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TALLER DE TÍTULO
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Evaluación de cáncer bacterial causado por Pseudomonas syringae
pv. syringae en cerezo (Prunus avium L.) bajo coberturas plásticas.
CAROL IVETT ESCOBAR SOTO
QUILLOTA, CHILE
2018
Índice
Resumen ........................................................................................................................... 1
Problema ........................................................................................................................... 2
Hipótesis ............................................................................................................................ 3
Objetivo general................................................................................................................. 3
Objetivos específicos ......................................................................................................... 3
Estado del arte................................................................................................................... 4
1. El cultivo del cerezo ................................................................................................ 4
1.1 Características del cultivo ................................................................................ 4
1.2 Superficie mundial y nacional del cultivo .......................................................... 4
1.3 Exportaciones mundiales y nacionales del cultivo ............................................ 4
1.4 Importaciones mundiales y nacionales del cultivo ............................................ 4
2. Cáncer bacterial del cerezo ..................................................................................... 5
2.1 Características de la enfermedad ..................................................................... 5
2.2 Características del agente causal .................................................................... 5
2.3 Sintomatología de la enfermedad ..................................................................... 5
3. Métodos de diseminación de la enfermedad ........................................................... 6
3.1 Mecanismos de infección del patógeno ............................................................ 6
3.2 Factores predisponentes para la propagación e infección de la bacteria .......... 7
3.3 Desarrollo de la enfermedad ............................................................................ 8
4. Manejos y herramientas de control de cáncer bacterial ........................................... 8
4.1 Aplicaciones preventivas y de control ............................................................... 9
4.1.1 Aplicación de fosfitos al suelo ....................................................................... 9
4.1.2 Aplicación de compuestos cúpricos .............................................................. 9
4.1.3 Aplicación de Nacillus ................................................................................... 9
4.2 Utilización de cubiertas plásticas ...................................................................... 9
4.2.1 Características micro climáticas de las cubiertas ........................................ 10
4.2.2 Épocas de utilización .................................................................................. 10
Metodología ..................................................................................................................... 11
1.- Descripción de la ubicación ..................................................................................... 11
2.- Construcción de cubiertas plásticas ........................................................................ 12
3.- Determinación de las mediciones climáticas ........................................................... 12
4.- Recolección de datos sintomatológicos ................................................................... 12
5.- Obtención del material parental ............................................................................... 12
6.- Aislamiento e identificación del agente causal ........................................................ 13
7.- Diseño experimental ............................................................................................... 13
8.- Análisis estadístico .................................................................................................. 15
Plan de trabajo................................................................................................................. 15
a) Habilitar instalaciones PUCV................................................................................. 15
b) Cotización y compra de insumos para el proyecto ................................................ 15
c) Construcción de la cubierta plástica ...................................................................... 16
d) Instalación de sensores ......................................................................................... 16
e) Recolección de datos sintomatológicos ................................................................. 16
f) Aislamiento de microorganismos ........................................................................... 17
g) Análisis de mediciones y resultados del ensayo .................................................... 17
h) Elaboración del informe final ................................................................................. 18
Carta Gantt ...................................................................................................................... 19
Organización ................................................................................................................... 20
Presupuesto .................................................................................................................... 24
1.- Cuadro 4. Presupuesto total por cuenta (MM $) ...................................................... 24
2.- Cuadro 5. Presupuesto total por año (MM $) ........................................................... 25
Literatura citada ............................................................................................................... 26
Anexos ............................................................................................................................ 29
Anexo 1. Estructuras a evaluar según época y estado fenológico del cultivo de cerezo. ..................................................................................................................................... 29
Anexo 2. Resumen mensual de precipitaciones de la Estación Experimental la Palma (2010-2015).................................................................................................................. 29
Anexo 3. Planilla de presupuesto ................................................................................ 30
1
Resumen
El cáncer bacterial, es una de las enfermedades más importantes en el cultivo de cerezo
tanto a nivel nacional, como mundial, estimando sus pérdidas entre un 10 a 75%,
determinadas por el grado de compromiso de la enfermedad en el huerto. Esta
enfermedad, es causada por la bacteria Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss), donde
el principal factor que actúa acentuando e incidiendo en su proliferación es el agua libre
presente en las estructuras del árbol, permitiendo su movilización y un aumento
exponencial en la población. Por consecuencia, se evaluará como la utilización de
cubiertas plásticas sobre el cultivo, incidirá en el comportamiento y acción de esta bacteria
en las diversas estaciones del año.
Para llevar a cabo la investigación, se realizará un ensayo durante dos años en la
Estación Experimental de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, donde la
variedad utilizada será Lapins, sobre porta injertos CAB-6P, plantados en el año 2006.
Durante el estudio, se recolectarán datos microclimáticos bajo la cubierta y en los árboles
testigo, obteniendo datos de temperatura, humedad relativa y precipitaciones. Para
determinar la incidencia y severidad de la enfermedad en el huerto, se realizarán
observaciones sintomatológicas de las plantas, además, se extraerán muestras
representativas del huerto, que posteriormente serán llevadas a laboratorio, para
identificar y asegurar de forma fehaciente que la bacteria que se encuentra afectando al
cultivo, sea efectivamente Pss. Para lograr obtener óptimos resultados, se diseñará un
modelo experimental en bloques completos al azar, que permita analizar eficazmente la
acción de Pss bajo cubiertas plásticas. De este modo, se espera obtener un seguimiento
continuo de los factores ambientales presentes en el estudio y del comportamiento de la
enfermedad en los tratamientos evaluados.
