EFECTO DE TRICHODERMA HARZIANUM RIFAI (CEPA T-22) SOBRE CULTIVOS HORTÍCOLAS. GALEANO, M., F. MENDEZ y A. URBANEJA Departamento I+D. Koppert Biological Systems. Finca Labradorcico del Medio, 65. Apartado Correos 286. 30880 Aguilas (Murcia). RESUMEN T. harzianum es un hongo que produce un mayor vigor a las plantas tratadas con éste a la vez que le proporciona al cultivo una protección frente a patógenos del suelo. En el presente trabajo, se ha estudiado el efecto la aplicación de T. harzianum sobre plantas de semillero de distintos cultivos hortícolas en Almería y Murcia. Las plantas a las que se aplicó T. harzianum en la siembra mostraron una fracción radicular y aérea mayor con respecto a las plantas no tratadas, pudiendo hacer frente a condiciones de estrés con mayor éxito que las no tratadas que mostraron un crecimiento menor. INTRODUCCIÓN Trichoderma harzianum Rifai, 1969, se halla dentro de los hongos deuteromicetos o también llamados hongos imperfectos donde se incluyen un gran número de especies de reproducción únicamente asexual, ya sea porque no tienen o porque no se conoce su reproducción sexual. T. harzianum se caracteriza por sus conidióforos terminados en fiálidas, esporas lisas, hialinas, con un solo núcleo, verdosas, subglobosas u ovoides y colonias de crecimiento rápido (7-9 cm) (GAMS & BISSETT, 1998). Los conidióforos están muy ramificados teniendo cada ramificación forma de ángulo recto con la pequeña rama que la soporta. Cada conjunto de ramificaciones tiene forma piramidal semejante a un pequeño arbusto, morfología característica y típica de este hongo (Fig. 1). Todos los mecanismos de acción de T. harzianum se basan en el principal papel como promotor de crecimiento vegetal que tiene, el cual se manifiesta desde las primeras fases de la plántula, y que le confiere mayores ventajas a la hora del trasplante. T. harzianum se asocia a las raíces de la planta proporcionándole un mayor vigor y crecimiento (Fig. 2) (CHANG et al., 1986). Este hongo crece a medida que lo hace el sistema radicular del vegetal con el que se encuentra asociado, alimentándose de los productos de desecho y de exudados que excreta la planta. Ésta a su vez se beneficia al poder colonizar mayor cantidad de suelo gracias al sistema de hifas del hongo, aumentando considerablemente de esta manera el crecimiento de la planta. Por ello, se produce un aumento de la captación de nutrientes y de agua en las raíces, ya que explora mayor volumen de suelo, y a su vez, incrementa la solubilización de nutrientes orgánicos como el fósforo. Este mayor vigor a su vez le proporciona a la planta una mayor tolerancia frente a diferentes tipos de estrés tanto abióticos (causado por fertilización, 1
salinidad, riegos y condiciones climáticas no-óptimas como sequía, temperaturas altas, etc) como bióticos (ataques de patógenos). T. harzianum en sentido estricto, comprende la mayoría de las cepas utilizadas en el control biológico de hongos fito-patógenos (GAMS & BISSETT, 1998), siendo la cepa T-22 una de las más efectivas de las que se producen (HARMAN et al., 1996), dada su compatibilidad con gran cantidad de productos fungicidas e insecticidas, y por su adaptación a las diferentes condiciones ambientales. T. harzianum como hongo antagonista de muchos hongos patógenos puede realizar un control biológico sobre agentes patógenos de vegetales y dicho control se puede resumir principalmente en tres mecanismos de acción (no siendo los únicos): -micoparasitismo: un tipo de antagonismo donde el patógeno es empleado como patógeno por el hongo, parasitando un amplio espectro de especies de hongos como Rhizoctonia, Sclerotium, Sclerotinia, Helminthosporium, Fusarium, Armillaria, Colletotrichum, Verticillium, Venturia, Endothia, Pythium, Phytophthora, Rhizopus, Diaporthe, Fusicladium (AHMED et al., 1999, 2000; HARMAN et al., 1996; LEWIS et al., 1995; CALVET et al., 1993). -antibiosis: inhibición del desarrollo o muerte del patógeno por un producto metabolizado por otro, incluyendo tanto antibióticos como enzimas líticas extracelulares (TRANE et al., 1997; BENITEZ, et al., 1998; SCHIRMBOCK et al., 1994). -competencia: por el espacio en la rizosfera de la planta y por los recursos nutritivos, propiedad que le proporciona la habilidad de desplazar al patógeno, suprimiéndolo o no expresándose la enfermedad. El objetivo del presente trabajo ha sido evaluar el efecto de la cepa T-22 de T. harzianum, componente del preparado comercial TRIANUM, sobre diferentes cultivos hortícolas para comprobar su efecto en los primeros estados de la planta. Para ello se analizó la