ALFA. Revista de Investigación en Ciencias Agronómicas y Veterinarias

https://doi.org/10.33996/revistaalfa.v5i15.131

Septiembre-diciembre 2021

Volumen 5, Número 15

ISSN: 2664-0902

ISSN-L: 2664-0902

pp. 489 496

 

Biofumigación y solarización como estrategias de manejo de nematodos en tomate (Solanum lycopersicum)

Biofumigation and solarization as strategies of management of nematode in tomato (Solanum lycopersicum) Biofumigação e solarização como estratégias para o manejo de nematóides em tomate (Solanum lycopersicum)

 


Segundo Curay

se.curay@uta.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-4186-1590

Universidad Técnica de Ambato, Ambato-Ecuador

Marco Pérez-Salinas

mo.perez@uta.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-4186-1590

Universidad Técnica de Ambato, Ambato-Ecuador

 

Carlos Vásquez

ca.vasquez@uta.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-8214-3632

Universidad Técnica de Ambato, Ambato-Ecuador


José Mangui

je.mangui@uta.edu.ec

https://orcid.org/0000-0001-7928-826X

Universidad Técnica de Ambato, Ambato-Ecuador

Norma Telenchana

normatelenchana@hotmail.com

https://orcid.org/0000-0001-7417-0828

Universidad Técnica de Ambato, Ambato-Ecuador


Artículo recibido 2 de agosto 2021 / Arbitrado y aceptado 27 de septiembre 2021 / Publicado 13 de diciembre 2021

 


 

RESUMEN

El control de los nematodos fitoparásitos se ha basado principalmente en el uso de productos químicos, los cuales cada vez presentan menor eficiencia, por lo que se requiere buscar estrategias ecológicamente sustentables. Se realizaron dos ensayos para evaluar el efecto de la biofumigacion solarización  sobre   las   poblaciones  de nematodos en el cultivo de tomate (Solanum lycopersicum) bajo condiciones de invernadero. En el primer ensayo se estudió el efecto solo y combinado de la biofumigación con la solarización en el valle Quillan, Cantón Píllaro. En el segundo ensayo se evaluó el efecto del estado fenológico de la mostaza de abisinia  en  el control de nematodos en suelo en la Parroquia La Matriz del  Cantón  Píllaro.  Se observó menor efecto en el control de Meloidogyne sp. (apenas 25%), mientras que en Xiphinema sp. provocó control total. No se observó efecto de la edad del material vegetal y el tipo de aplicación sobre el número de nematodos, sin embargo, si se observó efecto por el tiempo de acción de los extractos. Basados en los resultados, el uso de brasicáceas en combinación con solarización podría ser una alternativa viable para el manejo de poblaciones de nematodos en cultivos de tomate.

 

Palabras clave: Biofumigación; Brassicaceae; Estrategias sustentables; Solarización


ABSTRACT

The control of phytoparasitic nematodes has been mainly based on the use of chemical products, which are increasingly less efficient, so it is necessary to seek ecologically sustainable strategies. Two tests were carried out to evaluate the effect of biofumigation and solarization on nematode populations in a tomato crop (Solanum lycopersicum) under greenhouse conditions. In the first trial, the single and combined effect of biofumigation with solarization was studied in Quillan valley, Municipality of Pillaro. In the second trial, the effect of the phenological stage of the Abyssinian mustard on the control of soil-nematodes in Parroquia La Matriz, municipality of Pillaro was evaluated. Less effect was observed in the control of Meloidogyne (barely 25%), while in Xiphinema it caused total control. No effect was observed of the age of the plant material and the type of application on the number of nematodes; however, an effect was observed by the time of action of the extracts. Based on the results, the use of Brassicaceae in combination with solarization could be a viable alternative for the management of nematode populations in tomato crops.

