Control biológico de enfermedades mediante residuos ... · PDF filetógeno puede jugar un papel en la supresi-vidad. EI empleo de té de compost no aireado sobre hojas de...

dossier INVERNADEROS^

Control biológico de enfermedadesmediante residuos compostados

Supresión de determinadas enfermedades usando compost de restos orgánicos como medio de cultivo

Foto 1. Inoculación deP. aphanidemŝatum en pepino.De izquierda a derecha, siembra envermiculita, en compost de orujo devid y compost de orujo de vidtratado térmicamente.

Los nuevos sustratos, obtenidos mediante el compostadode restos orgánicos y susceptibles de ser usados comomedio de cultivo en hidroponía, tienen en muchos casos unvalor añadido con respecto a las turbas. Éste consiste en sucapacidad de reducir o suprimir la incidencia dedeterminadas enfermedades de las plantas constituyendouna alternativa en el control de fitopatógenos del suelo.

Santos M., Diánez F., Tello J. C.

Grupo de investigación AGR-200. Universidad de Almería.

urante los últimos treinta años se ha desarrollado un im-portante cuerpo de conocimientos sobre el control bioló-gico y ambiental de las enfermedades de origen telúricoasociado con el empleo de sustratos elaborados concompost. Este desarrollo se inició en la producción de

planta ornamental en maceta (Hoitink y co1.,1975), pero actual-mente se está extendiendo a todos los cultivos en sustratos.

En España, se ha generalizado el empleo de las turbas comoprincipal, e incluso en ocasiones, el único elemento empleadoen las producciones viverísticas y semillerísticas. La generaliza-ción de su uso como componente de los sustratos para cultivoen contenedor, se justifica por sus excelentes propiedades físi-cas y a la escasa actividad biológica que alberga, lo que, en prin-cipio, simplifica su manejo.

La reducida actividad biológica de las turbas se debe al ele-

vado grado de estabilidad de éstas, especialmente en el caso delas turbas negras, constituidas por materiales orgánicos muchomás estabilizados, y por tanto, sostenedoras de menores pobla-ciones microbianas y durante menor tiempo. Esta reducida ca-pacidad de albergar poblaciones microbianas es responsable deque muchas de las turbas sean conductivas, es decir, un agentefitopatógeno se instala, desarrolla, conserva y expresa su capa-cidad patogénica sobre una planta susceptible.

Las turbas denominadas rubias están menos descom-puestas, tienen un alto contenido en celulosa y bajo en lignina,pueden sostener cierta actividad microbiana y Ilegar a ser su-presivas de la caída de plántulas y pudrición de raíces por Pyt-hium, o lo que es lo mismo, no permiten que el agente fitopa-tógeno se desarrolle y exprese su capacidad patogénica sobrela planta susceptible. Estas turbas una vez extraídas y expues-tas a condiciones aeróbicas y enmendadas para elevar su pH,son colonizadas por microorganismos que pueden inducir mi-crobiostasis, sobresaliendo entre ellos ciertas bacterias, cier-tos hongos o ciertas cepas de Streptomyces, que actúan tam-bién por antibiosis.

No obstante, la mayor parte de los estudios que se han reali-zado sobre los sustratos que contienen algún tipo de turba omezcla de éstas como único componente orgánico, muestranque son conductivos a las enfermedades de origen edáfico, par-ticularmente si son previamente desinfectados con vapor deagua, tratamiento generalmente necesario en sustratos que va-yan a ser reutilizados para eliminar posibles fitopatógenos.

En la búsqueda que se ha realizado en el mundo de nuevossustratos, obtenidos mediante compostado de restos orgáni-

38/Vfda Rural/15 de noviembre 2006

^ INVERNADEROS dossier

cos, se ha encontrado en no pocas ocasiones con el descubri-miento de un nuevo valor añadido respecto a las turbas. Este va-lor añadido consiste en la capacidad de reducir o suprimir la in-cidencia de determinadas enfermedades en las plantas, cuandoestos sustratos se emplean como medio de cultivo. Es evidentecomo esta propiedad es de notable interés en los sistemas deproducción vegetal antes descritos, y constituye una interesantealternativa en el control de los fitopatógenos del suelo.

EI control biológico de enfermedades del suelo, realizado poragentes de biocontrol, se produce mediante distintos mecanis-mos de acción que generalmente se dan de forma simultánea.Entre los modos de acción descritos se encuentran:

- La inhibición de patógenos porcompuestos antimicrobianos(antibiosis).

