Resumen de Etiología, epidemiología y estrategias de control de la podredumbre del diente de ajo (Allium sativum L.)
El ajo es un cultivo distribuido mundialmente y de gran importancia en muchos países. La superficie mundial dedicada a este cultivo fue de 1.547.381 ha con una producción de 24.939 miles de t. El principal país productor de ajo en 2014 fue China con 20.058.388 t correspondientes al 80% de la producción mundial. Dentro de la Unión Europea, el principal país productor de ajo es España con el 57% de la producción europea. España es el octavo país productor mundial de ajo, con una producción total de 177.427 t y una superficie de más de 20.000 ha dedicadas a este cultivo. Se trata un cultivo estratégico para muchas regiones del mundo no solo desde el punto de vista económico, sino social. Así ocurre en Castilla-La Mancha, la región española donde se produce más de la mitad de la totalidad de la producción de ajo. El ajo español es conocido internacionalmente por su alta calidad y sus cualidades culinarias. Sin embargo, en los últimos años, este cultivo está siendo afectado por diferentes patologías y fisiopatías en poscosecha, poco conocidas entre los técnicos y productores de ajo, que llegan a provocar grandes pérdidas económicas. En los trabajos actualmente disponibles, no existe información suficiente sobre las diferentes alteraciones que se observan en los bulbos de ajo una vez cosechados. Estas alteraciones pueden ser enfermedades causadas por diferentes microorganismos, fisiopatías de origen abiótico o estar causadas por plagas. Existe una gran confusión en la discriminación de estos síntomas en los bulbos de ajos tras la cosecha, puesto que no existen trabajos disponibles que describan de forma detallada los diferentes síntomas que pueden encontrarse en ajo, y determinen cual es su agente causal. Por ello, el primer capítulo de esta tesis aborda la caracterización de la tipología de síntomas presente en los bulbos de ajo y su estudio etiológico. Para ello, se muestrearon lotes de bulbos de ajos correspondientes al destrío de diferentes cooperativas ajeras de seis provincias españolas. El análisis inicial permitió identificar catorce síntomas diferentes en función de las características morfológicas externas e internas en los dientes de ajo. Tras los análisis microbiológicos, el análisis estadístico de la regresión logística binaria de los datos de aislamiento permitieron asociar el 42,85% de los síntomas con la presencia de hongos, el 21,43% con bacterias y un único síntoma con nematodos. El 35,71% de los síntomas no se pudo asociar a ningún agente biótico cultivable. Estos síntomas fueron asociados a la presencia de ácaros erófidos Aceria tulipae, a dos fisiopatías diferentes (parálisis cerosa y dientes translúcidos) y dos síntomas asociados a daños mecánicos. Las pruebas de patogenicidad realizadas con las especies fúngicas y bacterianas aisladas de los dientes sintomáticos permitieron determinar la etiología de varias de las sintomatologías observadas. Los aislados de Penicillium allii reprodujeron la sintomatología de la podredumbre verde. Las especies Fusarium proliferatum, F. oxysporum y F. solani, asociadas a tres síntomas diferentes, reprodujeron la podredumbre seca de los bulbos. La bacteria Erwinia persicina fue asociada a un nueva enfermedad en ajo denominada podredumbre rosa de los dientes de ajo. De la misma manera diferentes especies bacterianas como Pantoea agglomerans, Serratia plymuthica, Providencia rettgeri, Klebsiella oxytoca y dos especies del grupo Pseudomonas fluorescens fueron asociadas a la sintomatología de podredumbre bacteriana de los dientes de ajo. De entre todas estas patologías descritas de los bulbos de ajo, destaca la podredumbre seca de los bulbos de ajo por su mayor frecuencia de incidencia y gravedad detectada en los análisis de los bulbos de destrío de las cooperativas. Esta enfermedad asociada fundamentalmente a la especie F. proliferatum (más del 80% de detección con