cultivos arroz

Enfermedades fúngicas encultivos de arrozControl químico y biológico de las enfermedades de la pyriculariosis y la helmintosporiosis

Manuel Megías',Francisco Montes' yManuel Cano'' Departamento de Microbiología yParasitología. Facultad de Farmacia.Universidad de Sevilla.

Federación de Arroceros de Sevilla.

La pyriculariosis y lahelmintosporiosis sonlas enfermedadesfúngicas másimportantes en elcultivo del arroz en lasmarismas del ríoGuadalquivir. En 1997, lapyriculariosis afectó deforma devastadora atodos los cultivaresutilizados en nuestraslatitudes y llegó aocasionar el 15% depérdidas de laproducción y unoscostes económicos demás de 10 millones deeuros. Por ello, sucontrol de formaquímica o biológica seha convertido en una delas mayorespreocupaciones de losarroceros en zonastempladas y unaprioridad para lasmarismas delGuadalquivir.

E

l arroz se utiliza en su in-mensa mayoría para consu-mo humano directo y repre-senta más del 21% del con-

sumo mundial de cereales. Laproducción mundial es superior a625 millones de toneladas y de-pende de este cultivo la alimenta-ción de más de 2.500 millonesde personas, sobre todo en lospaíses en desarrollo.

La producción arrocera en laUnión Europea se centra en lospaíses del Mediterráneo, desta-cando Italia y España con un55,9% y un 26,7%, respectiva-

mente, del total comunitario. Laproducción media del arrozal se-villano se estima en unas321.422 t de arroz-cáscara, conunos rendimientos de 8.613,98kg/ha (FAS, 2005), lo que repre-senta más del 40% del total na-cional. En un año de pluviometríasuficiente, Andalucía se erigecomo la primera Comunidad pro-ductora de arroz en España. Con-centra unas 36.071 ha de cultivoen el estuario del río Guadalquivir,en Sevilla, en zonas ubicadasdentro de los límites del ParqueNacional de Doñana.

Enfermedadesfánlicas en elcultivo de arroz

Actualmente, entre el 15%y el50% de las pérdidas de rendi-mientos que se generan en laagricultura se deben al efecto delos patógenos y, dentro de losagentes que producen las princi-pales enfermedades en las cose-chas, el 75% de ellos son hon-gos.

El arrozal, al igual que otroscultivos, padece el ataque de de-

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1%

25%

te brótico o abiótico desconocido• Bipolaris spp

Rhizoctonia sppDesorden NutricionalFitotoxiciciad por herbicida

• Sclerotium spp.

Pyricularia• Akiochi•Andz fuera de tipo• Estrés SalinoØ Lesiones por Pulgón

Figura 1.ESTADO SANITARIO DEL CULTIVO DEL ARROZ 2006.

Fuente: Memoria general de producción integrada 2006. FAS.

Foto 2. Aplicación de fungicida en uncampo de arroz.

EL ARROZ SE UTILIZAEN SU INMENSAMAYORÍA PARACONSUMO HUMANOdirecto y representamás del 21% delconsumo mundial decereales. Laproducción mundial essuperior a 625 millonesde t y depende de estecultivo la alimentaciónde más de 2.500millones de personas,sobre todo en lospaíses en desarrollo.

terminadas enfermedades quepueden provocar una merma deproducción y pérdida de calidadde grano. Las enfermedades queprincipalmente afectan a los arro-zales sevillanos son de origenfúngico (hongos patógenos); des-tacan por su incidencia e impor-tancia los siguientes hongos: Py-ricularia grisea, productor de lapyriculariosis, que en 1997 pro-dujo una reducción de la cosechade un 15% con una consecuenciaeconómica de gran importancia;Bipolaris spp., productor de lahelmintosporiosis que, aunquede carácter endémico, tiene unarepercusión en las marismas delGuadalquivir de menor importan-cia, aunque no así en otras zonasarroceras españolas, tales comoValencia y el delta del Ebro; final-mente, Sclerotium oryzae y Fusa-rium spp., que producen menorincidencia en los arrozales sevi-llanos y no suelen causar perjui-cios económicos importantes

El arroz puede presentar en-fermedades tanto en las semillascomo en las plántulas o plantasadultas. Igualmente, muchoshongos atacan a los granos dearroz y manchan con frecuencia lacascarilla, aunque raramente pe-netran en su interior, y por consi-guiente los daños comercialessuelen ser escasos. Los inóculosfúngicos (generalmente esporas)

se pueden hallar en la cubierta delos granos y transmitirse por se-millas. Además de la semillacomo inóculo de la enfermedad,los restos vegetales de cosechasanteriores infectados suelen ser,en muchos casos, un buen méto-do de expansión de la enferme-dad. La infección de plántulaspuede ser la etapa más crucialpara la planta, pero en muchoscasos se compensa con la altadensidad de siembra que se prac-tica en los arrozales sevillanos.En la foto 4 se muestran los ais-lamientos que se detectan en loscultivos de arroz de las marismasdel Guadalquivir.

