Boletín Agro-AlDía 2 2013

Agro-AL DÍA
Boletín Técnico de la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit, Universidad de Costa Rica
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En este número:
Uso de sensores
infrarrojos para la
detección temprana de
Ralstonia solanacearum en
plantas de tomate....... 1
Noticias:
- Matambú: nueva variedad de frijol negro....... 4
- Producción de tomate
“cherry” en invernadero 5
Eventos de interés...... 6
Febrero 2013 | Número 2
Uso de sensores infrarrojos para la detección
temprana de Ralstonia solanacearum en plantas de
tomate*
Rubén Alfonso Calderón Cerdas
El tomate es la hortaliza de mayor consumo en Costa Rica. Según datos de
la FAO (2012), nuestro país produjo, en el 2010, cerca de 57 030 toneladas
métricas de fruto fresco, las cuales fueron destinadas, en su mayoría al consumo interno. En cuanto al área, en el mismo año se sembraron cerca de
826 hectáreas, de las cuales el 61% se ubicaron en la provincia de Alajuela,
seguidas por un 13% en Cartago. La actividad mantiene cerca de 5 000 empleos directos y más de 20 000 empleos indirectos, generando más de 3 000
millones de colones al año (López 2009).
R. solanacearum, conocida anteriormente como Pseudomonas solanacearum, es un organismo habitante del suelo que puede ingresar a la planta
a través de las heridas naturales, como aquellas producidas durante la
emergencia de las raíces, los pelos radicales y a través de lenticelas, o
cualquier daño mecánico (Hernández et al. 2005). Luego de ingresar,
esta bacteria coloniza el xilema donde se reproduce hasta obstruirlo (Von
Bodman et al. 2003); provocando una marchitez como el principal síntoma de la enfermedad (Figura 1). Sin embargo, las plantas enfermas
pueden presentar un amarillamiento foliar y el oscurecimiento y necrosis
de los haces vasculares. Inicialmente las hojas jóvenes, al estar expuestas al sol, presentan la marchitez (Champoiseau y Jones 2009). Horas o
días después, la enfermedad se generaliza a toda la planta, debido a una
pérdida de su conductividad hidráulica (Chávez et al. 2012).
A partir de los años sesenta, un número considerable de investigadores encontraron aplicaciones potenciales del uso de sensores infrarrojos
en la producción agrícola. Inicialmente, los investigadores aprovecharon
Figura 1. Planta de tomate con síntomas de marchitez bacterial causada por R. solanacearum. (Foto tomada por el autor).
*Avance parcial y preliminar de la Tesis del autor para optar al grado de Licenciatura en Agronomía.
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esta tecnología para tomar decisiones acerca de la
irrigación de distintos cultivos (Jacson et al. 1981).
Recientemente, estos sensores también han sido utilizados en la medición y caracterización térmica de
enfermedades en los cultivos (Lenk et al. 2007).
Figura 2. Aumento de la temperatura de plantas inoculadas con R. solanacearum durante los primeros seis
días posteriores a la inoculación. Panel superior: temperatura (línea, ºC) y humedad relativa (sombra gris, %)
del invernadero. Panel inferior: diferencia de temperatura
entre plantas enfermas y sanas. Este delta de temperatura contiene un término de error que permite apreciar
diferencias significativas entre algunos días.
Stoll et al. (2008) utilizaron imágenes térmicas para
monitorear la patogénesis de Plasmopara vitícola en
plantas de uva. Ellos concluyeron que las termografías revelan la infección cuatro días después de realizada la inoculación y al menos tres días antes de
la aparición de los primeros síntomas. Chiwaki et al.
(2005) encontraron que hojas de plantas asintomáticas de tomate infectadas con R. solanacearum mostraron un aumento de 0,8 ºC respecto a la temperatura de hojas de plantas sanas. Además, observaron
diferencias de hasta 3 ºC al comparar la temperatura
de una planta infectada sintomática con respecto a
otra sana.
Con estos antecedentes, se estableció una prueba
con plantas de tomate en estado de prefloración,
sembradas en un sustrato compuesto en un 80% por
suelo andisol y un 20% por granza de arroz. Las plantas fueron inoculadas con una suspensión bacterial
de R. solanacearum. La prueba contó con dos tratamientos: plantas inoculadas y plantas sanas. Cada
tratamiento fue repetido 50 veces. Dos equipos infrarrojos fueron utilizados para llevar a cabo la evaluación.
El primero de ellos, un termómetro infrarrojo marca Kintrex modelo IRT0421, el cual es de bajo costo y accesible para un productor y, el segundo, una cámara termográfica Flir modelo P640 de alta precisión y costo.
Durante los tres primeros días después de su inoculación, no fue posible detectar ningún aumento de
temperatura
en
las
plantas
enfermas con respecto a las
sanas. Sin embargo, en el cuarto
día, hubo una leve diferencia de
0,4 ºC entre los tratamientos
(Figura 2).