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Problema
El cultivo de cerezo en Chile, ha sido una de las producciones que se ha mantenido en
constate crecimiento en este último periodo de tiempo, donde según datos de CIREN
(2017), la superficie plantada alcanza las 25.000 ha en el territorio nacional, siendo el
cuarto frutal más cultivado en Chile. Esta expansión ocurre debido a razones como, su
alto potencial productivo (15 ton/ha dependiendo de la variedad, aproximadamente), su
elevado retorno en comercialización (USD 6,11 a USD 7,78 por kilo FOB de fruta en
China, su principal mercado, donde se dirige el 80% de la producción nacional de
cerezas) (ODEPA, 2015) y la capacidad de producir cerezas con altos estándares de
calidad.
Pese a ello, la producción de cerezas se ha visto mermada por dificultades en su
producción, donde las lluvias y las temperaturas extremas dificultan una eficaz producción
en algunas zonas productoras del país. Estos fenómenos climáticos, provocan una baja
en el rendimiento potencial de este frutal, afectando los procesos de brotación, floración y
desarrollo de frutos, además, puede incrementar la actividad fitopatógena del huerto,
otorgando las condiciones climáticas óptimas para el desarrollo de enfermedades como
es el cáncer bacterial, el cual, puede generar daños en diversas estructuras, como
dardos, ramillas, frutos y hojas, provocando de ese modo, una disminución en el
rendimiento potencial en los huertos (Millas y France, 2017).
Por lo tanto, para lograr un sistema productivo óptimo, se ha debido incorporar nuevas
tecnologías y manejos de producción en los huertos de cerezo, encontrando de esta
forma una buena alternativa en las carpas o coberturas plásticas, las cuales, que actúan
protegiendo a los cultivos de eventos de precipitación y heladas que puedan afectar la
producción. Según Aliaga (2016), las cubiertas plásticas aumentan la humedad relativa y
la temperatura dentro de ellas en aproximadamente 2°C, siendo fundamentales en el
control de heladas, además de proteger al cultivo de eventos de precipitación y vientos de
alta magnitud, que puedan afectar a los frutos en desarrollo.
Por lo tanto, es fundamental analizar el comportamiento de esta enfermedad bajo estas
condiciones (cubiertas plásticas), para de esta manera, evaluar si el micro clima que se
genera bajo ellas, es benéfico para el ataque de este patógeno, generando un fomento en
3
su población, o si bien, producen una barrera protectora del cultivo, que permita disminuir
las condiciones climáticas óptimas para su infección y proliferación.
Hipótesis
El uso de coberturas plásticas o carpas sobre el cultivo de cerezo (Prunus avium)
disminuye la incidencia y acción de Pseudomonas syringae pv. syringae en el huerto.
Objetivo general
• Evaluar el comportamiento y desarrollo de Pseudomonas syringae pv. syringae en
el cultivo de cerezo bajo condiciones de cubiertas plásticas o carpas, y analizar si
estas cubiertas disminuyen el desarrollo de la enfermedad.
Objetivos específicos
• Determinar las condiciones micro climáticas que se generan bajo cubiertas
plásticas.
• Evaluar la incidencia y severidad de la enfermedad, a través, de la observación
sintomatológica en campo y de la extracción de muestras representativas de
árboles con tratamiento y testigo para determinar su presencia.
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Estado del arte
1. El cultivo del cerezo
1.1 Características del cultivo
El cerezo, es un frutal de hoja caduca proveniente de Asia, el cual, a lo largo de los años
se ha distribuido a través del mundo. Esta especie, pertenece a la clase Dycotiledonea,
orden Rosales y a la familia Rosaceae. Este frutal, generalmente alcanza hasta 20 m de
altura, pese a ello, dicho tamaño impide obtener rendimientos óptimos, utilizándose solo
una altura de dos a tres metros en huertos comerciales actuales. Posee un crecimiento
acrotónico, de tal forma que el crecimiento de sus yemas en posición apical, inhibe el de
sus yemas laterales. El cerezo, posee dos tipos de organización de yemas florales, estas
pueden ser, yemas aisladas sobre la base de la madera de un año, variando de uno a
seis por rama, o bien es posible encontrar yemas ubicadas en dardos, los cuales se
encuentran constituidos por una yema vegetativa central rodeada por hasta nueve yemas
florales, esta última estructura se puede mantener viable por hasta 5 años (Lemus, 2005).
1.2 Superficie mundial y nacional del cultivo
En cuanto a la superficie actual cultivada de cerezo, mundialmente corresponden a
439.692 ha, donde los principales países productores son Turquía, Estados Unidos e Irán
(FAOSTAT, 2018). En cuando al área nacional, esta cuenta con 24.498 ha hasta el año
2016, concentrándose principalmente entre las regiones de O’Higgins y del Maule
(ODEPA y CIREN, 2017), debido a su requerimiento climático de acumulación de horas
frío.
