesor Titular. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de Caldas. Colombia. Correo electrónico: jairo.castano_z@ucaldas.edu.co Recibido: 8 de julio; aprobado: 21 de julio de 2012 ResUMeN En los últimos años, el cultivo de arveja (Pisum sativum L.) se ha visto afectado por la Pudrición de raíces causada por el hongo Fusarium spp., un patógeno que se presenta desde las primeras fases de desarrollo del cultivo; la severidad de la enfermedad conduce a la muerte de las plantas, ocasionando pérdidas económicas, que pueden oscilar entre 50 y 100% cuando no se toman medidas de manejo. Con el objetivo de evaluar la eficacia de productos como benomil (Benlate 50 WP), la mezcla de Trichoderma harzianum + T. lignorum + T. viridae + T. koningii (Trichoplant WP) y mucílago de café, en el manejo de Fusarium oxysporum, se realizó un ensayo en un campo infestado naturalmente por el patógeno. Se empleó un diseño de bloques completos al azar, con ocho tratamientos y tres repeticiones, con 20 plantas útiles por repetición. Las variables evaluadas fueron: incidencia de la enfermedad, periodo de incubación del hongo y altura de plantas. Los resultados demostraron la efectividad de benomil, con una incidencia promedio de 11%, un periodo de incubación de 23 días y altura promedio de plantas de 36 cm, en comparación con el testigo cuyos valores fueron 30%, 14 días y 20 cm, respectivamente; lo que demuestra la eficacia de este fungicida para el manejo de la enfermedad. abstract MaNaGeMeNt OF Pea (Pisum sativum LiNeO) ROOt ROt, CaUseD BY Fusarium oxysporum schlechtend.:fr. In recent years pea cultivation (Pisum sativum L.) has been affected by the root rots caused by Fusarium spp., a pathogen that appears from the early stages of the crop; the severity of the disease leads to death of the plants, causing economic losses to farmers estimated from 50 to 100% when control measures are not taken. With the objective of evaluating the effectiveness of products such as benomyl (Benlate 50 WP), the mixture of Trichoderma harzianum + T. lignorum + T. viridae + T. koningii (Trichoplant WP) and coffee mucilage, to control Fusarium oxysporum, a study in a field naturally infested with the pathogen was conducted. A completely randomized block design was used, with eight treatments and three replications, with 20 usable plants per replication. The variables evaluated were: disease incidence, fungus incubation period and plant height. The results showed the benomyl effectiveness with an incidence of 11%, an incubation period of 23 days and a plant height of 36 cm, as compared to the control, whose values were 30%, 14 days and 20 cm, respectively, which confirms the efficacy of this fungicide to manage the disease. Palabras clave: pérdidas, Fusarium, incidencia, benomil. Key words: losses, Fusarium, incidence, benomyl.

2 38 Johana Pabón-Villalobos y Jairo Castaño-Zapata introducción El cultivo de arveja (Pisum sativum L.) tiene una gran importancia económica, su siembra intensiva es fuente de trabajo y sustento para muchas familias, pues requiere una cantidad importante de mano de obra, debido al número de labores culturales que se deben realizar para su producción (FAO, 2009); en Colombia se estima que de este cultivo dependen más de productores, generando alrededor de 2,3 millones de jornales y unos empleos directos (FENALCE, 2010); la mayor producción se concentra en los departamentos de Cundinamarca, Huila, Boyacá y Nariño, en donde en el año 2010 se produjeron el 23,4%, 19,2%, 18,4 y 18,4% del total nacional, respectivamente (Agronet, 2012). En los últimos años, los rendimientos de este cultivo, se han visto afectados por la Pudrición de raíces causada por Fusarium oxysporum (Osorio- Gutiérrez & Castaño-Zapata, 2011), un patógeno cuyo hábitat es el suelo, capaz de atacar plantas de arveja en cualquier estado de desarrollo; el hongo puede infectar las semillas, en