Control de Verticillium dahliae en el agua de riego mediante desinfectantes aplicados al sistema de riego por goteo (3)

Control de Verticillium en Olivo. Uso de
Desinfectantes en Sistemas de Riego Localizado
1. Introducción.
2. Ensayos de eficacia.
3. Resultados
4. Conclusiones
Control de Verticillium en Olivo. Uso de Desinfectantes en Sistemas de Riego Localizado [GómezGálvez, F.J., Hidalgo, J.C., Hidalgo, J.J., Vega, V., Rodríguez-Jurado, D.] – Córdoba. Consejería de
Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural, Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera, 2018.
1-12 pp. - (Área de Protección Vegetal Sostenible).
Verticilosis del olivo, micropropágulos, esclerocios, densidad de inóculo, control integrado
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Control de Verticillium en Olivo. Uso de Desinfectantes en Sistemas de Riego Localizado
© Edita JUNTA DE ANDALUCÍA. Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera.
Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural.
Córdoba, septiembre de 2018
Autoria:
Francisco Jesús Gómez Gálvez
Juan Carlos Hidalgo Moya
Javier Jesús Hidalgo Moya
Victorino Vega Macías
1
1
1
Dolores Rodríguez Jurado
1
-------------------------------------------1
IFAPA, Centro Alameda del Obispo (Córdoba)
1
Control de Verticillium en Olivo. Uso de Desinfectantes en
Sistemas de Riego Lozalizado
1.- Introducción
Figura 1. Olivo severamente afectado por Verticilosis
Figura 2. Localidades de Sevilla, Córdoba y Jaén en
los que se ha detectado a V. dahliae en agua de
riego de olivar.
La verticilosis del olivo (Fig. 1) constituye la
enfermedad más grave de este cultivo en Andalucía.
Se ha demostrado que las aguas de riego de las que
se abastecen olivares de las principales provincias
olivareras de esta región pueden estar infestadas por
Verticillium dahliae, el hongo causante de la
enfermedad (Fig. 2).
Las barreras físicas (filtros de arena) son
insuficientes para impedir la dispersión del hongo a
través del sistema de riego del olivar andaluz. Como
alternativa, investigadores y técnicos del Área de
Protección Vegetal Sostenible e Ingeniería y
Tecnología Agroalimentaria del centro Ifapa
‘Alameda del Obispo’ llevan años trabajando en la
posibilidad de utilizar la desinfestación del agua de
riego con químicos de bajo riesgo ambiental por ser
un método que agrada al agricultor y resulta de fácil
implementación en el contexto de la tecnología
actual de riego en el olivar en Andalucía.
Varios productos han mostrado eficacia en suprimir a
V. dahliae en el agua y prevenir la infestación de la
misma en condiciones de laboratorio. En el presente
trabajo, varias concentraciones de dichos productos
fueron evaluadas en campo, en condiciones reales
de uso.
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Control de Verticillium en Olivo. Uso de Desinfectantes en
Sistemas de Riego Lozalizado
2.-Ensayos de eficacia
Se realizaron 4 experimentos en los que varió
el tipo de inóculo de V. dahliae dispuesto en el
agua de riego, y la estación del año en que se
programaron los riegos (primavera y otoño).
Agua infestada utilizada para el riego. El agua
de riego se infestó con una mezcla de aislados
de distinta virulencia (defoliantes y no
defoliantes) obtenidos en prospecciones
previas de aguas de riego de olivares
andaluces.
Se
trabajó
con
diferentes
estructuras del hongo dependiendo del ensayo:
Figura 3. Vista al microscopio de conidias (izquierda) y
esclerocios de V. dahliae (derecha).
-Conidias: estructuras de menor tamaño, pared
celular fina y responsables de la colonización
vascular del huésped infectado (Fig. 3,
izquierda). El agua se infestó a una
concentración de 6x106 conidias/mL (Fig. 4,
izquierda).
-Esclerocios: Estructuras de pared engrosada y
melanizada responsables de la supervivencia
del hongo en el suelo (Fig. 3, derecha). El
agua se infestó a una concentración de 2x104
esclerocios/mL (Fig. 4, derecha).
Figura 4. Infestación del agua con conidias (izquierda)
o esclerocios (derecha) de V. dahliae.
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Control de Verticillium en Olivo. Uso de Desinfectantes en
Sistemas de Riego Lozalizado
2.-Ensayos de eficacia
Desinfectantes aplicados al sistema de riego. Se
testaron dos desinfectantes que mostraron elevada
eficacia en reducir y prevenir las infestaciones del
agua por conidias y esclerocios de V. dahliae en
previos trabajos en condiciones de laboratorio (Fig.