1.3 Exportaciones mundiales y nacionales del cultivo
Las exportaciones mundiales de este fruto, se encuentran lideradas por Estados Unidos
con un 21%, en segundo lugar se encuentra Chile con un 20%, seguido de Turquía que
ocupa un 12% de las exportaciones (ODEPA, 2015). Cabe destacar, que el 80% de las
exportaciones chilenas están dirigidas al mercado Chino (ODEPA, 2018).
1.4 Importaciones mundiales y nacionales del cultivo
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Las importaciones de cereza se encuentran lideradas por China, el cual ejerce una
demanda de un 28% del mercado mundial de esta fruta, luego lo sigue Rusia con un 13%,
posteriormente Alemania y Canadá, con un 8 y 7% respectivamente (ODEPA, 2015). En
cuanto a las importaciones nacionales, según el Banco Central de Chile (2018), no se
registran datos de importación de cerezas.
2. Cáncer bacterial del cerezo
2.1 Características de la enfermedad
El cáncer bacterial, es una enfermedad fitopatógena que afecta a un amplio rango de
hospederos (Agrios, 2006), cabe destacar, que uno de los cultivos más afectado es el
cerezo (Millas y France, 2017). En el cultivo de cerezo, se puede originar por la bacteria
Pseudomonas syringae pv. syringae, o bien por, Pseudomonas syringae pv.
morsprunorum (Latorre y Jones, 1979), pese a ello, en el área nacional cultivada la
encontramos causada solo por el patovar syringae, siendo una de las enfermedades más
importantes para el cultivo de cerezo en Chile (Latorre y Waissbluth, 1979; Lemus, 2017).
En cuanto a las pérdidas que esta enfermedad provoca, estas se encuentran entre un 10
a un 75%, variando según el grado de compromiso de la enfermedad en el huerto (Agrios,
2006).
2.2 Características del agente causal
Pseudomonas syringae pv. syringae, es una bacteria Gram negativa de forma bacilar,
posee una longitud de 1.5 a 3 m y un ancho de 0.7 a 1.2 m, junto con la presencia de
uno o varios flagelos polares. Esta bacteria puede encontrarse sola, en pares o en cortas
cadenas. Frecuentemente, produce una fitotoxina denominada siringomicina (Agrios,
2006), la cual es un gran tensoactivo que permite modificar el micro hábitat de la hoja
(Lindow y Brandl, 2003). Este patógeno además posee una gran capacidad de generar
nucleación de hielo en eventos de bajas temperaturas (Agrios, 2006).
2.3 Sintomatología de la enfermedad
El cáncer bacterial, puede afectar a diversos órganos de la planta, presentándose tanto en
tronco, como ramillas, hojas o flores (Gonzalez, 1984). Uno de los síntomas más
representativos, es la formación de cancros, los cuales generalmente son acompañados
por exudación de goma. Esta enfermedad, comúnmente se desarrolla desde la base de
6
un espolón infectado, hacia el ápice dominante superior, mientras que en menor grado
hacia los costados y la parte inferior. Los cancros, generan un cambio en la coloración de
la madera, donde a diferencia de la corteza sana, los tejidos infectados varían su color a
café oscuro, además, los tejidos que se encuentran por sobre y bajo la zona infectada,
presentan bandas angostas de color café. Los síntomas son apreciables por primera vez
a fines de invierno o a principios de primavera, en esta época cuando el clima es propicio
y las acumulaciones de frío se han cumplido, los árboles interrumpen su reposo invernal y
se predisponen a florecer, los árboles infectados comienzan a exudar goma de color
ambar a través de los tejidos en torno a los cancros (Jones, 1971; Agrios, 2006). Cuando
no se presenta exudación de goma, los cancros son más blandos, con mayor humedad,
profundos y en algunas ocasiones con aroma acre.
Una vez que una rama se encuentra infectada, las hojas superiores a la infección
presentan un enrollamiento hacia adentro, adquieren un color verde claro, el cual luego
varía a amarillo y se debilitan. También la infección en hojas puede presentar manchas
acuosas de 1 a 3 mm, las cuales luego se empardecen, secan y finalmente se
desprenden de la hoja, generando una hoja cubierta de agujeros, similar a los síntomas
de tiro de munición.
Las yemas en reposo también se ven afectadas, disminuyendo significativamente su
población, en ellas se puede apreciar áreas cafés en sus escamas, extendiéndose en la
base de la yema, la cual finalmente muere (afecta de igual forma yemas foliares, como
florales).
La sintomatología en la infección de flores se ve representada por el empardecimiento de
sus estructuras, las cuales luego se marchitan y finalmente mueren. La infección en frutos
se visualiza con la aparición de manchas planas, de color pardo oscuro y superficiales (2
a 3 mm de profundidad) (Agrios, 2006), además, los frutos comprometidos junto a sus
pedúnculos, pueden caer temprano en la temporada (Jones, 1971). En cuanto a las
raíces, estas comúnmente no se ven afectadas (Wilson y Ogawa, 1979), pese a ello, en
algunas ocasiones se evidencia un aumento de rebrotes generados desde la raíz (Latorre,
1995).