 

Key words: Biofumigation; Brassicaceae; Sustainable strategies; Solarization


RESUMO

O controle dos nematóides fitoparasitários tem  sido  feito  principalmente  através do uso de produtos químicos, cada vez menos eficientes, e por isso é necessário buscar estratégias ecologicamente mais sustentáveis. Dois testes foram realizados para  avaliar  efeito   da  biofumigação e solarização sobre as populações de nematóides na cultura de tomate (Solanum lycopersicum) sob casa de vegetação. No primeiro ensaio, o efeito único e combinado da biofumigação com solarização foi estudado no vale Quillan, Cantón Píllaro. No segundo experimento, avaliou-se o efeito do estado fenológico da mostarda- da-abissínia no controle de nematóides do solo na Parroquia La Matriz, Cantón Píllaro. Menor efeito foi observado no controle de Meloidogyne sp. (apenas 25%), enquanto em Xiphinema sp. observou-se controle total. Não foi observado efeito da idade do material vegetal e do tipo de aplicação sobre o número de nematóides, porém, foi observado efeito pelo tempo de ação dos extratos. Com base nos resultados obtidos, o uso de brassicáceas em combinação com a solarização pode ser uma alternativa viável para o manejo de populações de nematóides na cultura do tomate.

 

Palavras-chave: Biofumigação; Brassicaceae; Estratégias sustentáveis; Solarização


 

 


INTRODUCCIÓN

A nivel mundial, los cultivos hortícolas son seriamente amenazados por el ataque de los nematodos agalladores pertenecientes al género Meloidogyne Göldi, principalmente en los países tropicales y subtropicales donde se encuentran ampliamente distribuidos (1). Entre las estrategias de control de las poblaciones de las especies de nematodos se incluye el uso de bromuro de metilo (BM), sin embargo, dados los efectos negativos de este producto, se requiere la búsqueda de alternativas con eficiencia similar pero con menor impacto al ambiente, más económica y socialmente viable (2,3). Así, tanto la biosolarización como la biofumigación han probado ser estrategias ecológicas viables para el manejo de estos patógenos. En tal sentido, Phani et al. (4) señalaron el efecto positivo de la biosolarización sobre el control de Meloidogyne sp. en cultivos de tomate, así como de las malezas. Sin embargo, la eficacia de control sobre las poblaciones de nematodos no es concluyente y esta depende de los niveles poblacionales, de las características del suelo y de la evolución de las temperaturas del suelo a lo largo del ciclo de cultivo (5).

Con relación a la biofumigación, esta se refiere a la liberación de compuestos volátiles a  partir  de  la  descomposición  de  material vegetal  o  animal  y  que  tienen  actividad pesticida (6). Entre las familias botánicas, las especies  del  género  Brassica  (Brassicaceae) presentan altos contenidos de glucosinolatos que son capaces de liberar productos volátiles tóxicos    (thiocianatos    e    isothiocianatos) durante la biodegradación (7). Estudios previos han sugerido que estos compuestos tienen un efecto  sobre  los  nematodos  habitantes  del suelo,  sin  embargo,  estos  resultados  aún  no parecen  ser  concluyentes.  Por  un  lado,  Lord et al. (8) demostraron que la reducción de la viabilidad  de  quistes  de  Globodera  pallida presentes en el suelo cubierto con plástico y tratado con los restos vegetales de Brassica juncea  se  debía  a  los  altos  contenidos  de 2-propenil    glucosinolato,    sugiriendo    que este  podría  sustituir  el  uso  de  fumigantes sintéticos. De manera similar, Aires et al. (9) demostraron que existe una asociación entre el  tipo  y  concentración  de  glucosinolatos la   disminución   de   nuevos   quistes   de Globodera    rostochiensis.    Contrariamente, McLeod    Steel   (10)   encontraron   que   la supresión de Meloidogyne javanica no parecía estar  relacionada  con  el  contenidos  de  los glucosinolatos.  Sin  embargo,  esta  falta  de relación  pudiera  ser  debida  a  la  forma  de incorporación del material vegetal pudo haber dificultado la hidrólisis de los glucosinolatos y    consecuentemente    la    producción    de isotiaciantos (8).