5):
-OX-Virin® (OV) = desinfectante compuesto por
peróxido de hidrógeno (25%), ácido peracético (8%)
y ácido acético (5%).
-OX-Agua AL25® (OA) = alguicida a base de
peróxido de hidrógeno (5%) y amonio cuaternario
(25%).
Se evaluaron tres concentraciones de cada
desinfectante (Tabla 1). Como tratamiento control
se incluyó agua infestada que no se trató.
Tabla 1. Concentraciones evaluadas
OV (mL/L)
OA (mL/L)
0 (control)
3,2
1,25
12,8
3,76
51,2
11,27
Figura 5. Ejemplo del efecto supresivo de los
desinfectantes. Se muestran imágenes al
microscopio óptico de esclerocios de V. dahliae
en agua no tratada (control; A), y en agua
tratada con Ox-Virin® a 12,8 ml/L.
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Control de Verticillium en Olivo. Uso de Desinfectantes en
Sistemas de Riego Lozalizado
2.-Ensayos de eficacia
A
Sistema de riego. Se estableció un sistema de
riego por goteo en el que el agua infestada con V.
dahliae se bombeó desde un depósito a través de
una red de riego compuesta de 7 ramales
independientes (Fig. 6). Cada ramal estuvo
provisto de una bomba dosificadora que incorporó
el tratamiento desinfectante deseado en el flujo
de agua infestada (2 productos x 3
concentraciones + un control con agua no
tratada). Cada ramal regó diariamente y de
manera automatizada el suelo estéril dispuesto
en 4 macetas (repeticiones).
La eficacia de cada tratamiento se evaluó
monitorizando la densidad de inóculo acumulada
en el suelo a intervalos semanales. Para
identificar diferencias significativas con respecto
al tratamiento control se utilizó el test de
Wilcoxon considerando un nivel de significancia
de 0.05.
La densidad de inóculo se estimó mediante
dilución, siembra en medio de cultivo
semiselectivo para V. dahliae y posterior conteo
de unidades formadoras de colonias (ufc) al
microscopio. La temperatura del suelo se registró
diariamente mediante sondas.
B
D
C
Figura 6. Vista general del sistema de riego ensayado (A). Depósito
enterrado con agua infestada con V. dahliae (B). Macetas con suelo
estéril regadas a través de tres goteros (1,3 L/h) con agua infestada
y tratada (C). Panel con las bombas de inyección y los tratamientos
químicos (D).
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Sistemas de Riego Lozalizado
3.- Resultados
3.1 Eficacia desinfectante
conidias en otoño
frente
a
Control
Tabla 2. Media de temperaturas registradas en el
suelo a lo largo del ensayo
OV-3,2 mL/L
OV-12,8 mL/L
OV-51,2 mL/L
OA-1,25 mL/L
OA-3,76 mL/L
OA-11,27 mL/L
22,96 ºC
6
Mínima
0,46 ºC
5
Media
10,8 ºC
4
La densidad de inóculo en el suelo regado
con agua infestada por conidias y no tratada
siguió un patrón acumulativo hasta llegar a
una saturación a partir de los 21 días de
riego. En el caso de suelo regado con agua
infestada y tratada químicamente, la
acumulación del inóculo en el suelo fue
irregular y no siguió ningún patrón definido
(Fig. 7).
Todos los tratamientos químicos del agua
infestada redujeron significativamente el
aporte de conidias desde el primer riego,
obteniéndose una reducción de entre 84 y
100 % dependiendo del tratamiento químico
y del número de riegos. La desinfestación
del agua aplicando la concentración más
alta de cada producto logró reducir con una
eficacia >99.5% la incorporación de conidias
al suelo a través del sistema de riego (Tabla
3).
Log ufc
Máxima
3
2
1
0
0
7
14
Días
21
28
35
Figura 7. Densidad de inóculo en suelo regado diariamente con agua
infestada con conidias y tratada (o no, control) en otoño. Se
representan las unidades formadoras de colonias en escala logarítmica
con el error estándar (barras) de la media.
Tabla 3.
1d
57.0
Control
1.1*
OV-3,2
0*
OV-12,8
0*
OV-51,2
1.1*
OA-1,25
0.53*
OA-3,76
0*
OA-11,27
Densidad de inóculo en suelo (ufc/g)
7d
14d
21d
28d
35d
1351
6584
135692
174037 185891
50*
33*
3*
17*
18*
0*
4*
0*
2*
0.49*
5*
0*
5*
0*
0*
220*
406*
1213*
451*
100*
216*
768*
110*
110*
56*
1.1*
0*
0*
0.52*
0*
En cada día (d) de muestreo, los valores seguidos de astérisco denotan
diferencias estadísticamente significativas con respecto al control.