altura, peso seco y fresco de la raíz y de la parte aérea, de las plántulas antes del trasplante en tomate, pimiento y pepino. MATERIAL Y METODOS Agente biológico: Trichoderma harzianum Rifai. Para el presente ensayo se utilizó TRIANUM (Koppert B.S.), un preparado comercial cuya materia activa es T. harzianum cepa T-22. Ésta es híbrida de otras, las cuales resultan ser muy eficaces en sus rangos de temperaturas y ph, y resistentes a distintos patógenos. La T-22 puede vivir en cualquier tipo de suelo, y soporta un elevado rango de temperaturas (10-34 ºC) y de ph (4-8,5). En los ensayos se han utilizado los dos formulados disponibles de TRIANUM (ambos con 1,15 % p/p polvo de esporas): 2
-TRIANUM-G contiene 1,5x10 8 CFU (unidades formadoras de colonias) por gramo de materia seca. Es un granulado que se puede mezclar con el sustrato. -TRIANUM-P contiene 6x10 8 CFU (unidades formadoras de colonias) por gramo de materia seca. Es un polvo mojable que se usa con el agua de riego. Cultivos hortícolas.- Los ensayos se han llevado a cabo en los siguientes cultivos: Tomate (Lycopersicum esculentum L.), pepino (Cucumis sativus Mill.) y pimiento (Capsicum annumm L.). En la tabla 1 se resumen las características y peculiaridades de A los distintos ensayos. Metodología y diseño experimental.- En el diseño experimental se siguió un protocolo común para todos los ensayos, en el que se diferenciaban plantas tratadas con T. harzianum (Trichoderma) y plantas no tratadas (Control). Las dosis empleadas fueron las siguientes: -TRIANUM G (para mezclar con el sustrato): 0,75 Kg / m 3. -TRIANUM P (con el agua de riego): 3g / m 2 (2,5-5 l agua). TRIANUM-G era mezclado con el sustrato en la mayoría de los ensayos, y cuando esto no era posible por el manejo del semillero la aplicación se realizaba con TRIANUM-P a la salida de las primeras hojas verdaderas de las plántulas (Tabla 1). Las aplicaciones de T. harzianum no interfirieron en las prácticas habituales de los semilleros por ser un producto compatible con la mayor parte de los tratamientos químicos. Se procesaron al menos 25 plantas por tratamiento a partir de un mínimo de 5 bandejas por tratamiento, de las cuales se analizaron los parámetros vegetativos de las plántulas: peso fresco y seco de la raíz y de la parte aérea, y altura de las mismas, sobre el desarrollo inicial de los distintos cultivos hortícolas de la zona de Almería y Murcia. Análisis de los datos.- Para conocer la existencia de diferencias estadísticas entre los distintos parámetros estudiados, se aplicó un modelo de análisis de la varianza (ANOVA, P<0,05) de un solo factor (SPSS, 1999). 3
RESULTADOS Y CONCLUSIONES La altura de las plantas tratadas con T. harzianum en todos los ensayos fue mayor y con diferencias significativas entre tratamientos (Fig. 3). Comparando el tratamiento con T. harzianum con el testigo, este aumento representó un 36% más en tomate, un 17% en pimiento y un 6% en pepino. La parte aérea de las plantas tratadas según el parámetro de peso fresco aéreo fue mayor en todos los cultivos ensayados (Fig. 4 A), mostrando diferencias significativas en los dos de tomate, en pepino y en el pimiento spiro. Por otra parte, teniendo en cuenta el peso seco de dicha fracción, las diferencias se repitieron en todos los ensayos mencionados salvo en pepino (Fig. 4 B). En la figura 5A, se observa el peso fresco de la parte radicular de la planta. El sistema radicular fue mayor con diferencias significativas, a excepción del tomate injertado (tomate 2). Estas diferencias no se corroboraron en cuanto al peso radicular seco a excepción del tomate 1 (Fig. 5 B). La aplicación de T. harzianum en los primeros estados de la planta para los cultivos hortícolas ha mostrado un aumento general del sistema radicular y de la parte aérea proporcionándole un mayor vigor y protección a las mismas a la hora del trasplante. El efecto de este hongo en los primeros estados del cultivo es pues claramente positivo, como muestran los resultados, ya que a la hora del trasplante la planta se haya más protegida ante los estados de estrés que sufre. Los ensayos presentados en este trabajo forman parte de un estudio de T. harzianum desde el inicio del cultivo hasta el final del mismo, por lo que se está haciendo un seguimiento en campo de dichas partidas para comprobar el efecto de control biológico que T. harzianum realiza ante los patógenos del suelo debido a su poder antagonista y micoparásito ya comentado. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a los técnicos responsables de los semilleros D. Juan Ignacio Tijeras de los Semilleros Crisel y a D. Manuel Cremades de Semilleros El Plantel, ambos sitos en La Mojonera (Almería), y a D. Pedro Córdoba de Adesur en Águilas (Murcia), por permitir realizar los diferentes ensayos en sus semilleros y con su material vegetal, así como a los responsables técnicos de Koppert Biological Systems de Almería y Murcia por su valiosa colaboración, y a los compañeros del departamento I+D, D. Javier Calvo y Dª Ana Gallego. BIBLIOGRAFÍA AHMED, S. A., PEREZ-SANCHEZ, C. EGEA, C. & CANDELA, M. E. 1999. Evaluation of Trichoderma harzianum for controlling root rot caused by to Phytophthora capsici in pepper plants. Plant Pathol., 48: 58-65. 4