cuyo caso se observan lesiones de color café-rojizo que cubren todo el grano o también puede presentarse durante los estados de pre y post emergencia, invadiendo las raíces sanas y gradualmente colonizando el tejido vascular; en general el daño se localiza en el xilema, lo que afecta la translocación de agua (Hagedorn, 1991;Watson et al., 2009). Las plantas de arveja atacadas por el hongo y que logran emerger, inicialmente muestran lesiones necróticas de color café claro con bordes rojizos; cuando la lesión es severa, se observa en el interior del tallo masas miceliales de color amarillo-rosado o café; las plantas presentan amarillamiento de las hojas inferiores, se marchitan y finalmente mueren (Cuca, 2008) (Figura 1); el mayor problema es la capacidad del hongo de sobrevivir en los residuos vegetales y en el suelo a través de clamidosporas, hasta por 20 años (Estupiñán & Ossa, 2007), ocasionando pérdidas económicas a los agricultores del 50 al 100% si no se toman medidas preventivas (Tamayo, 2000; Buitrago et al., 2006) como usar semilla certificada, variedades resistentes, evitar heridas en las raíces durante las prácticas culturales, eliminar plantas enfermas con el fin de reducir el inóculo del hongo y rotar con cultivos no hospedantes del patógeno, como la lechuga y la acelga. Estas prácticas contribuyen a mantener la sanidad del cultivo y permiten un manejo más eficiente del hongo (González, 2006; Watson et al., 2009; Sideman, 2010). La utilización de fumigantes al suelo como la cloropicrina, ha demostrado ser también una práctica efectiva, aunque económicamente poco viable, para el manejo del patógeno, sin considerar que el uso de estos productos puede afectar a los organismos antagónicos benéficos dejando al suelo desprotegido ante un nuevo ataque del hongo (Watson et al., 2009); la aplicación de fungicidas foliares, como benomil del grupo de los benzimidazoles, ofrece buenos resultados sobre el control del patógeno debido a su acción sistémica; pero su uso indiscriminado puede generar poblaciones fungosas resistentes a él (Besoaín, 1989). Fotografía: los autores. Figura 1. Pudrición radical de plantas de arveja causada por Fusarium oxysporum. La posibilidad de sustituir o disminuir el uso de productos químicos en el manejo de enfermedades ocasionadas por hongos, ha abierto una posibilidad a la investigación de otras prácticas, como el manejo biológico. Numerosos microorganismos han

3 Manejo de la Pudrición radical de la arveja (Pisum sativum L.) causada por Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr. 39 agron. 20(2): 37-44, 2012 demostrado ser efectivos en el control de patógenos del suelo; Trichoderma harzianum, por ejemplo, bajo condiciones de laboratorio y de campo redujo significativamente la incidencia de Fusarium spp. en cultivos como tomate, melón y algodón (Sivan et al., 1987). En pruebas de tratamiento de semillas contra infecciones post-emergentes se ha observado que las coberturas de semilla con Trichoderma spp. reducen a menos de 50% las infecciones por Fusarium solani y a un 3% las de Rhizoctonia solani (Stefanova, 1993); también se han obtenido buenos resultados en el control de patógenos como Pythium sp., Sclerotium rolfsii y Fusarium oxysporum, entre otros (Cook & Baker, 1989). Otra de las alternativas promisorias desde el punto de vista económico y ambiental, que se ha venido implementando en el manejo de diferentes patógenos mostrando ventajas sobre los fungicidas comerciales al ser menos perjudiciales al ecosistema, es el uso de productos de origen natural como los lixiviados de plantas. Varios estudios ratifican su potencial, por ejemplo: Álvarez et al. (2001) usaron lixiviados de raquis de plátano para el manejo del Mildeo polvoso en rosa (Sphaerotheca pannosa) y observaron que el lixiviado al 5% controló eficientemente la enfermedad; Escobar y Castaño-Zapata (2005) reportaron un índice de