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Sistemas de Riego Lozalizado
3.- Resultados
3.2 Eficacia desinfectante frente a conidias
en primavera
Control
Tabla 4. Media de temperaturas registradas en
suelo a lo largo del ensayo
32,57 ºC
Mínima
12,67 ºC
Media
21,56 ºC
Al igual que en el ensayo anterior, la densidad
de inóculo en el control se acumuló hasta
llegar a una saturación. En esta ocasión, la
saturación se produjo antes (7 días) y a una
menor cantidad de inóculo. a partir de los 21
días de riego. En suelo regado con agua
infestada y tratada a la concentración más
baja de OV se observó también una
acumulación de inóculo, aunque más tardía e
irregular que en el control (Fig. 8).
De la misma manera que en otoño, todos los
tratamientos químicos redujeron de manera
notable el aporte de conidias al suelo en
primavera
desde
el
primer
riego,
obteniéndose una reducción de entre 97 y 100
% dependiendo del tratamiento químico y del
número de riegos. A excepción de OV a 3,2 mL/
L, todos los tratamientos desinfectantes
lograron prevenir (inóculo no detectado en
suelo) la incorporación de conidias a través
del sistema de riego ensayado (Tabla 5).
OV-12,8 mL/L
OV-51,2 mL/L
OA-1,25 mL/L
OA-3,76 mL/L
OA-11,27 mL/L
6
5
4
Log ufc
Máxima
OV-3,2 mL/L
3
2
1
0
0
7
14
21
28
35
Días
Figura 8. Densidad de inóculo en suelo regado diariamente con agua
infestada con conidias y tratada (o no, control) en primavera. Se
representan las unidades formadoras de colonias en escala logarítmica
con el error estándar (barras) de la media.
Tabla 5. Densidad de inóculo en suelo (ufc/g)
1d
Control
OV-3,2
OV-12,8
OV-51,2
OA-1,25
OA-3,76
OA-11,27
485
0.23*
0*
0*
0*
0*
0*
7d
17013
0*
0*
0*
0*
0*
0*
14d
21d
28d
35d
17414
3*
0*
0*
0*
0*
0*
26392
122*
0*
0*
0*
0*
0*
17524
174*
0*
0*
0*
0*
0*
12658
383*
0*
0*
0*
0*
0*
En cada día (d) de muestreo, los valores seguidos de astérisco denotan
diferencias estadísticamente significativas con respecto al control.
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Sistemas de Riego Lozalizado
3.- Resultados
3.3 Eficacia desinfectante
esclerocios en otoño
frente
a
Control
Tabla 6,Media de temperaturas registradas en suelo
a lo largo del ensayo
19,75 ºC
Mínima
5,68 ºC
Media
13,38 ºC
La acumulación de esclerocios en suelo
regado con agua infestada no tratada siguió
una tendencia lineal, no observándose en
este caso ninguna saturación. En algunos
suelos sujetos a tratamientos químicos,
especialmente aquellos regados con agua
tratada a la concentración más baja de
cada producto, se observó una acumulación
irregular, con fluctuaciones, que no siguió
ningún patrón definido a lo largo del ensayo
(Fig. 9).
La incorporación de esclerocios a través del
riego se vio reducida entre un 51,3 y 100%
según el tratamiento desinfectante y el
número de riegos. Las concentraciones
más altas de ambos productos mostraron
eficacia preventiva en todos los tiempos
estudiados (Tabla 7).
OV-12,8 mL/L
OV-51,2 mL/L
OA-1,25 mL/L
OA-3,76 mL/L
OA-11,27 mL/L
6
5
4
Log ufc
Máxima
OV-3,2 mL/L
3
2
1
0
0
7
14
21
28
Días
Figura 9. Densidad de inóculo en suelo regado diariamente con agua
infestada con esclerocios y tratada (o no, control) en otoño. Se
representan las unidades formadoras de colonias en escala logarítmica
con el error estándar (barras) de la media.
Tabla 7. Densidad de inóculo en suelo (ufc/g)
1d
7d
14d
21d
28d
0.67
3.6
15
154
401
Control
OV-3,2
0
0.45
7.3
4.2*
8.1*
OV-12,8
0
0
0*
0.29*
0.16*
OV-51,2
0
0
0*
0*
0*
OA-1,25
0
0.30
0*
0.28*
1.2*
OA-3,76
0
0
0*
0.58*
0.87*
OA-11,27
0
0
0*
0*
0*
En cada día (d) de muestreo, los valores seguidos de astérisco denotan
diferencias estadísticamente significativas con respecto al control.