En Ecuador, el tomate riñón se cultiva principalmente en las provincias de Imbabura, Cotopaxi, Chimborazo, Tungurahua, Azuay y Loja, sin embargo, la producción ha mostrado una amplia variación  desde  el  2004  hasta el 2015 debido a la disminución tanto de la superficie cosechada y el rendimiento (11). Esta baja en el rendimiento se debe, entre otras causas, al ataque de plagas, incluyendo los nematodos agalladores. En tal sentido,  en el presente estudio se evaluó el efecto de la biofumigacion y solarización sobre las poblaciones   de   nematodos   en   un   cultivo de   tomate   (Solanum   lycopersicum bajo condiciones de invernadero.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Fueron realizados dos ensayos para evaluar el efecto de la biofumigación y solarización sobre  las  poblaciones  de  nematodos  en  un cultivo  de  tomate  (Solanum  lycopersicum) bajo condiciones de invernadero. En el primer ensayo se estudió el efecto solo y combinado de la biofumigación y solarización sobre las poblaciones de nematodos en el valle Quillan, Cantón Píllaro con temperatura media anual 13,5°C,  precipitación  media  anual  1468  mm y humedad relativa 86,6 % (datos obtenidos de  la  Estación  meteorológica  del  Colegio “Jorge Álvarez”, Cantón Píllaro). El ensayo fue realizado  bajo  condiciones  de  invernadero, el  cual  había  sido  cultivado  con  tomate riñón  durante  aproximadamente  4  años  con fertirrigación y sin incorporación de materia orgánica.

Al inicio del ensayo fueron preparadas 10 camas (0,8 x 12 m) a las cuales se incorporó restos   vegetales   de   mostaza   de   abisinia (Brassica carinata) recolectada a los 60 días antes  de  la  floración,  previamente  triturado hasta obtener un tamaño entre 2 y 3 cm. Este material fue aplicado a razón de 5 (D1) y 10 kg/m2 (D2) siguiendo a Chango (2015) y se usó una parcela sin ningún tipo de aplicación como control. Seguidamente, elsuelofuehumedecido hasta  capacidad  de  campo  por  medio  de sistema  de  riego  a  goteo  y  posteriormente las camas fueron recubiertas con polietileno (50 y 100 µm) para la solarización.  Cada  tres días fue registrada la temperatura del suelo en horas de la tarde mediante un geotermómetro insertado en distintos lugares de cada tratamiento a una profundidad de 10 cm. Las poblaciones iniciales y finales de los diferentes géneros de nematodos asociados al cultivo fueron estimadas mediante la toma de muestras compuestas de 500 g de suelo (25 sub- muestras) a 15 cm de profundidad y en zig-zag. Las muestreas fueron llevadas al Laboratorio de Nematología del Departamento de Sanidad Vegetal en la Estación Experimental Santa Catalina, Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP). Una vez en el laboratorio, las muestras fueron procesadas mediante el método del “elutriador de Oostenbrink” y “filtro de algodón” en 100 g de suelo siguiendo la metodología de (12). Posteriormente se realizó la identificación del género tanto de hábitos fitopatógenos y saprofitos y adicionalmente la determinación del número poblacional.

El ensayo fue conducido en un diseño en parcelas divididas, siendo la parcela principal el   grosor   del   polietileno   usado   para   la solarización y las subparcelas representadas por la cantidad de material vegetal (B. carinata) aplicada. Cada tratamiento fue repetido cinco veces.

En el segundo ensayo se evaluó el efecto del estado fenológico de la mostaza de abisinia y el tiempo de acción del material vegetal sobre el control de nematodos en suelo. Este ensayo se llevó a cabo en la Parroquia La Matriz del Cantón Píllaro.