En los campos de producciónde arroz de las marismas del Gua-dalquivir durante la campaña de2006, el seguimiento de las en-fermedades fúngicas ha indicadoque de los más de doscientosdiagnósticos realizados, se handebido a la presencia de Pyricula-ria grísea en el 25% de los casosy a la de Bipolaris spp en al me-nos un 21% de las muestras ana-lizadas (figura 1).

PyriculariosisLa pyriculariosis (quemadura

del arroz) es una enfermedad pro-ducida por el ascomiceto: formaanamórfica, Pyricularia grisea =Pyricularia oryzae, y forma teleo-mórfica: Magna porthe grisea.

El hongo produce manchaspuntuales o lesiones en las ho-jas, tallos (nudos y entrenudos) ypanículas (cuello, raquis, ramas yglumillas), iniciándose normal-mente en la hoja en forma de unamancha romboidal de tonalidad

marrón o grisácea. Ataca frecuen-temente al nudo de la base de lapanícula y a su raquis, y si estoocurre en un estado temprano dedesarrollo de la planta, los granosde la parte basal pueden quedarvacíos.

El ataque de Pyricularia suelecomenzar por rodales con carac-terísticas culturales y microclimá-ticas determinadas, apareciendocon aspecto de áreas quemadas,fácilmente distinguibles a simplevista, adquiriendo con ello elnombre alternativo de la enfer-medad "quemadura del arroz".Su desarrollo se ve favorecidocon siembras tardías, excesos deabonado nitrogenado, temperatu-

ras del orden de 25-28°C y hume-dad relativa superior al 93% (pordebajo del 90% de humedad rela-tiva el hongo no puede completarsu ciclo infectivo) y agua libre (ro-cío) sobre la hoja. Es muy impor-tante para la sanidad del cultivo laadecuada elección de la variedada sembrar, que permita un gradode resistencia adecuada.

HelmintosporiosisLa helmintosporiosis (man-

cha marrón) es una enfermedadendémica en el arrozal sevillano,producido por el hongo en su for-ma anomórfica: Helminthospo-rium oryzae = Drechslera oryzae= Bipolaris oryzae, y se denomi-

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Figura 2.NÚMERO DE TRATAMIENTOS FUNGICIDAS REALIZADOS PARA EL CONTROL DELAS ENFERMEDADES.

Fuente: Memoria general de producción integrada 2006. FAS.

Foto 4. Lesiones foliares de Pyricularia grisea. Foto 5. Lesiones foliares con síntomas de helmintosporiosis.

cultivos arroz

na en su forma teleomórfica:Cochliobolus miyabeanus = Op-hiobolus miyabeanus. Ésta esuna enfermedad citada comomuy importante en otras zonasarroceras, pero en las maris-mas del Guadalquivir en las pa-sadas campañas ha tenido unabaja o nula incidencia en losrendimientos de la cosecha.

La enfermedad comienza sudesarrollo en las plántulas. Lossíntomas más visibles se obser-van en hojas y glumas de plantasmaduras, aunque también apare-cen en el raquis de las panículasde plantas al final del ciclo. Es unaenfermedad típica de transmisiónpor semilla.

Estos síntomas son másacusados cuando el arroz escultivado en condiciones de ca-

rencias nutricionales o en con-diciones de suelos desfavora-bles. Los primeros síntomas sedetectan en máximo ahijado,extendiéndose hasta el final delciclo del cultivo, provocandomanchas de color marrón oscu-ro, homogéneas y distribuidasuniformemente por la hoja, pu-diendo llegar posteriormente amanchar la cariópside y perdercalidad.