3. Métodos de diseminación de la enfermedad
3.1 Mecanismos de infección del patógeno
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En el cultivo de cerezo, este patógeno logra ingresar a través de heridas, o bien,
aberturas naturales, como son estomas, lenticelas o pistilos. Una de las principales
fuentes de ingreso en cerezo, son las heridas provocadas por la abscisión de las hojas en
otoño (Crosse, 1966). En una primera etapa de la infección, el patógeno ingresa
intercelularmente a través de la corteza y dentro del tejido parenquimático, luego las
células comprendidas en los tejidos infectados colapsan, permitiendo el ingreso de la
bacteria (Gonzalez, 1984).
3.2 Factores predisponentes para la propagación e infección de la bacteria
Pseudomonas syringae pv. syringae, es un saprófito de la superficie aérea de los árboles
sanos y enfermos, el cual, solo cuando el ambiente es óptimo y el hospedero susceptible,
ingresa y coloniza al árbol (Gonzalez, 1984). Esta bacteria, se disemina principalmente a
través del agua de lluvia, viento o material para injertar infectado (Millas y France, 2017).
Uno de los principales factores es la temperatura, donde para la multiplicación de la
bacteria, la temperatura óptima varía entre 21 a 25°C (en condiciones de laboratorio y en
medio de cultivo). En cuanto al desarrollo de cancros, la temperatura óptima para su
desarrollo es de 21 a 23 °C y desciende su actividad con temperaturas menores a 10°C
(Wilson, 1933). Cabe destacar, que eventos con temperaturas bajo 0°C, genera daños en
las estructuras del cultivo, permitiendo de este modo, la formación de heridas que serán
medios de ingreso para la bacteria.
El agua libre es el factor más importante, debido a que las Pseudomonas se movilizan y
propagan a través del agua libre, logrando así, abarcar mayor tejido del árbol y diferentes
estructuras, donde las salpicaduras de gotas de lluvia, acompañada del arrastre del
viento, permiten que otros árboles sean infectados. Además, es el medio que utiliza la
bacteria para penetrar, lograr ingresar al hospedero y su multiplicación, generando un
aumento exponencial de su población en periodos de precipitación, mientras que en
sequía las poblaciones se mantienen con valores muy bajos o no detectables (Agrios,
2006).
La fertilización según Crosse (1966), también es un factor predisponente, debido a que
una fertilización nitrogenada, permite que los árboles se encuentren en mejor estado para
su recuperación. Este factor no influye en la susceptibilidad del hospedero a la
enfermedad. Otros estudios de Spotts y Cervantes (1994), mencionan que el exceso de
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nitrógeno y riegos tardíos en la temporada o podas tempranas, permiten que la caída de
hojas ocurra en épocas de intensas lluvias, periodo en el cual el árbol se encuentra más
susceptible.
3.3 Desarrollo de la enfermedad
Durante el ciclo de vida de esta bacteria, posee una fase epífita y otra endofítica (Millas y
France, 2017). La infección de las ramas, se inicia principalmente durante las estaciones
de otoño e invierno, dando inicio a la fase endofítica, esta comienza a través de las
yemas, espolones ya infectados, o bien, aberturas presentes en los tejidos (Cruz y
Jiménez, 1992). En esta primera etapa, las bacterias se propagan de forma intercelular,
avanzando hacia los rayos medulares de floema y xilema. Luego, una vez avanzada la
infección, las bacterias degradan las células parenquimáticas, moviéndose
sistémicamente (Agrios, 2006).
Una vez que los árboles entran en reposo, comienza la formación de cancros, esta ocurre
antes de presentarse bajas temperaturas, ya que este factor disminuye su actividad.
Luego al aumentar las temperaturas, a mediados de primavera, se retoma con mayor
rapidez la formación de cancros, sin embargo, una vez que los árboles retoman su activo
crecimiento, y las temperaturas ya aumentaron, el hospedante comienza a formar
callosidades que rodean a los tejidos afectados, disminuyendo de esta forma la actividad
de la enfermedad. Esta medida que toma el hospedero genera que algunos cancros se
tornen a una inactividad permanente, mientras que aquellos que no sean cubiertos en su
totalidad, vuelven a ser activos posteriormente (Agrios, 2006).
Cuando comienza la estación de verano, con altas temperaturas y una baja humedad
relativa, la bacteria puede vivir de forma epífita en hojas, dardos sin causar síntomas, o
bien en los bordes o interior de cancros (Mgbechi y Oraguzie, 2016), por lo tanto, es un
riesgo latente (CER, 2017). Los daños generados por las heladas, favorecen la infección
de esta bacteria en diversas estructuras de los árboles, como son yemas, inflorescencias
u hojas jóvenes, además, durante épocas de bajas temperaturas, las bacterias pueden
invernan en cancros, yemas, restos de poda o malezas, por ende el manejo y control que
se realice es fundamental para la diseminación y permanencia de Pss en el huerto
(Agrios, 2006).