Previo a la incorporación de la mostaza, el material vegetal de 60 (antes de la floración) y 110 días (después de la floración) fue triturado en trozos de 2-3 cm de largo y posteriormente aplicado al suelo. En ambos casos, se tomaron muestras de suelo al inicio y final del ensayo para determinar la cantidad de nematodos en 100 g de suelo y procesadas mediante el método de extracción del embudo de Baermann (12) y la cuantificación fue hecha mediante el método de la cuadrícula usando placas de conteo bajo aumento de un microscopio.

Análisis estadístico: Los datos poblacionales fueron sometidos  a  análisis  de varianza y posteriormente sometidos a prueba de medias de Tukey (p˂0,001) usando el programa estadístico Statistix versión 10.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

 

Nematodos asociados a tomate riñón

Fueron       identificados       especímenes pertenecientes  a  los  géneros  Meloidogyne, Xiphinema Criconemoides Trichodorus   y Tylenchorrhynchus.  Del  total  de  nematodos identificados,   los   géneros   Meloidogyne   y Xiphinema fueron los más abundantes al inicio del   ensayo,   mientras   que   Criconemoides, Trichodorus y Tylenchorrhynchus aparecieron solo al final del ensayo. Estudios previos han reportado  diferentes  géneros  y/o  especies de  nematodos  asociados  con  este  cultivo. En  Ghana,  Osei  et  al.  (13)  reportaron  ocho especies que incluyeron Helicotylenchus spp., Hoplolaimus indicus, Pratylenchus brachyurus, Rotylenculus  reniformis,  Scutellonema  spp., Tylenchulus   spp.,   Xiphinema   elongatum   y Meloidogyne incognita, siendo esta última la de mayor distribución y con una abundancia relativa del 36,8%, mientras que Hoplolaimus indicus fue la menos abundante. De manera similar, Giesbrecht-Harder y Aquino-Jara (14) encontraron a Meloidogyne sp., Criconemoides sp.,  Trichodorus  sp  y  Tylenchorhynchus  sp., entre los principales nematodos fitoparasíticos asociados con el cultivo de tomate, además de Helicotylenchus sp., Dorylaimus sp., Tylenchus sp. y Ditylenchus sp.

 

Efecto de la mostaza de abisinia y solarización sobre las poblaciones de nematodos

Los    resultados    del    primer    ensayo demostraron    que    hubo    efecto    de    los tratamientos  (biofumigación  y  solarización) sobre   las   poblaciones   de   Meloidogyne   y Xiphinema  (p<  0,01;  F=  70,0;  gl=  4)  (Figura 1a, b). Se observó que el uso de 5 kg/m2  de mostaza  de  abisinia  logró  reducir  en  80,0 y  71,25%  las  poblaciones  de  Meloidogyne, independientemente  del  grosor  del  plástico usado para la solarización, mientras que con el uso de 10 kg/m2 solo se logró entre 43,75 y 50% de control de estos nematodos. En el caso de Xiphinema, todos los tratamientos provocaron control  total,  debido  probablemente  a  una mayor   susceptibilidad    los   biofumigante usados. Con relación al resto de los géneros de  nematodos  encontrados  no  fue  posible establecer el nivel de control puesto que estos no habían aparecido al inicio del ensayo.


 

 


En general se considera que las especies de Meloidogyne representan una seria amenaza para el cultivo de tomate riñón a nivel mundial, debido a que este presenta un ciclo de vida corto y una alta tasa de reproducción por lo que pueden incrementar rápidamente sus poblaciones y consecuentemente provocar daño económico (13,15). El resto de los nematodos encontrados, aunque pueden actuar como fitoparásitos de hortalizas y otros cultivos, aun su impacto económico no ha sido determinado (13).


 

 

 

 

Figura 1. Variación en el número de nematodos de los géneros Meloidogyne (a) y Xiphinema (b) por efecto de la biofumigación con mostaza de abisinia y solarización ( P1= 5kg/m2; P2= 10 kg/m2; D1= plástico de 50 µm;

D2= plástico de 100 µm).


