Biocontrol de Rhizoctonia solani

SOLARIZACION Y ENCALADO DEL SUELO PARA LA INTRODUCCION DE AGENTES DE BIOCONTROL A Rhizoctonia solani KHÜN EN CONDICIONES CONTROLADAS

Muñoz Ruiz C1., Virgen Calleros G2., Herrera Estrella A3. y Olalde Portugal V4.

  1. Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional, IPN. Jiquilpan, Mich. México.
  2. Departamento de Producción Agrícola del CUCBA. Universidad de Guadalajara. Km 15.5 Carretera Guadalajara-Nogales. A.Postal 129 C.P. 45110 Zapopan, Jal. México.
  3. Departamento de Ingeniería Génetica de Plantas. CINVESTAV U. Irapuato A.P. 629. C.P. 36500. Irapuato, Gto. México.
  4. Departamento de Biotecnología y Bioquímica. CINVESTAV U. Irapuato A.P. 629. C.P. 36500. Irapuato, Gto. México.
  5. RESUMEN

El presente trabajo muestra los métodos de solarización y encalado como pretratamientos de suelo para la introducción de agentes de biocontrol a Rhizoctonia solani K. (AG-3). Los microorganismos utilizados fueron; una suspención de Bacillus sp 3x107 células/ml, B. subtilis GV-3 1.4x107 células/ml, B. subtilis (Kodiak HB) 7x106 células/ml, Trichoderma harzianum IMI206040 4x108 esporas/ml y T. harzianum IMI206040 250 mg de micelio/ semilla de papa, cada uno de estos se aplicó a los pretratamientos: suelo solarizado, encalado, encalado-solarizado y un testigo absoluto. Los resultados mostraron que los mejores tratamientos fueron; encalado + B. subtilis GV-3 y solarizado + Bacillus sp con 100% de protección. El testigo absoluto tuvo una incidencia de 31.25%. Palabras clave: Rhizoctonia solani AG-3, agentes de biocontrol, solarización encalado

ABSTRACT

Soil solarization and liming were used to introduce biological control agents to Rhizoctonia solani AG-3 K. Different densities of microorganims were included: 3 x 107 cells/ml of Bacillus sp, 4 x 107 cells/ml of B. subtilis GV-3, 7 x 106 cells / ml of B.subtilis (Kodiak MR), 4 x 108 spores/ml of Trichoderma harzianum IMI206040 and 250 mg/potato seed piece of mycelium T. harzianum IMI206040, were applied to solarized soil, liming soil, liming plus solarization soil and control. Liming soil plus B. subtilis GV-3, and solarized soil plus Bacillus sp. provided 100% protection against R. solani. The control had a 31.25%. of incidence of R. solani AG-3.

Keyword: Rhizoctonia solani AG-3, Biocontrol agents, solarization, liming

 INTRODUCCION

La enfermedad conocida como costra negra de la papa, es causada por el hongo Rhizoctonia solani Kühn (teleomorfo: Tanatephorus cucumeris Frank & Donk). Este patógeno esta presente en todas las áreas productoras de papa, provoca cáncer de tallo y estolón, así como costras sobre los tubérculos (Hooker, 1986), además reduce la emergencia de los brotes, vigor de la planta y frecuentemente los tubérculos se agrietan o se deforman (Powelson et al, 1993), puede también causar lesiones en tallos en más del 90% de las plantas y reducir significativamente el rendimiento hasta en un 31.5% (Carling et al, 1989) así como la gravedad específica de los tubérculos (Banville, 1989).

Los aislamientos de R. solani en papa, generalmente se han identificado como miembros del grupo de anastomosis 3 (AG-3) (Bandy et al, 1988; Carling y Leiner, 1986 y Otrysko et al, 1985), sin embargo otros grupos de anastomosis también se han aislado de diferentes partes de la planta, incluyendo tallos, estolones, raíces, esclerocios en tubérculos o en suelos donde recientemente se cultivó papa y quedaron estos como inóculo (Carling, et al, 1989). En algunas regiones productoras de papa de México (Saltillo, León y Toluca) se han aislado además del AG-3, el AG-2, AG-4, AG-5 y AG-7 (Alonso et al, 1994 y Virgen et al 1996, Carling et al, 1998). En la mayoría de las regiones productoras de papa de México, el empleo de fungicidas es la práctica más común para el control de este patógeno, sin embargo los resultados obtenidos han sido muy variables, esto puede deberse a que los grupos de anastomosis de R. solani muestran diferente sensibilidad in vitro a fungicidas (Kataria et al, 1991 y Virgen et al, 1995)

Otras prácticas, también se han utilizado para el manejo de este patógeno entre otras, selección de semilla, destrucción de los residuos, rotación de cultivos, manejo del agua y uso de fertilizantes ( Lucas et al, 1985), así como el uso de cal (oxido de calcio) (Anónimo, 1966). Otros métodos, tales como control biológico y solarización del suelo fueron desarrollados a mediados de este siglo con la finalidad de reducir la incidencia de enfermedades de suelo. La solarización se ha usado como un método de desinfección de suelo para reducir poblaciones de hongos, nematodos y malezas (Katan, et al, 1976), mientras que algunos agentes de biocontrol han sido utilizados para el control de R. solani en papa en condiciones de campo (Virgen et al, 1996).