respecto al resto de especies Fusarium), se observó en más de un 50% de los bulbos analizados. La segunda alteración más comúnmente identificada en los bulbos de ajo de destrío fueron los daños mecánicos por heridas (49,8%) o golpes (22,7%). La fisiopatía de la parálisis cerosa se situó en tercer lugar detectándose en un 19,2% de los bulbos analizados, seguida de la presencia de eriófidos (15,7%), nematodos (14,9%) y dientes con podredumbre verde (12,2%). De acuerdo con los resultados obtenidos en el primer capítulo de este documento de tesis, donde se determinó la importancia de la enfermedad de la podredumbre seca en la poscosecha de los bulbos de ajo. Se decidieron llevar a cabo estudios epidemiológicos para ahondar en el conocimiento de su agente causal que permita el desarrollo de estrategias de manejo y control efectivo de esta enfermedad. De esta forma, en el segundo capítulo se abordó un estudio sobre la variabilidad intraespecífica de la población de F. proliferatum presente en los campos de ajo españoles. La identificación basada en la morfología de las células conidiógenas y conidios, y molecular mediante la secuenciación parcial del gen EF-1α de 83 aislados procedentes de ajos afectados por la podredumbre seca, permitieron la identificación de los aislados como F. proliferatum. En cambio, los cebadores Fp3F/Fp4R descritos en la literatura y utilizados para la detección específica de F. proliferatum no resultaron efectivos en nueve aislados, debido al polimorfismo que presentaban en la secuencia del cebador Fp3F y la deleción de 67 bases de nucleótidos en la región de hibridación del cebador Fp4R en la secuencia IGS del rDNA del hongo. La determinación del tipo de idiomorfo de apareamiento ha permitido identificar la presencia de los dos tipos de idiomorfos (MAT-1 y MAT-2) dentro de la misma región, lo que permite sugerir la posible reproducción sexual entre aislados en los campos de ajo españoles. La determinación de las tasas de crecimiento micelial mostró que la mayoría de los aislados (68,7%) presentaron un rápido crecimiento a 25 ºC (superiores a 9 mm/día), con tasas de crecimiento que llegaron hasta los 12,34 mm/día de crecimiento micelial. En cuanto al análisis filogenético realizado mediante la construcción de árboles basados en los genes EF-1α y FUM1 mostraron una alta variabilidad genética (de tres a cinco grupos diferentes y diferentes subgrupos) en la población de F. proliferatum de ajo. La organización de los grupos de ambos dendrogramas, altamente consistente y relacionada, mostraron una relación entre los grupos formados de los aislados y el tipo de apareamiento, y no se encontró relación con el origen geográfico. El estudio del potencial micotoxígeno de los aislados de F. proliferatum reveló la capacidad de todos los aislados producir fumonisina B1, B2 y B3, destacando la alta producción de fumonisina B1, con valores de hasta 9.309 μg/g. Por el contrario, la capacidad de producción de beauvericina y moniliformina fue detectada únicamente en el 88,75% y 83,75% del total de los aislados, con máximos de producción de 995,37 μg/g, y de 99,21 μg/g, respectivamente. Las pruebas de patogenicidad de los diecisiete aislados inoculados sobre dientes de ajo permitieron además, determinar diferentes grados de virulencia. En la tercera parte del trabajo se estudió la evolución y pervivencia del inóculo de F. proliferatum en condiciones naturales de campo con el objetivo de conocer el efecto de las rotaciones de cultivo sobre la cantidad de inóculo primario del hongo en el suelo, así como el efecto de la incorporación de los residuos de ajo en el suelo. La recuperación de los propágulos de F. proliferatum después de dos años en campo ha permitido determinar la supervivencia del hongo a largo plazo (730 días) tanto en muestras con residuos de ajo como en sustratos previamente esterilizados. Tras el primer año de estudio la cantidad de propágulos viables del hongo se redujo un 89,75%, resultados que sugieren que la rotación