severidad de sigatokas del 42% en plantas de Dominico Hartón con la utilización de ácidos fúlvicos al 0,5%, mientras que la severidad más alta la presentó el testigo con 59%; Mogollón y Castaño- Zapata (2010), evaluaron in vitro la efectividad de estos lixiviados sobre Mycosphaerella fi jiensis y demostraron que la germinación de conidios del hongo se inhibió totalmente con lixiviados evaporados al 90%; Álvarez et al. (2010) también observaron disminuciones significativas en la severidad de la Sigatoka negra, ocasionada por M. fi jiensis en plantas de Dominico Hartón tratadas con lixiviados al 10, 25, 50 y 75%; recientemente Osorio-Gutiérrez et al. (2012), en un estudio in vitro con lixiviados de raquis de plátano concentrados al 50%, lograron inhibir totalmente la germinación de F. oxysporum, efecto semejante al de benomil. No obstante los grandes esfuerzos para manejar la Pudrición de raíces de arveja ocasionada por F. oxysporum, este patógeno sigue causando pérdidas considerables en el cultivo, con posibilidad de tener una alta incidencia en los costos de producción; resulta de vital importancia establecer las medidas apropiadas para su manejo; por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue evaluar, en condiciones de campo mediante la aplicación al suelo y protección de la semilla con productos químicos, naturales y biológicos, el manejo de la Pudrición radical de la arveja causada por F. oxysporum. MateRiaLes Y MÉtODOs Localización. Esta investigación se llevó a cabo en la granja Tesorito, propiedad de la Universidad de Caldas, ubicada en el sector de Maltería (Manizales, Caldas), localizada a una altura de 2280 msnm, temperatura promedio de 17 o C, precipitación promedio anual de 1800 mm y humedad relativa del 78%. Preparación del suelo y siembra. Para el montaje del experimento se contó con un área de 144 m 2 (15 x 9,6 m), el lote presentaba antecedentes de la Pudrición de raíces en arveja; se realizaron labores de cultivo y se programó una fertilización antes de la siembra incorporando 1 kg de urea, 1 kg de cloruro de potasio y 5 kg de ; se empleó la variedad Santa Isabel, sembrada directamente en campo en surcos separados entre sí a una distancia de 120 cm y 5 cm entre surcos y plantas, respectivamente. El sistema de tutorado se estableció 20 días después de la siembra (dds) y un segundo tutor se colocó cuando las plántulas tenían una altura promedio de 30 cm. tratamientos. 1) Aplicación al suelo de benomil (Benlate 50 WP): 30 g/l. 2) Aplicación al suelo de mucílago de café concentrado al 50%: 5 ml/ plántula. 3) Tratamiento de semilla con benomil (Benlate 50 WP): 0,144 g p.c./100 g. 4) Tratamiento de semilla con una mezcla de Trichoderma harzianum

4 40 Johana Pabón-Villalobos y Jairo Castaño-Zapata + T. lignorum + T. viridae + T. koningii (Trichoplant WP): 0,108 g p.c./100 g. 5) Tratamiento de semilla con Fusarium oxysporum: conidios/ml de agua. 6) Tratamiento de semilla con benomil (Benlate WP), previamente tratada con F. oxysporum. 7) Tratamiento de semilla con una mezcla de Trichoderma harzianum + T. lignorum + T. viridae + T. koningii (Trichoplant WP), previamente tratada con F. oxysporum. 8) Testigo absoluto. Tanto benomil como el mucílago de café se aplicaron a los 10 dds alrededor de las plántulas hasta lograr una cobertura total, el tratamiento se repitió 30 días después. El tiempo de inmersión de la semilla en benomil, en la mezcla de especies de Trichoderma y en Fusarium sp. fue de 4 h. Las semillas se sembraron 24 h después de los tratamientos. Diseño experimental. Se empleó un diseño de bloques completos al azar, con ocho tratamientos y tres repeticiones, con 20 plantas útiles por repetición. variables evaluadas incidencia de la enfermedad (%): se evaluó cada cuatro días el número de plantas enfermas. Periodo de incubación (días): se estimó el tiempo requerido para la manifestación de los primeros síntomas