Entre otras enfermedades,la producida por Sclerotium ory-zae (la podredumbre de la basedel tallo) es una enfermedad en-démica del arrozal andaluz, aun-que las pérdidas raramente su-peran el 4-6% del rendimientopotencial del cultivo. El hongoinverna en forma de esclero-cios, que pueden sobrevivir du-

Foto 3. Ensayos en parcelas deexperimentación de la Federaciónde Arroceros de Sevilla (FAS).

rante varios años libres en elsuelo aunque principalmente lohacen sobre los restos de cose-chas infectados. Infectan princi-palmente las plántulas de arroz,que penetran hasta los tallos,produciendo síntomas caracte-rísticos, tales como lesiones os-curas o negruzcas. La podre-dumbre basal del tallo generaun incremento del encamado y

del número de granos vacíos yuna disminución en el tamaño ypeso de la panícula.

I Control de lasenfermedadesfúngicas en loscultivos de arrozLas estrategias de control

para estas enfermedades se ba-san actualmente en el uso devariedades resistentes de arroz

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romed.ned@agromed.net

(control genético de variedades)y el uso de fungicidas químicos,que básicamente son preventi-vos, inhibiendo la germinaciónde la conidia, penetración o es-porulación del hongo. Es básicoy fundamental el seguimientoexhaustivo de las condicionesclimatológicas del cultivo, queen buena parte deciden el cursode la enfermedad.

Para el control de helmintos-poriosis se recomiendan los tra-tamientos de semilla y el man-tener un buen estado nutricio-nal del suelo, mientras que parala pyriculariosis, en zonas conambientes desfavorables parael hongo, bastaría con el em-pleo de variedades resistentes.En los años en los que las con-diciones son muy favorablespara el desarrollo del hongo es-tas medidas se deben acompa-ñar con otras culturales, talescomo adelantar la fecha desiembra para disminuir la expo-sición del cultivo a condicionesfavorables para el hongo, llevarun buen control de la fertiliza-ción nitrogenada y fosfórica

aportada y emplear fungicidas.Los fungicidas utilizados pue-

den ser específicos de la enfer-medad o generales, ya que con-trolan más de un tipo de enfer-medad. En la última campaña enlas marismas del Guadalquivir,debido al control minucioso quellevan a cabo los técnicos de laProducción Integrada de Arroz(PIA) de la observación de sínto-mas en los cultivos y las medidasrealizadas por los termohigrógra-fos, y que permiten detectar elmomento en que se dan condi-ciones climáticas favorablespara los desarrollos epidémicos,los tratamientos con fungicidashan disminuido considerable-mente, ya que el 64,5% de loscultivos no recibieron ningún tra-tamiento (figura 2).

Las materias activas fungici-das permitidas en producción in-tegrada son: carbendazina, fluxi-laxol, triflumizol, kasugamicina,proclorac, tebuconazol, tricicla-zol y propiconazol.

La utilización de fungicidas, apesar de los seguimientos ex-haustivos que se realizan de lasenfermedades fúngicas, es aúnmuy elevada en la producción dearroz; y el riesgo del uso conti-nuado de agentes químicos, adi-cional a los problemas de conta-minación medioambiental, gene-ra la posibilidad de provocar re-sistencia inducida a la enferme-dad. Por ello, los manejos actua-les para mantener los sistemasde producción agrícola, junto conlas nuevas prioridades ambien-tales, han modificado seriamen-te el panorama del sector agroa-limentario internacional.

En este sentido, los agentesbiológicos, dirigidos tanto a in-crementar la producción (bioferti-lización) como a evitar el ataquede agentes patógenos (en térmi-nos generales biocontrol), estánadquiriendo una importancia vi-tal en los sistemas de produc-ción vegetal.

El conocimiento de la rizosfe-ra ha generado cambios concep-tuales muy importantes en elárea de la ecología y de la fisiolo-gía vegetal. Actualmente se con-sidera demostrado que la plantaselecciona en su propio benefi-cio las bacterias más próximas a

la superficie de las raíces. Di-chas bacterias reciben el nombrede Plant Gro wth Promoting Rhizo-bacteria (PGPR). Las bacterias ri-zosféricas seleccionadas tienenun papel vital en el mantenimien-to de la salud de la planta y en sunormal desarrollo. En base aeste concepto, se están desarro-llando métodos biotecnológicosconsistentes en el empleo debacterias seleccionadas de la ri-zosfera para conseguir reducirlos inputs químicos y mantener omejorar la producción.

El empleo de estas bacteriasrequiere una inversión científicaen el proceso de búsqueda y se-lección que probablemente equi-vale a la inversión que precisa unmicroorganismo genéticamentemodificado. Sin embargo, el em-pleo de estos microorganismostiene la enorme ventaja de queson capaces de realizar funcionesde momento inalcanzables pormicroorganismos genéticamentemodificados, debido a la interven-

ción de sistemas de genes de fun-cionamiento y regulación comple-ja. Por otra parte, son microorga-nismos aislados de ambientesnaturales y que, por lo tanto, noimplican ningún riesgo ambiental.