El quinto día posterior a la
inoculación (DPI), las plantas
inoculadas
mostraron
un
incremento de temperatura foliar
de 0,9 ºC más que las plantas
sanas. A pesar de esta diferencia
en la temperatura foliar, las plantas
inoculadas aún no evidenciaban la
aparición de los síntomas (Figura
3). Recién a partir del sétimo
días después de la inoculación,
fue posible observar los primeros
síntomas de la enfermedad.
Figura 3. Dos pares de fotografías de las plantas de tomate evaluadas al sexto
día posterior a la inoculación: a) planta sana y, b,) planta inoculada con R. solanacearum. Nótese la predominancia de tonos rojizos en la planta inoculada (b)
asociados a una mayor temperatura de las hojas. La primera imagen corresponde a una imagen térmica, mientras que la imagen de la derecha a una imagen
digital. Es evidente que la imagen térmica revela información que la imagen
digital o la simple observación no detectan (Fotos tomadas por el autor y Carlos
Ramírez, Geólogo de la Escuela Centroamericana de Geología).
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Posiblemente, el control
químico de la enfermedad
ha resultado ineficaz debido a que la decisión de aplicar está fundamentada en
la aparición de los síntomas
de la marchitez bacterial,
los cuales comienzan a ser
perceptibles por el ojo huFigura 4. Síntomas de mildiu (Oidium lycopersicum) en tomate. Las primeras dos
mano
cuando la conductiviimágenes son térmicas y, la tercera, fotográfica (Fotos tomadas por el autor y Carlos
dad hidráulica de la planta
Ramírez, Geólogo de la Escuela Centroamericana de Geología).
enferma ha llegado a niveles bajos, que dificultan el
movimiento sistémico de los productos aplicados. Si el producto fuera aplicado en la fase asintomática previa, el podría atacar al patógeno con mayor eficiencia.
R. solanacearum, no es el único factor que puede inducir un incremento de la temperatura foliar. Como lo
indicaron Chaerle et al. (2004), otros patógenos como fusarium, mildiu y el tizón y potenciales hídricos negativos como resultado del déficit hídrico o la acumulación de sales, también podrían generan un aumento
de la temperatura foliar (Figura 4).
Literatura Citada
Chaerle, L; Hagenbeek, D; De Bruyne, E; Valcke, R; Van Der Straeten, D. 2004. Thermal and chlorophyll-flourescence
imaging distinguish plant-pathogen interactions at an early stage. Plant Cell Physiology 45(7):887-896.
Champoiseau, P; Jones, J. 2009. Ralstonia solanacearum Race 3 Biovar 2 Causes Tropical Losses and Temperate Anxieties. Plant Health Prog.
Chávez, P; Yarleque, C; Loayza, H; Mares, V; Hancco, P; Priour, S; Márquez, M; Posadas, A; Zorogastúa, P; Flexas, J;
Quiroz, R. 2012. Detection of bacterial wilt infection caused by Ralstonia solanacearum in potato (Solanum tuberosum
L.) through multifractal analysis applied to remotely sensed data. Precision Agriculture13 (2): 236-255.
Chiwaki, K; Negamori, S; Inoue. Y. 2005. Predicting bacterial wilt disease of tomato plants using remotely sensed imagery. Journal of Agriculture Meteorology 61: 153-164.
FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 2011. FAO Stat: Rendimiento y área sembrada del tomate (en línea). Roma, Italia. Consultado el 8 de enero del 2012. Disponible en: http://faostat.fao.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor.
Hernandez, Y; Marino, N; Trujillo, G; Urbina, C. (2005). Invasión de Ralstonia solanacearum en tejidos de tallos de tomate (Lycopersicon esculentum Mill). Revista de la Facultad de Agronomía 22 (2): 185–194.
Jackson, R; Idso, S; Rejinato, R; Pinter, P. 1981. Canopy temperature as a crop water stress indicator. Water Resources
Research 17 (4): 1133-1138.
Lenk, S; Chaerle, L; Pfundel, E; Langdorf, G; Van derStraeten, D. 2007. Multispectral fluorescence and reflectance imaging at the leaf level and its possible applications. Journal of Experimental Botany 58 (4): 807-814.
López, L. 2009. Venta de tomate en fresco genera cerca de 30 mil millones de colones a la economía. Consultado el 18
de febrero del 2013. http://prensamag.blogspot.com/2012/09/venta-de-tomate-en-fresco-genera-cerca.html
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Stoll, M; Schultz, H; Berkelmann, B. 2008. Exploring the sensitivity of thermal imaging for Plasmoparaviticola pathogen
detection in grapevines under different water status. Functional Plant Biology 35: 281-288.
Von, Bodman; Dietz, W; Coplin, D. 2003. Quorum sensing in plant-pathogenic bacteria. Plant Science Articles 41: 455-82.