4. Manejos y herramientas de control de cáncer bacterial
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4.1 Aplicaciones preventivas y de control
4.1.1 Aplicación de fosfitos al suelo
Es una herramienta anti estrés de uso complementario en el cultivo, la cual permite la
utilización de elicitores para generar un aumento en las defensas de las plantas. Este
manejo es realizado en el mes de abril (abscisión natural de hojas) (Aliaga, 2017).
4.1.2 Aplicación de compuestos cúpricos
El cobre actúa ejerciendo una acción anti bacterial, frente al ataque de bacterias
fitopatógenas, donde diversas investigaciones han demostrado que este elemento o sus
aleaciones son capaces de eliminar el 99% de baterías en una hora luego de su
aplicación. Experimentos con cepas de Pseudomonas aeruginosa, han mostrado un
efecto sinérgico entre cationes de cobre, Cu2+ y desinfectantes de amonio cuaternario,
permitiendo la acción bactericida sobre este patógeno (Prado et al., 2012).
4.1.3 Aplicación de Nacillus
Bactericida biológico de amplio espectro sobre bacterias fitopatógenas. Se encuentra
compuesto por cepas nativas de Bacillus spp. y Brevibacillus brevis. Su acción bactericida
es ejercida por competencia y depredación de bacterias fitopatógenas. Tiene mayor
efecto curativo y es incompatible a aplicaciones cúpricas y de antibióticos (Aliaga, 2017).
4.2 Utilización de cubiertas plásticas
El uso de coberturas plásticas en el cultivo de cerezo, se ve fundamentado con los
elevados retornos económicos que esta especie genera en su comercialización. Estas
coberturas o carpas, consisten en túneles de polietileno que dependerán de la extensión
del huerto, esta estructura además, puede poseer un cierre automatizado o manual. Las
cubiertas, otorgan al huerto una protección prácticamente completa del cultivo,
aumentando rendimientos y la uniformidad de su producción, además permite que el
cultivo se desarrolle óptimamente en localidades donde el efecto climático puede afectar
su producción (Santos et al., 2018).
De acuerdo a un estudio realizado por Lang (2009), el uso de cubiertas en forma de
túneles sobre árboles de cerezo, al actuar como una membrana impermeable al agua
obtenida de precipitaciones, disminuye la actividad fitopatógena en el huerto, esto es
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debido a que los árboles no presentan agua libre sobre sus estructuras que favorezcan la
acción y diseminación de los patógenos, de hecho, sus estudios mencionan que puede
decrecer la incidencia de cáncer bacterial causado por Pss en el huerto. Borve et al.
(2003), señalan que estas cubiertas protectoras de lluvia son un método eficaz para evitar
el daño de los frutos en eventos de precipitación y bajas temperaturas. Cabe destacar,
que el uso de coberturas no garantiza un 100% de frutos sin daños (Lang, 2014).
4.2.1 Características micro climáticas de las cubiertas
El uso de coberturas tiene un impacto sobre las condiciones ambientales, donde se
pueden encontrar variaciones de la velocidad del viento, las cuales pueden disminuir de 5
a 20 Km/h. La luz directa también se ve disminuida, bajando de un 15 a 25%, en cuanto la
difusión de este factor, se ve en aumento. La temperatura, es un factor que puede
aumentar de 2 a 10°C (dependiendo del tipo de cubierta), cabe destacar que este es un
medio de protección contra heladas (Lang, 2014), donde con temperaturas de -4,5°C en
campo, bajo la cubierta se encuentra -2,8°C (Aliaga, 2016). La humedad relativa, se ve
incrementada, debido a la condensación que se genera bajo la cobertura al ser
impermeable, pese a ello una gestión eficaz de la inclinación de las cubiertas y una
apertura óptima de la carpa, disminuyen este factor (Borve et al., 2003).
4.2.2 Épocas de utilización
Para una adecuada gestión de la utilización de esta estructura, se debe mantener un
control de la apertura y cierre de las cubiertas. Su utilización, es principalmente durante
los eventos críticos de precipitación, y durante la época de brotación (Aliaga, 2016), como
medida de prevención de heladas.
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Metodología
El estudio que se realizará presentará diversas etapas, donde se evaluará la incidencia y
severidad del cáncer bacterial en un huerto comercial de frutos de cerezo. El huerto, se
encuentra ubicado en la región de Valparaíso, Chile. En una primera etapa se
implementarán cubiertas plásticas sobre las parcelas de muestreo determinadas en el
diseño experimental, luego se evaluarán mediante sensores los factores climáticos bajo
las cubiertas y sin ellas durante dos temporadas. Posteriormente, se realizarán
evaluaciones sintomatológicas constantes en campo, de las cuales, finalmente se
extraerán muestras que serán trasladadas al Laboratorio de Fitopatología de la Escuela
de Agronomía para ser analizadas.
1.- Descripción de la ubicación
La investigación se llevará a cabo en la Estación Experimental la Palma (EELP), de la
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, ubicada en la localidad de La Palma,
comuna de Quillota, región de Valparaíso, Chile. Para el estudio, se utilizará como
material experimental el cultivar Lapins, injertada sobre porta injerto CAB-6P, plantados
en el año 2006. El huerto, presenta un suelo de textura superficial franca, ligeramente
profunda, plana, con ligera pedregosidad superficial y bien drenado (CIREN, 1997).