de la enfermedad. altura de plantas (cm): se midió dos veces por semana durante siete semanas, con la ayuda de una cinta métrica. análisis estadístico. Las variables se evaluaron mediante análisis de varianza y pruebas de comparación de Tukey al 5% de probabilidad, con ayuda del paquete estadístico SAS (Statistical Analysis System), North Carolina, 2009, Versión 9.0. ResULtaDOs Y DisCUsiÓN Al evaluar la efectividad de los tratamientos químicos y biológicos sobre el manejo de F. oxysporum, los análisis de varianza para incidencia y periodo de incubación, indicaron diferencias significativas (p = 0,0001, p = < 0,0021), a excepción de la variable altura de plantas (p = > 0,0131). La prueba de comparación de medias de Tukey al 5% para estas dos variables, mostró diferencias significativas (Tabla 1). El tratamiento que presentó el menor porcentaje de plantas marchitas fue benomil (Benlate 50 WP), con una incidencia promedio del 11% (Tabla 1); lo que corrobora los resultados de Osorio-Gutiérrez y Castaño-Zapata (2012), quienes mediante pruebas in vitro con este fungicida observaron inhibición absoluta de F. oxysporum aislado de arveja. En otros cultivos como fríjol (Abdel-Rahmank, 1976), tomate (Mihuta, 1990) y proteáceas (Obreque, 2004), se ha demostrado la efectividad de benomil para el manejo de Fusarium spp., resultados que indican la capacidad de este fungicida para controlar diferentes especies de Fusarium. Incidencias del 22 y 24% se obtuvieron en los tratamientos de semilla con benomil (Benlate 50 WP) y el tratamiento de semillas con F. oxysporum y posterior tratamiento con benomil (Benlate 50 WP), lo que sigue demostrando la efectividad del fungicida, pero la necesidad de aplicar también el producto al suelo, para tener un manejo más efectivo de la Pudrición radical (Tabla 1).

5 Manejo de la Pudrición radical de la arveja (Pisum sativum L.) causada por Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr. 41 tabla 1. Efecto de los tratamientos químicos y biológicos sobre Fusarium oxysporum en arveja (Pisum sativum L.), variedad Santa Isabel, 56 dds. tratamiento Dosis o concentración incidencia (%) variables evaluadas Período de incubación (días) altura de plantas (cm) Benomil (Benlate 50 WP) aplicado al suelo 30 g/l 11,22e* 23,26a 36,10a Mucílago de café aplicado al suelo 50% 32,20b 13,66bc 19,17ab Semilla con benomil (Benlate 50 WP) 0,144 g p.c./100 g 22,45d 17,66abc 21,30ab Semilla con una mezcla de Trichoderma harzianum + T. lignorum + T. viridae + T. koningii (Trichoplant WP) Semilla con F. oxysporum 0,108 g p.c./100 g 29,66bc 20,33ab 22,20ab conidios/ml de agua 51,83a 11,11c 17,30b Semilla con F. oxysporum + benomil (Benlate 50 WP) conidios/ ml de agua + 0,144 g p.c./100 g 24,50cd 15,21abc 17,35b Semilla con F. oxysporum + mezcla de Trichoderma harzianum + T. lignorum + T. viridae + T. Koningii (Trichoplant WP) conidios/ ml de agua + 0,108 g p.c./100 g 28,16bcd 19,15abc 19,95ab Testigo - 30,00bc 13,66bc 20,31ab * Promedios seguidos por letras diferentes en cada columna, indican diferencias significativas entre los tratamientos, según la prueba de Tukey al 5%. agron. 20(2): 37-44, 2012 Como era de esperarse, el mayor porcentaje de incidencia de la enfermedad se presentó en las plantas provenientes de semilla tratada previamente con F. oxysporum con 51,83% de plantas marchitas, seguido por el tratamiento del suelo con mucílago de café con 32%, similar a la incidencia en el testigo (Tabla 1). Previamente se había indicado que los lixiviados de raquis de plátano son altamente efectivos para el manejo de hongos como S. pannosa (Álvarez et al., 2001), M. fi jiensis (Escobar & Castaño-Zapata, 2005; Álvarez et al., 2010; Mogollón & Castaño-Zapata, 2010) y F. oxysporum (Osorio-Gutiérrez et al., 2012); este resultado permite concluir que no todos estos lixiviados tienen efectos inhibitorios sobre cualquier patógeno. En una prueba simultánea