NOTICIAS
Matambú: nueva variedad de frijol negro
Juan Carlos Hernández y Rubén Calderón
El Programa de Investigación y Transferencia de Tecnología Agropecuaria en frijol (PITTA-Frijol) con la colaboración de FAO Costa Rica liberó, el pasado 14 de febrero, una nueva variedad de frijol negro llamada Matambú.
Matambú es un genotipo, que a diferencia de los demás frijoles negros, muestra resistencia al virus del mosaico dorado amarillo. Además
muestra tolerancia intermedia a los principales patógenos de importancia económica en Costa Rica, tales como la mustia hilachosa.
Su arquitectura es erecta, arbustiva e indeterminada, pero por lo
general produce una guía única corta. La madurez fisiológica del grano
se alcanza a los 66 días, y está lista
para la cosecha a los 74 días.
La liberación de esta variedad ha
sido el resultado de más diez años
de investigación, siendo sometida
a 32 ensayos y 24 parcelas de
validación, todas ellas realizadas en distintas zonas productoras de frijol
del país. El rendimiento promedio ha sido de 27 quintales por hectárea.
Matambú fue evaluada en las principales localidades representativas
de la producción comercial de frijol: Pérez Zeledón, Buenos Aires,
Los Chiles, Upala y la Cruz. Además, en Puriscal, Esparza, Miramar
y Turrialba, siendo este último lugar donde se obtuvo el rendimiento
máximo de 35 quintales por hectárea.
Cuadro 1. Comparación del rendimiento promedio de Matambú en tres regiones de Costa Rica con respecto a las variedades Brunca y Guaymí, con base en diez ensayos del Vivero Preliminar Nacional (VPN).
Región
Brunca
Central
Nacional
Matambú
1 230
2 211
1 199
Rendimiento de las variedades (kg/ha)
Brunca
720
2 208
867
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Guaymí
1 158
2 149
1 205
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Producción de tomate “cherry” en invernadero
José Eladio Monge Pérez
El pasado jueves 7 de febrero de 2013, la Estación
Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno celebró el
Taller Producción de Tomate “cherry” en Invernadero
en sus instalaciones, localizadas en el Barrio San José,
Alajuela. A esta actividad asistieron 35 personas, entre
productores agrícolas, técnicos, y personas interesadas
en el cultivo del tomate “cherry”. Los temas cubiertos
durante el taller fueron: manejo del cultivo, fertilización,
análisis de crecimiento de la planta, manejo integrado
de plagas, criterios de calidad y cosecha y variedades
de tomate “cherry”.
Además, los participantes discutieron en el invernadero,
acerca del comportamiento del cultivo bajo diferentes
sistemas de sostén y analizaron los componentes del
sistema hidropónico de producción. En el tema de las
variedades, los participantes recibieron información sobre
el comportamiento de 63 diferentes genotipos de tomate Figura 1. La variedad de formas y colores del tomate
evaluados. Entre ellos figuraron variedades de crecimien- “cherry” representan un potencial de innovación.
to determinado e indeterminado, y variedades con frutos
de diferentes colores (rojo, amarillo, anaranjado, morado)
y formas (redondo, alargado, forma de pera, forma de fresa). Finalmente, los participantes degustaron 18
genotipos de tomate “cherry” sobresalientes (Fig. 1). Muchos de estos genotipos producen frutos muy dulces
(Brix entre 9,0 a 13,0).
Las parcelas de tomate ubicadas en el invernadero responden a diversos proyectos de investigación
desarrollados por la Estación Experimental Fabio Baudrit (EEAFBM), gracias al apoyo financiero tanto de
la Universidad de Costa Rica como de la Fundación para el Fomento y Promoción de la Investigación y
Transferencia de Tecnología Agropecuaria de Costa Rica (FITTACORI).
Entre los productos esperados de estos ensayos
está el desarrollo de una metodología para la
selección de genotipos de tomate cultivados
bajo invernadero, basado en variables como
rendimiento, grados Brix, pH, firmeza del fruto y
peso del fruto, entre otras. Además, un tesiario
obtendrá las curvas de acumulación de materia seca
y nutrientes de la planta, información necesaria
para aumentar la eficiencia de la fertilización del
cultivo y orientar las decisiones sobre cómo lograr
un mejor manejo de la planta.
Figura 2. Participantes del Taller reciben información de primera mano acerca del tomate “cherry” producido en el invernadero de la EEAFBM.
Los participantes mostraron mucho interés por los
diferentes aspectos analizados durante el taller y
enfatizaron la importancia de la capacitación y las
investigaciones para lograr una producción más
eficiente y un producto innovador de alto valor
agregado (Fig. 2).
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Eventos de interés
Créditos
Producción: Dr. Werner Rodríguez
Diagramación: Meliza Villegas
Contacto: Dr. Werner Rodríguez
[email protected]
UCR, Alajuela, COSTA RICA
Teléfono: (506) 2511 7798
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