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2.- Construcción de cubiertas plásticas
Las cubiertas plásticas, serán constituidas de polietileno de alta duración con un espesor
de 0,2 mm, pilares de madera y cables de sostén. Presentarán una dimensión de 14 m de
largo, por 2,5 m de ancho y 3 m de altitud, por hilera (5 árboles por hilera). Cabe destacar,
que los árboles presentan un marco de plantación de 2,5 m de sobre hilera y 4,5 m de
entre hilera y una altitud de 2,3 m.
3.- Determinación de las mediciones climáticas
Para la obtención de los datos de precipitación, se utilizarán las mediciones de la estación
meteorológica ubicada en la EELP. Los datos de temperatura (°C) y humedad relativa
(%), bajo la cubierta y en los árboles control, serán obtenidos y registrados, a través, de la
utilización de sensores HOBO MX2305 Temperature Data Logger, los cuales serán
ubicados en la parte aérea de los árboles (2 m de altura). Esta herramienta, permite la
obtención de datos a través de un cable interfaz USB, el cual debe ser conectado a un
computador, para de este modo entregar la información requerida para el análisis
(Onsetcomp, 2018), se utilizar.
4.- Recolección de datos sintomatológicos
En esta etapa, la recolección de datos se realizará mediante la observación
sintomatológica del cáncer bacterial en campo, esta evaluación visual será realizada dos
veces al mes durante toda la extensión del proyecto. Este estudio, consistirá en la
evaluación de estructuras presentes en cada estado fenológico del cultivo (Anexo 1), a las
cuales, se les evaluará si presentan, o no, la sintomatología descrita anteriormente y en
que grado.
5.- Obtención del material parental
Para lograr identificar de forma fehaciente que el agente causal de los síntomas
observados en campo, corresponden a Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss), se
extraerán muestras de hojas en época de primavera y otoño, previo a la caída natural de
hojas, y serán llevadas al Laboratorio de Fitopatología de la PUCV para ser evaluadas.
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6.- Aislamiento e identificación del agente causal
Una vez que las muestras llegan al laboratorio, se procede a realizar el aislamiento de la
bacteria, en el cual, se utilizará el medio de cultivo B de King (MBK), más rifampicina. Este
medio de cultivo requiere de, 1000 ml de agua destilada con los siguientes componentes:
15 g de agar, 20 g de peptona, 10 ml de glicerol, 1,5 g K2HPO4 X 3H2O, 1,5 g MgSO4 x
7H2O y 0,05 g rifampicina.
Posteriormente, se realizará un análisis de identificación molecular, para aseverar que la
bacteria que se está aislando corresponde en su totalidad a Pss. Este procedimiento,
consiste en el análisis de material genético contenido en las bacterias, el cual, será
amplificado en laboratorio y medido a través de PCR. Posteriormente, los resultados son
enviados a Corea para obtener las secuencias y resultados del análisis.
7.- Diseño experimental
La investigación tendrá una distribución en bloques completos al azar (Figura 1). Donde
se implementarán cubiertas plásticas de polietileno de larga duración, sobre los árboles
de cerezo que serán utilizados para el estudio, la cual, presentará movilidad manual al
momento de ser expandida y retirada. Su utilización, será durante los eventos de
precipitación y durante la época de brotación de los cerezos (septiembre), para la
prevención ante eventos de helada. Los árboles descubiertos, serán utilizados como
control.
Por lo tanto, el estudio presentará 3 bloques dispuestos al azar (B1, B2 y B3), con 30
árboles por bloque, los cuales presentarán los dos tratamientos en estudio, árboles bajo
cubierta (T1) y árboles sin cubierta (T2), contando cada bloque con 15 árboles por
tratamiento, de los cuales la unidad
muestral serán los 3 árboles centrales de
cada tratamiento.
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Figura 1. Diseño Experimental de la investigación.
Para determinar la incidencia de la enfermedad, serán evaluados los tres árboles
centrales de cada tratamiento, a los cuales se les realizará un análisis sintomatológico de
100 estructuras/planta. Para ello, se utilizará la siguiente fórmula:
Porcentaje de incidencia (%) = x 100
Para realizar la evaluación de la severidad de la enfermedad, se realizará una escala de
daño de 0 a 4, donde se analizarán como unidad muestral los 3 árboles centrales de cada
tratamiento.
Cuadro 1. Escala de evaluación de Pseudomonas syringae pv. syringae en cultivo de
cerezo.
Nivel Características
0 Planta sin daños
1 Cancros y/o gomosis en ejes secundarios
2 Cancros y/o gomosis en el eje principal
3 Planta con 50% de daños en sus estructuras
4 Planta con 100% de daño en su
15
estructura
Fuente: ANASAC, 2015.