AHMED, S. A., PEREZ-SANCHEZ, C. & CANDELA, M. E. 2000. Evaluation of induction of systematic resistance in pepper plants (Casicum annuum) to Phytophthora capsici using Trichoderma harzianum and its relation with capsidiol accumulation. Eur. J. Plant Pathol., 106: 817-824. BENITEZ, T., LIMON, J. DELGADO-JARANA, J. & REY, M. (1998). Glucanolytic and other enzimes and their control. In: Trichoderma and Gliocladium. Vol. 2. 101-127 pp. Eds. Taylor & Francis. London. CALVET, C., PERA, J. & BAREA, J. M. 1993. Growth response of marigold (Tagetes erecta L.) to inoculum with Glomus mosseae, Trichoderma aureoviridae and Pythium ultimum in a peat-perlite mixture. Plant Soil, 148: 1-6. CHANG, Y. C., BAKER, R., KLEIFELD, O. & CHET, I. 1986. Increased growth of plants in the presence of the biological control agent Trichoderma harzianum. Plant Dis., 70: 145-148. GAMS, W & BISSETT, J. (1998). Morphology and identification of Trichoderma. In: Trichoderma and Gliocladium. Vol. 1. 3-34 pp. Eds. Taylor & Francis. London. HARMAN, G. E. 2000. Myths and dogmas of biocontrol. Changes in perceptions derived from research on Trichoderma harzianum T-22. Plant Dis., 84(4):377-393. HARMAN, G. E., LATORRE, B., AGOSIN, E., SAN MARTÍN, R., RIEGEL, D. G., NIELSEN, P. A., TRONSMO, A. & PEARSON, R. C. 1996. Biological and integrated control of Botrytis bunch rot of grape using Trichoderma spp. Biol. Control, 7: 259-266. LEWIS, J. A., FRAVEL, D. R. & LUMSDEN, R. D. (1995). Application of biocontrol fungi in granular formulation of pregelatinized starch-flour to control damping-off diseases caused by Rhizoctonia solani. Biol. Control, 5: 397-404. SCHIRMBOCK, M., LORITO, M., WANG, Y. L., HAYES, C. K., ARTISAN-ATAC, I., SCALA, F. HARMAN, G. E. & KUBICEK, C. P. (1994). Pararell formation and synergism of hydrolytic enzymes and peptaibol antibiotics, molecular mechanisms involved in the antagonistic action of Trichoderma harzianum against phytopathogenic fungi. Appl. Environ. Microbiol., 60 : 4364-4370. SPSS, 1999. SPSS Manual del usuario, versión 10.0 para Windows 98. SPSS, Chicago, IL. TRANE, C. TRONSMO, A. & JENSEN, D. F. (1997). Endo-1, 3- beta gluconase and cellulase from Trichoderma harzianum purification and partial characterization, induction of biological activity against plant pathogenic Pythium spp. Eur. J. Plant Pathol, 103: 331-344. 5
Tabla 1.- Características agronómicas de los ensayos de Trichoderma harzianum T-22 sobre los diferentes cultivos en semillero. Cultivo Variedad Localización Fecha Siembra Tipo sustrato Aplicaciones y fecha Fecha muestreo Tomate 1 Daniela Almería 10/07/02 Turba+ vermiculita TRIANUM-G 14/08/02 Tomate 2 Boludo injertado en He-man Águilas (Murcia) 8/7/02 (He-man) Turba + vermiculita TRIANUM-G 26/08/02 Pepino Neptuno La Mojonera (Almería) 22/08/02 Turba + perlita TRIANUM-G TRIANUM-P 15/09/02 Pimiento 1 Beret La Mojonera (Almería) 27/7/02 Turba TRIANUM-P 3/09/02 Pimiento 2 Spiro Águilas (Murcia) 31/07/02 Turba TRIANUM-G 9/09/02 6
Figura 1.- Microfotografías de Trichoderma harzianum. A) y B) Morfología de los conidióforos y observación de las esporas. C) Conidios. 7
Figura 2.- Efecto de Trichoderma harzianum T22 sobre tomate. A) Injerto de tomate Boludo sobre He-man, tratada (derecha) y no tratada (izquierda). D) Plantas de tomate Daniela tratada (izquierda) y no tratada (derecha). 8
Figura 3.- Altura de las plantas en los distintos ensayos (Media ± ES). Entre barras dentro de cada tratamiento, letras distintas indican diferencias significativas (ANOVA, P< 0,05). 9
Figura 4.- Peso aéreo (A) fresco y (B) seco de las plantas en los distintos ensayos (Media ± ES). Entre barras dentro de cada tratamiento, letras distintas indican diferencias significativas (ANOVA, P< 0,05). 10
Figura 5.- Peso radicular (A) fresco y (B) seco de las plantas en los distintos ensayo (Media ± ES). Entre barras dentro de cada tratamiento, letras distintas indican diferencias significativas (ANOVA, P< 0,05). 11