- La competición por el hierro mediante la producción de si-deróforos.

- La competición por el espacio a colonizar y los nutrientes su-ministrados por semillas y raíces.

- La inducción de mecanismos de resistencia de las plantas.- La inactivación de los factores de germinación de los pató-

genos presentes en los exudados de las semillas y raíces.- La degradación de factores de patogenicidad de los patóge-

nos, tales como toxinas.- EI parasitismo que entraña la producción de enzimas extra-

celulares (como quitinasas o R 1-3 glucanasa) que degradan yrompen las paredes celulares de los patógenos (Diánez, 2005).

^^.a supresividad en los compost

La mayoría de los compost poseen supresividad natural fren-te a las podredumbres radicales producidas por Phytophthora yPythium; aproximadamente el 20% de los compost poseen su-presividad natural frente a la caída de plántulas producida porRhizoctonia, y menos del 10% de los compost inducen resisten-cia sistémica en las plantas. Una gran diversidad de agentes decontrol biológico colonizan de forma natural los compost. Mu-chos de estos microorganismos actúan en el control de Oomice-tos patógenos (Diánez, 2005). Bacterias copiotróficas talescomo Bacillus, Pseudomonas y Pantoea spp., capaces de actuarcomo agentes de control biológico colonizan rápidamente elcompost tras la fase termófila.

Las bacterias oligotróficas también colonizan rápidamente elcompost tras la fase de altas temperaturas, aunque éstas nocontribuyen directamente en el control biológico. Los actinomi-cetos presentes en el compost, junto con Pseudomonas y Pan-toea spp., son las bacterias capaces de actuar como agentes debiocontrol más abundantes en los sustratos enmendados concompost.

La composición final en géneros fúngicos de un compostestá condicionada por las características químicas del materialde partida del proceso de compostado; así, en los compost decorteza de árboles, material rico en lignocelulosa, predomina Tri-choderma spp., mientras que, en los que los materiales de par-tida son ricos en azúcares y pobres en celulosas, como sucedeen el orujo de vid, predominan Penicillium spp. y Aspergillus spp.

La supresividad en los compost, al igual que sucede en lossuelos, puede estar ligada a distintos factores de naturaleza fí-sica, química o biológica, factores que están entre si muy inte-rrelacionados:

- Entre los factores físicos podemos destacar la granulome-tría; este factor está a su vez íntimamente ligado a propiedades

como la capacidad de aireación, de retención de agua, la infiltra-ción, el contenido de humedad y la densidad.

- Entre los factores químicos podemos señalar las relacionesC/N y lignina/celulosa, la conductividad eléctrica, salinidad, elpH y la presencia de ciertas sustancias tóxicas en la fase líquidaque afectan a la incidencia de enfermedades producidas por fi-topatógenos del suelo.

- Entre los factores biológicos encontramos los microorganis-mos responsables del control biológico mediante uno o varios delos mecanismos indicados anteriormente.

Hace ya años que se emplean las aplicaciones foliares conextractos acuosos de diversos compost para el control de enfer-medades foliares, comprobándose que dichos extractos indu-cen resistencia en la planta y están implicados en el fenÓmenotanto microorganismos (agentes de biocontrol) como compues-tos químicos, en muchos casos no identificados.

^ E1 té de compost

EI empleo y desarrollo de distintos preparados basados en elcompost y agua para el control de enfermedades, se encuentraen auge desde 1990. Son muchos los términos que se han em-pleado para estos preparados: té de compost, té de compost ai-reado, té orgánico, extractos de compost, extractos acuosos fer-mentados de compost, extracto enmendado, macerados decompost y lodos líquidos de compost (algunos de ellos de difíciltraducción al castellano). Muchos de los términos son sinóni-

• • • ^

^- .: ŝ a ŝ ^

NOVEDOSOS

Abono LIQUIDO especial con NKy AMINOACIDOS bio-ACtivos.

AumaM^o k conc.nv«ian d. o:úca,.. d. lo. rwm..Acliva Y riporim k pbMa y ws 6uwa.

FICACES

sE^uROs

ELEMENTS ®

Abono LIQWDU espeCial con NPK yAMINOACIDOS biologlcamente actfvos..- Fmm^o d dunrroNo d. b. ^ic« y d. ntwvo. ba«.

. Indicodo para cuhivor nwwa^ d^caidoa, nilrowde^,c«^Imninudo. o puradu..

MICRO S`"' UUE

Quelato LIQWDOde manganeso y zinc (8:8).