Este trabajo reporta el efecto del encalado del suelo y solarización, así como la efectividad de algunos agentes de biocontrol, sobre la supresión de R. solani en condiciones de invernadero.

MATERIALES Y METODOS

Características del suelo. El suelo utilizado en este estudio fue de tipo vertisol (café-oscuro) con un pH de 6.5, densidad de 1.2 mg/l, contenido de materia orgánica de 1.75 mg/l, el cual fue tomado de un campo cultivado con papa, donde la incidencia de R. solani fue alta, dicho suelo se colocó en un contenedor de 3 x 2 x 0.2m.

Incremento del inóculo del suelo. R. solani AG-3 se aisló de tallos y tubérculos de papa. Para el incremento del inoculo del suelo se usó la técnica descrita por Carling y Leiner (1990). Semilla-tubérculo de papa fueron sembradas en el contenedor, con un espaciamiento de 20 cm entre las semillas y una profundidad de 10 cm. 15 días después de la siembra se colocaron cerca de los brotes 12 discos de un cm de diámetro de un cultivo de R. solani de 4 días por planta, con la finalidad de inducir cáncer de tallo. Un mes después de la siembra las plantas se cosecharon y se cuantificó el índice de la enfermedad en tallos usando la escala propuesta por Carling y Leiner (1990), las áreas afectadas de los tallos de papa se cortaron y se adicionaron dentro del contenedor, homogenizando posteriormente el suelo para mezclarlo con el inoculo presente en los tallos.

Ensayo de control. El suelo en el contenedor fue dividido en 4 secciones. Se adicionó cal Bertrán en una proporción de 30 tons/ha en dos de las secciones, una de estas secciones se cubrió con plástico transparente de 2 micras, en las dos secciones restantes una de ellas se cubrió también con plástico, ambas secciones con plástico permanecieron durante 35 días, período durante el cual se midió la temperatura cada 4 días dejando un intervalo de 15 días entre la segunda y tercera medición. Depués de este período se quitó el plástico entonces se llenaron bolsas de plástico con estos suelo (solarizado, encalado, encalado-solarizado y control).

Inoculación de los antagonistas. Los antagonistas a R. solani se inocularon cuando las semillas de papa fueron sembradas. Se utilizaron tres aislados de Bacillus, estos fueron; Bacillus subtilis GV-3, Bacillus sp y Bacillus subtilis (KodiakMR), asi como Trichoderma harzianum IMI 206040 en forma de micelio y en forma de esporas. Los aislados bacterianos y T. harzianum fueron inoculados a los tubérculos -semilla, por inmersión de estas en una suspención con diferentes concentraciones de los antagonistas, sembrándose entonces los tuberculos en los diferentes tratamientos (cuadro 1) cada uno con diez repeticiones.

Analisis de datos. Los datos se analizaron midiendo la magnitud de incidencia de daño en tallos (Carling y Leiner, 1990). El experimento se llevo a cabo en condiciones de invernadero bajo un diseño completamenta al azar en arreglo factorial 4 x 6 con 10 repeticiones por tratamiento, la separación de medias se llevó mediante la prueba de tukey. Los datos se transformaron con una escala inversa a el porcentaje de protección (100% de protección = 0% de daño).

RESULTADOS

Incremento de temperatura y pH del suelo. La temperatura se incrementó notablemente en un promedio de 10 a 15 grados en suelo cubierto con plástico (figura 1), la temperatura fue menor en donde se utilizó cal tanto en suelo solarizado como en el no solarizado. Con respecto al pH del suelo este se incrementó en los primeros días después de aplicada la cal, teniendo un comportamiento semejante entre el suelo solarizado y el no solarizado (figura 2) aproximadamente 20 días depués de encalado (suelo solarizado y no solarizado) el valor del pH tiende a ser constante, sin embargo siempre fue mayor a donde no se utilizó cal.