Ensayos realizadosCon el objetivo de estudiar el

control de estas enfermedades,se llevaron a cabo ensayos enuna finca experimental de arrozen el término municipal de Utrera(Sevilla), por la Universidad deSevilla junto con la UniversidadSan Pablo-CEU. AMC ChemicalSL y la Federación de Arrocerosde Sevilla, destinados a la eva-luación de agentes biológicos debiocontrol (Chryseobacteriumbalustinum Aur9 y Pseudomonasfluorescens Aur6, bacterias ais-ladas de la rizosfera de plantas)frente a los fungicidas químicosde uso comercial para el controlde las necrosis totales produci-das por lesiones fúngicas de hel-mintosporiosis o pyriculariosis,

Ctra. Gójar-Dílar, Km. 2,5 - 18150 GDJAR - GRANADA - SPAINTelf.: +34 958 59 71 17 - +34 958 59 76 11 - Fax: 958 59 71 17

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Testigo Aur6 Aur9 6+9

Figura 3.TRATAMIENTOS FUNGICIDAS DE ORIGEN BIOLÓGICO ENSAYADOS.

Aur6: tratamiento con Pseudomonas aeruginosa Aur6.Aur9: tratamiento con Chryseobacterium balustinum Aur96+9: tratamiento con Pseudomonas aeruginosa Aur6 + Chryseobacteriumbalustinum Aur9.

Figura 4.RENDIMIENTO INDUSTRIAL DE LA PRODUCCIÓN DE ARROZ CON TRATAMIENTOSCON BIOFUNGICIDAS DE ORIGEN BIOLÓGICO.

Aur6: tratamiento con Pseudomonas aeruginosa Aur6.Aur9: tratamiento con Chryseobacterium balustinum Aur96+9: tratamiento con Pseudomonas aeruginosa Aur6 + Chryseobacteriumbalustinum Aur9.

Foto 6. lesión foliar de Pyriculiaria grisea.

Foto 7. Conidias de P grisea.

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que se desarrollan en el cultivodel arroz (figura 3).

De los resultados obtenidos,se deduce que los agentes bioló-gicos pueden ser utilizados comoagentes de biocontrol, que suaplicación de forma aérea garan-tiza su persistencia en la hoja a lolargo de todo el cultivo en canti-dades significativas y que estehecho, quizás por antagonismo,

además de por inducción de re-sistencia sistémica, podría justifi-car los valores de reducción de laenfermedad encontrados. Actual-mente estamos evaluando los re-sultados obtenidos en la campa-ña 2006, durante la cual hemoscombinado en un mismo trata-miento la utilización de un fungici-da con la mezcla de bacteriascomo agentes de control.

Al igual que se disminuye laincidencia de la enfermedad enlas inoculaciones mixtas de bac-terias, se han obtenido resulta-dos significativos en los rendi-mientos de la producción de co-secha (figura 4).

Los microorganismos Chry-seobacterium balustinum yPseudomonas aeruginosa em-pleados en el ensayo biológicoresultaron inicialmente un buenagente de control para severida-des foliares por debajo el 1-2%,siendo por lo tanto un momentocrítico para la determinación y di-ferenciación entre las necrosistotales en hoja y las lesiones fo-liares de pyriculariosis en los ini-cios de las epidemias. Por lo tan-to, la coinoculación bacterianade las dos cepas ensayadaspuede ser un complemento a lasaplicaciones químicas cuando laseveridad foliar no supera el 1,5-2%. Conseguir analizar el efectode las valoraciones para cada

estructura vegetal y para cadaensayo nos permitirá realizar es-trategias de control específicas.

Actualmente, el control inte-grado de plagas potencia el usode microorganismos para la dis-minución de las patologías queafectan a las cosechas, permi-tiendo una protección biológicafrente a las enfermedades y unadisminución en el impacto am-biental de los pesticidas y, porlo tanto, realizando una agricul-tura sostenible más respetuosacon el medio ambiente. Se es-tán utilizando tanto hongoscomo bacterias de origen natu-ral, no manipuladas genética-mente, y se ha propuesto paralas bacterias que realizan con-trol biológico la denominaciónde "bacterias promotoras delcrecimiento y/o salud de laplanta" (PHPR), aunque en la bi-bliografía internacional aún selas denomina bajo el epígrafePGPR. •

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