Sal Ael dr(AO hexahlArar! capiko,3 Corriy^ y pr^risna Im aar^naiar M:int y/e

mongon^ro do la plonro.

TRY COMI'ANY AHONOS. S.L. • C/ Cunlu Bruvu, 16 • 2R074 Mudrial7b1.: y17 i52 l2vinl'u(NuMmuary.cum

www.abonostry.com

dossier INVERNADEROS^

Foto 2( izquierda ŝ . Evaluación de la inhibición del crecimiento fúngico deP. aphanidermatum por té aireado de compost. A, B y C: té de compost de orujode vid al 15,10 y 5%, respectivamente; D: testigo con agua.Foto. 3 (derecha ŝ. Evaluación de la inhibición del crecimiento fúngico deFusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum por té aireado de compostA: testigo con agua. B: té de compost de oruja de vid al 15%.

mos, mientras otros se prestan fácilmente a confundirse conotros conceptos.

Cualquiera que sea la forma de preparar el té de compost, laaplicación final se realiza generalmente tras la filtración, utili-zando un equipo de pulverización convencional. La mayor partede la investigación sobre el control de patógenos mediante el

empleo de té de compost, se ha realiza-do con patógenos de la parte aérea delas plantas, siendo superior el númerode ensayos realizados con té de com-post no aireados. En las aplicaciones ala parte aérea, el objetivo se centra en lafilosfera; se produce recubrimiento de lasuperficie con algunos de los microorga-nismos presentes en el té de compost,principalmente Bacillus, Pseudomonas,Serratia, Penicillium y Trichoderma. EImecanismo que explica el control de en-

^ fermedades mediante estas aplicacio-nes no es único; se han indicado distin-tos modos de acción: la inhibición de lagerminación de esporas, el antagonis-

mo y la competición frente al patógeno y la inducción de resis-tencias.

La investigación realizada en el control de patógenos edáfi-cos mediante el empleo de té de compost ha sido menor, aunqueesta práctica es común en la agricultura ecológica. Té de com-post no aireado ha sido empleado en el tratamiento de semillasde guisantes para evitar la caída de plántulas producida por Pyt-hium ultimum. Además, el té de compost no aireado, preparadotanto a partir de compost de estiércol de vacuno como de orujode vid y fermentado durante entre cinco y diez días, inhibieron elcrecimiento micelial in vitro de Pythium. Por otra parte, cuandolas semillas fueron sumergidas en estos extractos, secadas ysembradas dos días después en un suelo inoculado con P. ulti-

.,

^ -^ ^ ^- -^.. •^ • ^• ^- .^. ^ .^•^ . ^ .^. ^ ' .. ^- ^ ^ ^ .

^ ^ ^ o ^^ ^ ^ ^

^^ - ^ ^ - ^- -^.^ ^ ^.^^ ^^. ^ ^- . ^ ^ ^

2,5

1,5

,

C] Lec[ure 1 OLectura 2 pLer.curn 3

•S

Compost sin tratar C. tratado [érmicamente Vermicuhta estéril

9Ii1RAA

p Lecmra ^ OLeccura P pLecmra 3

45^4

3,5

3

o Le^aura , o Lert^re e oLentnrn ^

z.s

^0Compost sin tratar C. tratado térmicamente Vermiculita estéril

3b1RAA

4.5 pLe^tere, ^Lnrc^ra2 pLe^;.^ra ;

43,5

^2,5

LS

Compost sin tratar C cratado térmicamente Vermicullta estéril Compost sin tratar C. tratado termicamente Vermiculita estéril

SlSiR4A SbfRAp

mum, se observó un incremento significativode la germinación, así como de la longitud y elpeso seco de las raíces. Mediante el empleo deriego con té de compost no aireados, se logróun control significativo de la fusariosis vasculardel pimiento causada por Fusarium oxysporumf. sp. vasinfectum y la del pepino causada porFusarium oxysporum f. sp. cucumerinum. Porúltimo, se ha demostrado in vitro su efecto mi-

colítico sobre microconidios y clamidospo-ras de Fusarium, lo que pone de manifiestocomo la destrucción de propágulos del pa-tógeno puede jugar un papel en la supresi-vidad.

EI empleo de té de compost no aireadosobre hojas de pepino, origina un incremen-to en la formación de papilas, una mayor lig-nificación y la aparición de reacciones ne-cróticas como respuesta a la infección porconidias de Sphaerotheca fusca. Aunque lagerminación de las conidias no es inhibida,se activan mecanismos de resistencia in-ducida.