llevada a cabo in vitro con mucílago de café, se pudo observar que este lixiviado concentrado al 10 y 50%, más bien estimula la esporulación de F. oxysporum. Los tratamientos de semilla con la mezcla de Trichoderma harzianum + T. lignorum + T. viridae + T. koningii (Trichoplant WP) y F. oxysporum + la mezcla de T. harzianum + T. lignorum + T. viridae + T. koningii (Trichoplant WP), mostraron incidencias altas de 29 y 28%, respectivamente, también similares a la del testigo (Tabla 1), lo que demuestra que cuando hay población alta de F. oxysporum en el medio (suelo o semilla) es muy difícil para los biocontroladores ejercer un manejo satisfactorio a corto tiempo de la Pudrición radical de la arveja. Referente al período de incubación del patógeno, benomil (Benlate 50 WP) aplicado al suelo y alrededor de las plántulas a los 10 dds, fue el mejor tratamiento con un período de incubación que superó en 10 días al testigo (Tabla 1), lo que ratifica la efectividad de este benzimidazol contra F. oxysporum.

6 42 Johana Pabón-Villalobos y Jairo Castaño-Zapata Le siguieron en efectividad los tratamientos de semilla con Trichoderma harzianum + T. lignorum + T. viridae + T. koningii (Trichoplant WP) y F. oxysporum + mezcla detrichoderma harzianum + T. lignorum + T. viridae + T. koningii (Trichoplant WP), con periodos de incubación de 21 y 19 días, respectivamente (Tabla 1), aunque sin diferencias estadísticas significativas, indicando que las especies de Trichoderma compiten con el patógeno, pero su establecimiento se dificulta debido a la alta cantidad de inóculo presente en el sustrato. Numerosos estudios confirman la capacidad antagonista de Trichoderma spp. frente a diferentes especies de Fusarium. Por ejemplo, Sivan et al. (1987) demostraron la efectividad de cepas de Trichoderma en el manejo de Fusarium spp. en algodón y trigo en condiciones naturales de suelo; Cifuentes (2001) demostró en tomate que T. harzianum tiene eficiencia protectora contra F. solani, reflejada en un 70% de sobrevivencia de plantas, y Obreque (2004) reporta incidencias menores al 20% de plantas marchitas por Fusarium sp. en proteáceas; resultados que llevan a destacar la importancia de introducir a Trichoderma dentro de un manejo integrado de enfermedades causadas por Fusarium spp. En los tratamientos de la semilla con benomil (Benlate 50 WP) y F. oxysporum + benomil (Benlate 50 WP), los síntomas de la Pudrición radical se presentaron 17 y 15 dds, respectivamente, indicando una mayor efectividad del fungicida en aplicaciones al suelo; en el tratamiento al suelo con mucílago de café el periodo de incubación fue de 13 días, igual al del testigo, lo que nuevamente lleva a concluir que este no tuvo ningún efecto sobre el patógeno. En relación con la altura de plantas, no se observaron diferencias estadísticas significativas respecto al testigo, aunque la mayor altura (36,10 cm) se obtuvo con el tratamiento al suelo y a semilla con benomil (Benlate 50 WP) 10 dds; las menores alturas se obtuvieron en los tratamientos donde se inocularon las semillas con F. oxysporum (Tabla 1), lo que confirma el efecto negativo de este patógeno cuando se convierte en un factor depresivo del desarrollo normal de las plantas de arveja. CONCLUsiONes Benomil, ha demostrado ser un excelente fungicida para manejar diferentes especies de Fusarium; emplear solo las cantidades necesarias y restringir su uso a periodos críticos, son formas de evitar la aparición de poblaciones resistentes del hongo. Trichoderma, es un excelente controlador biológico de muchos patógenos habitantes del suelo, pero su efectividad se mejora a través de un manejo integrado de la enfermedad. No todos los lixiviados tienen efectos fungicidas, en esta investigación se observó tanto in vitro como in situ, que el mucílago de café no fue efectivo para manejar la Pudrición de raíces de la arveja causada por Fusarium oxysporum.