anual con cultivos no susceptibles a F. proliferatum reduciría drásticamente la cantidad de inóculo primario presente en el suelo. El estudio también contempló el efecto de la presencia de restos de cosecha o de su incorporación en el suelo. Los resultados indicaron la alta cantidad de inóculo que llegaron a soportar los residuos de cultivo de ajo, siendo hasta siete veces superior en comparación con las muestras de suelo. Así mismo, en este ensayo, durante el primer año, se detectó una mayor cantidad de inóculo del hongo en las muestras situadas en la superficie del suelo, en comparación con las muestras enterradas a 20-30 cm. En este sentido, las practicas de laboreo que originan el enterrado de los residuos permitirían reducir la fuente de propágulos de F. proliferatum como inóculo primario en el suelo. Una vez abordados los estudios epidemiológicos, se realizó un ensayo para conocer la efectividad de tres fungicidas comerciales recientemente autorizados en ajo como herramienta en el control de la podredumbre seca de los bulbos. Para ello, se evaluó el efecto de los tres productos sobre el crecimiento micelial de F. proliferatum en condiciones in vitro. Los resultados del ensayo in vitro de los fungicidas sobre siete aislados de F. proliferatum permitieron identificar a los compuestos de tebuconazol 50% + trifloxistrobin 25% y fluopiram 20% + tebuconazol 20% como los productos más efectivos en la inhibición del crecimiento micelial. Ambos productos contenían una misma materia activa (tebuconazol) y presentaron valores muy similares para las diferentes concentraciones efectivas analizadas. Sin embargo, el fungicida compuesto de dimetomorf 7,2% + piraclostrobin 4% no alcanzó a inhibir en ningún caso el 70% del crecimiento micelial a la mayor de las concentraciones ensayadas (1000 pppm). La respuesta de los aislados de F. proliferatum a los fungicidas resultó también diferencial. Los fungicidas que contenían tebuconazol en su formulación mostraron mayor variabilidad de respuesta a bajas dosis. En cambio, cuando se aplicó el fungicida que contenía dimetomorf y piraclostrobin en su formulación, la variabilidad en la respuesta entre los aislados fue indiferente a la concentración ensayada. En general, estos resultados permiten sugerir que los fungicidas evaluados pueden presentar cierto riesgo de aparición de resistencia. Una vez conocida la efectividad in vitro de los productos se decidió evaluar el efecto de éstos, mediante la aplicación foliar en campo, tanto sobre la incidencia y gravedad de la podredumbre seca en los bulbos almacenados, como sobre el rendimiento final del cultivo. Los resultados obtenidos de este ensayo indicaron ninguno de los productos aplicados en el campo resultó efectivo en el control de esta enfermedad poscosecha, no observándose diferencias en la gravedad de la enfermedad tras el almacenamiento de los bulbos ni en el rendimiento final con respecto al control sin aplicaciones foliares de fungicida. Los resultados del presente trabajo revelan que los bulbos de ajo cosechados pueden presentar una amplia diversidad de síntomas que se corresponden con diferentes agentes causales, tanto de origen biótico como abiótico, destacando de forma especial la podredumbre seca de los bulbos de ajo causada por F. proliferatum. Este patógeno presenta además una alta variabilidad intraespecífica que habrá que tener en cuenta en el manejo de la enfermedad. Los resultados han revelado la necesidad de abordar el control de la patología desde un manejo integrado, donde las rotaciones de cultivos y la incorporación de los residuos en el suelo puedan contribuir a la reducción de inóculo primario de F. proliferatum en el suelo. Por otro lado, el control químico de esta enfermedad requiere de más estudios de campo, puesto que aunque los resultados in vitro demuestran la inhibición del crecimiento micelial de F. proliferatum, los ensayos de campo con los mismos productos no resultaron efectivos en el control de la enfermedad.