Para realizar el análisis de presencia de la bacteria en el huerto, se utilizará como unidad
muestral los tres árboles centrales de cada tratamiento por bloque. Para realizar la
evaluación en laboratorio, se extraerán 5 hojas (una muestra) por árbol evaluado, primero
en primavera y posteriormente en otoño, previo a la caída natural de hojas. Cabe
destacar, que este análisis será realizado en el Laboratorio de Fitopatología de la PUCV.
8.- Análisis estadístico
Para realizar el análisis estadístico de este proyecto, se evaluará el porcentaje de
incidencia de la enfermedad (%), la severidad de ésta y la presencia de Pss en el huerto.
Para ello, se analizarán los datos a través de un ANDEVA simple, utilizando el test de
Friedman.
Plan de trabajo
a) Habilitar instalaciones PUCV
Para dar comienzo a la investigación, se deberá adquirir el permiso por parte de la PUCV
que permita realizar el estudio en las dependencias de su estación experimental, ubicada
en la localidad de La Palma, comuna de Quillota, región de Valparaíso, Chile.
Duración: 2 meses
b) Cotización y compra de insumos para el proyecto
Para realizar el proyecto en campo, será necesario adquirir insumos para efectuarlo.
Dentro de estos podemos encontrar, polietileno de alta duración, madera, sensores,
alambre, entre otros, los cuales serán detallados posteriormente en la hoja de
presupuesto.
16
Duración: 3 meses
c) Construcción de la cubierta plástica
La construcción de una adecuada cubierta es sustancial para el éxito del ensayo. Estas
van a ser realizadas desde mediados de enero y deben presentarse óptimas para su
funcionamiento a fines de marzo, esto debido, a que posteriormente comienzan las
precipitaciones en la localidad, las cuales pueden alterar el ensayo (Anexo 2).
Duración: 3 meses
d) Instalación de sensores
Se instalarán sensores que permitan medir temperatura y humedad relativa en árboles
bajo la cubierta y sin ella. Estos deben ser instalados una vez terminada la cubierta, para
de esta forma comenzar propiciamente con la recolección de datos.
Duración: 10 días
e) Recolección de datos sintomatológicos
Se realizará un conteo de estructuras diferenciando tejidos sanos, de aquellos que
presenten sintomatología, permitiendo realizar la evaluación de incidencia y severidad de
la enfermedad. Para ello se evaluarán las siguientes estructuras, ordenadas de acuerdo al
estado fenológico del cultivo de cerezo de la EELP (Anexo 1).
Yemas: se recolectarán datos a través de un conteo visual que será
realizado desde el mes de mayo a mediados de julio y luego de
febrero a marzo del siguiente año.
Duración: 4 meses
Cancros: se recolectarán datos a través de un conteo visual que
será realizado durante los meses de agosto a principios de
septiembre, cuando este síntoma comienza a ser visible.
Duración: 1 mes
17
Flores: se recolectarán datos a través de un conteo visual que será
realizado durante el mes de septiembre, cuando los árboles se
encuentran en plena floración.
Duración: 15 días
Hojas: se recolectarán datos a través de un conteo visual que será
realizado desde mediados de septiembre hasta octubre, cuando es
llevada a cabo la elongación de los brotes y por ende la extensión
foliar y luego en post-cosecha desde diciembre a fines de enero.
Duración: 3 meses
Frutos: se recolectarán datos a través de un conteo visual que será
realizado desde mediados de octubre hasta fines de noviembre,
periodo en el cual se desarrolla y termina el fruto en la localidad (se
cosecha desde el 15 a fines de noviembre).
Duración: 2 meses
f) Aislamiento de microorganismos
El aislamiento de microorganismos, será realizado durante las épocas de primavera y
otoño, esto debido a que las bacterias se encuentran en aumento de sus poblaciones y
sobreviviendo de forma endofítica en las estructuras de la planta.
Aislamiento de primavera
Duración: 2 meses
Aislamiento de otoño
Duración: 2 meses
g) Análisis de mediciones y resultados del ensayo
Se realizará un análisis estadístico de los datos obtenidos, los cuales permitirán generar
una determinación de resultados del ensayo.
18
Duración: 2 meses
h) Elaboración del informe final
El informe final comprenderá el análisis del proyecto en su totalidad, ilustrando toda la
información vista y colectada durante el proyecto.
Duración: 2 meses
19
Carta Gantt
Fuente: Elaboración propia, 2018.
20
Organización
La estructura que llevará este proyecto, será determinada de acuerdo a los cargos y
funciones que realice cada uno de los individuos que participe, llevando de este modo una
estructura organizacional jerárquica fundada en estos principios.
Figura 2. Organigrama.
Fuente: Elaboración propia, 2018.
Director
Ejecutor
Operarioen campo
Operarioen campo
21
Director: Debe poseer el título académico de Ingeniero Agrónomo, además debe tener
hoy en día al menos un grado de magíster o doctor, sumado a conocimiento y experiencia
en manejar enfermedades de frutales de hoja caduca, para de este modo efectuar un
óptimo trabajo del huerto de cerezos y en la identificación de la enfermedad. El director,
será el encargado de evaluar y capacitar al personal, gestionar el proyecto y dirigir de
forma eficaz el uso de las cubiertas plásticas, evitando de este modo que se generen
mermas en la producción de frutos. Su cargo durará 2 años, que es la extensión máxima
del ensayo.