Ensayo de control en condiciones de invernadero. El índice de daño causado por R. solani, 45 días después de la siembra fue de 31.25% en el testigo, los antagonistas Bacillus subtilis GV-3 junto con Bacillus sp tuvieron un 100% de control sobre R. solani, B. subtilis GV-3 tuvo un mejor efecto en suelo encalado, mientras que Bacillus sp fue mejor en suelo solarizado, no obstante B. subtilis GV-3 tuvo una protección de 97.9 en suelo solarizado, mientras que Trichoderma harzianum IMI206040 inoculado en forma de esporas dió una protección de 98.75% en suelo solarizado, no así donde se inoculó en suelo encalado (59.46% de protección), el efecto de los otros antagonistas en los diferentes tratamientos de suelo se muestran en la tabla 2. Se observa que la eficiencia de T. harzianum IMI206040 se reduce considerablemente en suelo encalado, tanto en esporas como micelio, siendo aún menor la protección que el testigo.

DISCUSION

Se puede observar que T. harzianum IMI206040, parece no establecerse eficientemente en suelo encalado, esto parece ser provocado por el efecto del incremento del pH en el suelo, lo cual puede afectar el desarrollo del hongo, puesto que el rango de pH óptimo para el desarrollo de T. harzianum es de X (cita,19xx), por otra parte el genero Bacillus muestra mayor capacidad de adaptación a valores altos de pH, dado que puede crecer hasta pH de 8.5, y mantenerse latente en forma de esporas en valores mayores. Así mismo tiene mejor adaptación a valores altos de temperatura, estas características pueden posibilitar al genero Bacillus su mejor adapatción y tener un mayor efecto en la protección contra R. solani, no obstante T. harzianum IMI206040 mostró un excelente efecto cuando se inoculó en suelo solarizado, quiza debido a la reduccion de microorganismos nativos y la consecuente oportunidad de colonizar rapidamente para ejercer un buen efecto de control. B. subtilis (KodiakMR) mostró un efecto aceptable en la protección de papa contra R. solani (97.5%), sin embargo factores como la cal y la solarización afectaron en cierta medida su potencial de control, en condiciones de campo esta cepa ha mostrado un efecto intermedio de control sobre R. solani al compararse con otras alternativas (Virgen, et al , 1996).

Por otra parte B. subtilis GV-3 parece presentar una gran adaptación a los factores antes señalados, encontrando en este estudio que le favorecen considerablemente en el control sobre R. solani, sugiriendo que existe una reducción de microorganismos nativos (datos no mostrados) por efecto de la solarización, lo cual permite el rápido establecimiento de esta cepa, considerandóse como una buena alternativa de control de R. solani y con posibilidades de usarse en condiciones de campo. Dado que estos tratamientos de suelo pueden posibilitar la introducción de microorganismos antagonicos a patógenos de suelo.

Cuadro 1. Tratamientos utilizados en el ensayo de control de R. solani.

 

Encalado y sin encalar

Concentración (cel/ml/semilla)

 

B. subtilis (KodiakMR)

7.0 x 106

 

B. subtilis AG-3

1.4 x 107

Suelo solarizado

Bacillus sp

3.0 x 107

 

T. harzianum (esporas)

4.0 x 108

 

T. harzianum (micelio)

250 mg/semilla

 

Control

--------

 

B. subtilis (KodiakMR)

7.0 x 106

 

B. subtilis AG-3

1.4 x 107

Suelo no solarizado

Bacillus sp

3.0 x 107

 

T. harzianum (esporas)

4.0 x 108

 

T. harzianum (micelio)

250 mg/semilla

 

Control

--------

Cuadro 1. Microorganismos de biocontrol empleados en el ensayo para el control de R. solani (AG-3).

Microorganismo

Células/ml

B. subtilis GV-3

7.0x10 6

B. subtilis sp

1.4x107

B. subtilis (Kodiak MR)

3.0x107

T. harzianum (spores)

4.0x108

T. harzianum (mycelia)

250 mg/seed

Control

______________

 

Cuadro 2. Porciento de protección contra R. solani (AG-3) por diferentes microorganismos de biocontrol introducidos a suelo.

MICROORGANISM

SLP

SOL

SLP+SOL

CONTROL

B.subtilis AG-3

100%A

97.91%A

93.75%AB

81.66%ABCD

B.subtilis Kodiak MR

87.41ABC

92.5%ABC

95%ABC

97.5%A

B. subtilis sp

90.16ABC

100%

82.83%ABCD

73.16%BCDE

T . harzianum(spores)

59.46%DE

98.75%a

95.12%AB

52.83%E

T. harzianum(mycelia)

17.95%F

95.83%AB

94%AB

86.16%ABC

CONTROL

87.25%

92.5%ABC

95%AB

68.75%CDE

SLP: solarized and liming; SOL: ; SLP+SOL:

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