7 Manejo de la Pudrición radical de la arveja (Pisum sativum L.) causada por Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr. 43 ReFeReNCias BiBLiOGRÁFiCas Abdel-Rahmank, M Bean (Phaseolus vulgaris) root rot control: Pythium spp. Rhizoctonia solani, Fusarium. Fungi Nemat. Test Results. 31(76): Agronet Área cosechada, producción y rendimiento de Arveja, Consulta: agosto de gov.co/www/htm3b/reportesajax/verreporte.aspx Álvarez, E., Cortés, J. & Ceballos, G Alternativas para el manejo de la Sigatoka negra en plátano Dominico Hartón (AAB) mediante el uso de lixiviados y productos biológicos. Musalac. 1(2):3-5. Álvarez, E., Grajales, C., Villegas, J. & Loke, J Control del Mildeo polvoso (Sphaerotheca panosa var. rosae) en rosa, usando un lixiviado de compost del raquis de plátano (Musa AAB). CIAT Informe Anual. Consulta: marzo de org/ipm/pdfs/cassava_pathology.pdf Besoaín, J Benzimidazoles. En: Latorre, B. (ed.). Fungicidas y Nematicidas, Avances y Aplicabilidad. Facultad de Agronomía, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago de Chile. Buitrago, J. Y., Duarte C. J. & Sarmiento, A El cultivo de la arveja en Colombia. Federación Nacional de Cultivadores de Cereales y Leguminosas FENALCE y Fondo Nacional Cerealista. Ed. Produmedios, Bogotá. Colombia.. Cifuentes, J Evaluación de la capacidad biocontroladora del hongo Trichoderma harzianum cepa nativa Quele sobre Fusarium solani en tomate. Tesis de pregrado. Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Talca, Talca. Cook, B. & Baker, K The nature and practice of biological control of plant pathogens. 2 ed. The American Phytopathological Society, USA. Cuca, J Fortalecimiento de la cadena productiva de arveja china (Pisum sativum L.), con énfasis en la sanidad de la semilla, en el altiplano central de Guatemala. Tesis de Magíster. Facultad de Agronomía, Universidad de San Carlos de Guatemala, Guatemala. Escobar, J. H. & Castaño-Zapata, J Manejo de las enfermedades causadas por Mycosphaerella spp. mediante la aplicación de ácidos fúlvicos. InfoMusa. 14(2): Estupiñán, H. & Ossa, J Efecto del agente causal de la marchitez vascular de la uchuva (Physalis peruviana L.) el hongo Fusarium oxysporum Schlecht., sobre algunas solanáceas y otras especies cultivadas afectadas por formas especiales del microorganismo. Tesis de pregrado. Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá. FAO Faostat. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Consulta: marzo de faostat.fao.org/ FENALCE El cultivo de la arveja, historia e importancia. Consulta: febrero de arveja93.pdf González, P Enfermedades del tomate, marchitamiento vascular. Consulta: marzo de fitopato/enfermedades/fusarium_tom.html agron. 20(2): 37-44, 2012 Hagedorn, D Handbook of pea diseases. Madison, Wisconsin. Consulta: marzo de assets/pdfs/a1167.pdf Mihuta, L Fusarium crown and root rot of tomato in greenhouse rock wool systems: sources of inoculum and disease management with benomyl. Plant Disease. 74(12): Mogollón, A. M. & Castaño-Zapata, J Evaluación in vitro de lixiviados del raquis del plátano sobre Paracercospora fi jiensis (Morelet) Deighton. Agronomía. 18(2):17-23.

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