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Sistemas de Riego Lozalizado
3.- Resultados
3.4
Eficacia
desinfectante
esclerocios en primavera
frente
Control
a
Tabla 8. Media de temperaturas registradas en
suelo a lo largo del ensayo
33,55 ºC
6
Mínima
12,86 ºC
5
Media
22,26 ºC
4
El patrón acumulativo observado en el suelo
control de este ensayo fue más parecido al
observado en los ensayos con conidias. El
número de esclerocios detectados en suelo fue
incrementando hasta llegar a una saturación
tras 14 días/riegos. El tratamiento OA-3,76
presentó un patrón de similar tendencia,
aunque con una densidad de inóculo en
saturación
mucho menor. En el resto de
tratamientos, la estimación del hongo en el
suelo fue más irregular (Fig. 10).
A diferencia de lo observado en otoño, todos
los
tratamientos
químicos
redujeron
significativamente el aporte de esclerocios
desde el primer riego en primavera,
obteniéndose una reducción de inóculo de
entre 90,9 y 100 % dependiendo del
tratamiento químico y del número de riegos.
Solo OV a su mayor concentración logró
prevenir siempre la llegada de esclerocios a
través del sistema de riego ensayado (Tabla 9).
Log ufc
Máxima
OV-3,2 mL/L
OV-12,8 mL/L
OV-51,2 mL/L
OA-1,25 mL/L
OA-3,76 mL/L
OA-11,27 mL/L
3
2
1
0
0
7
14
21
28
Días
Figura 10. Densidad de inóculo en suelo regado diariamente con agua
infestada con esclerocios y tratada (o no, control) en primavera. Se
representan las unidades formadoras de colonias en escala logarítmica
con el error estándar (barras) de la media.
Tabla 9. Densidad de inóculo en suelo (ufc/g)
Control
OV-3,2
OV-12,8
OV-51,2
OA-1,25
OA-3,76
OA-11,27
1d
232
0.75*
0*
0*
21*
6.2*
0*
7d
7213
1.3*
0.30*
0*
91*
102*
1.6*
14d
28965
0*
0*
0*
562*
18.6*
0.29*
21d
24753
1.3*
0*
0*
125*
16*
0*
28d
24661
12*
0.44*
0*
897*
20*
0*
En cada día (d) de muestreo, los valores seguidos de astérisco denotan
diferencias estadísticamente significativas con respecto al control.
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4.- Conclusiones
-Existen desinfectantes en el mercado que pueden prevenir o reducir la incorporación de inóculo
de V. dahliae a través del riego cuando los productos se inyectan al sistema de riego por goteo
siguiendo la tecnología actual de riego en olivar en Andalucía. Se ha comprobado que la
inyección mediante el uso de bombas dosificadoras (ampliamente usadas para fertirrigación) es
una manera eficaz de realizar el tratamiento del agua.
-Los desinfectantes mostraron mayor eficacia sobre conidias (>84%) que sobre esclerocios
(51,3%) como se preveía dadas las características de cada tipo de propágulo del hongo. La
eficacia aumentó al aumentar la concentración aplicada de los desinfectantes.
-El patrón acumulativo de conidias o esclerocios de V. dahliae en el suelo varió con la estación
del año. Las temperaturas registradas influyeron en la viabilidad del inóculo, que se vio
reducida en otoño para los esclerocios (~15 veces menor) y en primavera para las conidias (~60
veces menor).
-Ligeras variaciones de eficacia se observaron también según los experimentos se realizaran en
otoño o primavera. La incorporación de conidias fue prevenida totalmente por la gran mayoría
de tratamientos (a excepción de OX-Virin® a 3,2 mL/L) en el experimento de primavera. El
efecto preventivo frente a los esclerocios sólo se produjo al aplicar las concentraciones más
altas de los productos (51,2 y 11,27 mL/L para OX-Virin y OX-Agua AL25®, respectivamente).
-La aplicación de los desinfectantes al agua a través del sistema de riego es recomendable a
concentraciones que varían con el tipo de inóculo y la estación del año. El efecto de estos
desinfectantes sobre el cultivo del olivo y su posible influencia sobre las epidemias de
verticilosis en olivo deben ser abordados para su implementación.
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Desinfectantes en Sistemas de Riego Localizado
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Desarrollo Regional (2007-2013 y 2014-2020, respectivamente)