Ejecutor: Debe poseer el título académico de Ingeniero Agrónomo. El ejecutor debe ser
una persona con óptimos conocimientos sobre el cultivo, capaz de ejecutar y poner en
marcha las diversas funciones que se deben realizar en campo, teniendo de este modo
contacto directo con el personal a cargo de las plantas. Además, debe realizar labores
que permitan ayudar al director, supervisar al personal y la recolección de datos. Además,
deberá realizar la compra y cotización de los insumos, el análisis de los datos obtenidos y
la redacción del informe final. Su cargo durará 2 años, que es la extensión máxima del
proyecto.
Personal de campo: Debe poseer educación media completa y ser personal responsable
y colaborador, dispuesto a realizar las labores que se le ordenen de forma eficaz. Se
requerirá de dos personas para efectuar un adecuado uso de la extensión y retirada de la
cubierta plástica. Además cumplirán funciones de manejos de las plantas.
Cuadro 2. Resumen de cargos y funciones del personal.
Nombre del profesional
Formación/grado académico
Cargo en el proyecto
Funciones Costo del personal (MM$)
Aporte FONDO CONCURSABLE (MM$)
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Ximena Besoain
Ingeniero agrónomo, Magíster en Ciencias Agropecuarias Doctora en Fitopatología
Director -Gestión del proyecto -Contratación del personal-Análisis de datos-Revisión y perfeccionamiento del informe
8,4 0
Carol Escobar
Ingeniero agrónomo
Ejecutor -Ejecución del proyecto y del informe final -Cotización y compra de insumos-Delegación de labores en campo-Supervisión de personal-Recolección de datos sintomatológicos
16,8 14,8
Gabriel Rojas Mirta Suarez
Educación media completa
Personal de campo
-Manejo de las plantas -Extensión y retirada de las cubiertas plásticas
9,6 9,6
Fuente: Elaboración propia, 2018
23
Resultados esperados
Cuadro 3. Resultado esperado de acuerdo a cada objetivo específico fijado.
Objetivo Específico Resultado
Determinar las condiciones micro
climáticas que se generan bajo cubiertas
plásticas.
Condiciones micro climáticas bajo cubierta
plástica en el cultivo de cerezo conocida.
Evaluar la incidencia y severidad de la
enfermedad, a través, de la observación
sintomatológica en campo y de la
extracción de muestras representativas de
árboles con tratamiento y testigo para
determinar su presencia.
Eficacia conocida del efecto de las
cubiertas plásticas sobre cáncer bacterial
del cerezo.
24
Presupuesto
1.- Cuadro 4. Presupuesto total por cuenta (MM $)
Cuenta FONDO CONCURSABLE
APORTE EMPRESA Total(MM$)
Pecuniario No pecuniario
A. Total Recursos Humanos
24 10,8 34.8
B. Total Subcontratos
8.33 3 11.33
C. Total Capacitación
D. Total Misiones Tecnológicas
E. Total Difusión
F. Total Gastos de Inversión
0.49 0.49
G Total Gastos de Operación
8.15 7.44 15.56
H. Total Gastos deAdministración
2.59 1.4 3.99
Porcentaje de Aporte (%)
65,8% 18,4% 15,7% 100%
TOTAL(MM$) 43.56 12.2 10.44 66.17
25
2.- Cuadro 5. Presupuesto total por año (MM $)
Cuenta Año 1 Año 2 Total(MM$) A. Total Recursos Humanos
Pecuniario 17.4 17.4 34.8 No Pecuniario
B. Total Subcontratos 11.3 Pecuniario 4.1 4.1
No Pecuniario 1.8 1.2 C. Total Capacitación
Pecuniario No Pecuniario
D. Total Misiones Tecnológicas Pecuniario
No Pecuniario E. Total Difusión
Pecuniario No Pecuniario
F. Total Gastos de Inversión 0.49 Pecuniario 0.49
No Pecuniario G. Total Gastos de Operación 15.56
Pecuniario 5.36 2.76 No Pecuniario 3.72 3.72
H. Total Gastos de Administración
3.9
Pecuniario 2.08 1.9 No Pecuniario
Total(MM$) 35.02 31,15 66.17 Pecuniario 29.43 26.16 55.59
No Pecuniario 5.59 4.99 10,58
26
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29
Anexos
Anexo 1. Estructuras a evaluar según época y estado fenológico del cultivo de cerezo.
Fuente: Elaboración propia con datos obtenidos de la Estación Experimental la Palma de
la PUCV.
Anexo 2. Resumen mensual de precipitaciones de la Estación Experimental la Palma (2010-2015).
Fuente: Estación Experimental la Palma de la PUCV, 2017.
0
20
40
60
80
100
120
140
Prec
ipita
cion
es (m
m)
Meses
Distribución Anual Precipitaciones Sector La Palma, Quillota 2010 (233
mm) 2011 (176 mm) 2012 (358 mm) 2013 (174 mm) 2014 (287 mm) 2015 (295 mm) 2016 (327 mm)
30
Anexo 3. Planilla de presupuesto
Fuente: Elaboración propia.