 

 


De    manera    similar,    Pokharel    (16) afirmó   que   Meloidogyne   fue   controlado más   eficientemente   solo   con   el   uso   de biofumigantes, mientras que el uso combinado con solarización o gallinaza no se reflejó en mejores  niveles  de  control.  Contrariamente, estos autores notaron que la disminución de las poblaciones de Pratylenchus fue más evidente cuando se aplicó conjunta de biofumigación con solarización.

En el segundo ensayo, el número de nematodos/100 g de suelo varió tanto por la edad como del tiempo de acción del material vegetal (Figura 2). A los 60 días después de aplicado el material vegetal, el número de Meloidogyne se redujo 63,12% en las parcelas donde se aplicó restos de mostaza de abisinia colectada antes de la floración, mientras que esta reducción fue de apenas 38,56% cuando se usó restos de mostaza de abisinia colectados en floración. De manera interesante se observó que los restos de mostaza de abisinia colectada requirieron mayor tiempo para ejercer mayor efecto de control, puesto  que  se  alcanzó un 80,07 % de disminución de la población  de nematodos a los 110 días después de la aplicación, en comparación con un 68,13% alcanzado con el material colectado antes de la floración.


 

 

 

Figura 2. Número de nematodos en 100 g de suelos cultivados de tomate por efecto de la aplicación de restos vegetales de B. carinata colectados en dos estados fenológicos.


 

 


Barras con la misma letra minúscula no mostró diferencias significativas por efecto del tiempo de aplicación (0, 60 y 110 días); barras con la misma letra mayúscula no mostraron diferencias significativas por efecto del estado fenológico del biofumigante. Prueba de media según Tukey (p< 0,001).

Estudios previos han demostrado el efecto biofumigante de las especies de Brassicaceae sobre especies de nematodos. López-Elías et al. (17) encontraron que tanto la biofumigación con  Brassica  oleraceae  var.  italica  provocó la  disminución  del  número  de  nematodos en  un  34%  en  plantaciones  de  sandía.  Sin embargo,  el  porcentaje  de  control  puede variar de acuerdo con las especies usadas. En tal sentido, Lord et al. (8), demostraron que los cultivares de Raphanus sativus cv. Weedcheck (rábano),   Nasturtium   officinale   (berro),   y Brassica  juncea  cv.  Nemfix  (mostaza  hindú), fueron particularmente más potentes puesto produjeron  entre  97  y  89%  de  inhibición  en comparación con aquellas variedades bajas en glucosinolatos, las cuales provocaron un efecto bajo sobre M. incognita. Aparte de la especie, la  forma  de  partición  del  material  vegetal también influye en la actividad biofumigante. Así, la mayor producción de glucosinolato es asegurada cuando el material vegetal es usado antes de llegar a plena floración y aplicado previamente picado pues esto último asegura la   hidrólisis   que   provocará   la   liberación de  altas  concentraciones  de  isotiocianatos volátiles con actividad biocida (18). Aparte del efecto  biocida,  los  biofumigantes  favorecen la   multiplicación   de   microorganismos   del suelo que compiten con los patógenos favoreciendo la disminución de la incidencia de enfermedades en plantas y por otra parte, esta práctica permite incorporar fertilizantes verdes en el suelo (19).

 

CONCLUSIONES

Basados en los resultados, la edad del material vegetal y el tipo de aplicación no mostraron tener ningún efecto sobre el número de nematodos en el suelo, sin embargo, se observó que mientras más tiempo permanecía este material en el suelo provocaba mejor control de los nematodos. Adicionalmente, se observó que el uso la mostaza de abisinia en combinación con solarización mostró un efecto positivo en el control de nematodos del suelo, en tal sentido esta práctica podría ser una alternativa viable para el manejo de poblaciones de nematodos en cultivos de tomate en la región de la Sierra ecuatoriana.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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