^^^^^mpost de orujo de vid^ i^:^ i^e a P. aphanidermatum

Nuestro grupo de investigación ha estu-diado la supresividad del compost de orujode vid frente a Pythium aphanidermatum,inoculándolo sobre plántulas de pepino, po-

38/Vida Rural/15 de noviembre 2006

r- INVERNADEROS dossier

niendo de manifiesto la existencia de supresividad natural delmismo frente a este patógeno ( Diánez, 2005).

En los resultados de los ensayos in vivo con los distintos sus-tratos ( compost sin tratar, compost tratado térmicamente duran-te seis días a 60°C y vermiculita esterilizada en autoclave) se ob-serva una reducción importante de la manifestación de la enfer-medad de las plantas crecidas en el compost de orujo de vid,siendo esta reducción mayor, en el compost no tratado térmica-mente que en el sometido a seis días de tratamiento en estufa a60°C. Este hecho indica que la componente biológica del com-post de orujo de vidjuega un papel importante, aunque no sea elúnico factor a considerar, en la manifestación de la supresividadnatural de la caída de plántulas originada por Pythium aphani-dermatum.

La supervivencia media de plantas sanas al finalizar los dis-tintos ensayos en los testigos inoculados con Pythium aphani-dermatum fue significativamente distinta en los distintos sustra-tos empleados, siendo los valores medios de los cuatro ensayosdel 11°/G, 44% y 65% respectivamente para los sustratos vermi-culita, compost tratado térmicamente y compost sin tratar (Diá-nez, 2005; Santos y col., en prensa) (flgura 1, foto 1).

La supresividad natural del compost de orujo de vid frentePythium aphanidermatum fue ya descrita en trabajos realizadosen Israel. En estos trabajos, la supresividad desaparece cuandoel sustrato es esterilizado en autoclave, y es recuperada cuandose mezcla el compost esterilizado con un compost no esteriliza-do. Éste es el procedimiento que habitualmente se emplea paraconfirmar la naturaleza biológica de los fenómenos de supresivi-dad de los suelos o sustratos. Cuando someten el compost a unligero tratamiento térmico ( 55°C durante 2 horas), la supresivi-dad se ve ligeramente mejorada. En nuestro ensayo el trata-miento térmico realizado ha sido sustancialmente diferente(60°C durante seis días), y a pesar de lo prologando del mismo,la supervivencia en el compost tratado térmicamente a sido cua-tro veces superior a la obtenida en los testigos en vermiculita,aunque menor que en el compost sin tratamiento (11, 44 y 65°/Gpara los sustratos vermiculita, compost tratado térmicamente ycompost sin tratar, respectivamente).

Asimismo, se demuestra en los ensayos realizados con té decompost in vitro que muestran una alta supresividad del creci-miento micelial, tanto en los compost filtrados en los que se eli-mina sólo parte de la materia orgánica, tales como las semillasde la uva, como en los microfiltrados (filtros de 20 micras de ta-maño de poro), en los cuales se eliminan todos los microorga-nismos presentes en el té, donde los metabolitos producidos porlos microorganismos, en concreto, los sideróforos, son los res-ponsables de la inhibición de P. aphanidermatum, así como deotros fitopatógenos, tales como Fusarium oxysporum f.sp. radi-cis-cucumerinum (fotos 2 y 3). n

Bibliografía ^Diánez F. (2005). Evaluación de la capacidad supresora de la microbiota bacteriana y fún-gica del compost de orujo de vid frente a hongos fitopatógenos. 7esis Doctoral. Universi-dad de Almería.

Hoitink H.A.J., Schnitthenner A.F., Herr L.J. 1975. Composted bark for control of root rotin ornamentals. Ohio Rep. 60: 25-26.

Santos M., Diánez F., de Cara M., Tello J.C. Suppression of soil-borne mycosis by grapemarc compost in vegetable seedlings. Compost Science and Utilization, en prensa.

Cimag

^^^^^^^^^e^^

www.feiragali^ía.com/^Imag

I' fUNDACION^ SFMANA YFADf

DE GAUCIA

I^

^ - /° 'gSilledaSantiego

^ olmag@feiragall^ia.oom^ 36540 - Sllleda - Pontevedra

A N S E M A T Tfno. 986 577 000 - Fax. 986 580865

f-. ^^-^___ ®^^o,o,^a`,^^a ®:.^..^. ..^^. W __. ufi 8F E^ A5°° t