INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE DESARROLLO DE PRODUCTOS BIÓTICOS

EFECTO COMBINADO DE Pochonia chlamydosporia var. chlamydosporia Y VERMICOMPOSTA DE TRES ESPECIES DE

PLANTAS PARA EL MANEJO DE Meloidogyne incognita EN JITOMATE

PRESENTA:

RAFAEL LEÓN ROJAS

YAUTEPEC, MORELOS, DICIEMBRE DE 2014

CeProBi

INTRODUCCIÓN

El jitomate es una de las hortalizas más cultivadas en el mundo y en México. Morelos está

dentro de los diez principales estados productores del país y cuenta con sistemas de

producción a campo abierto y en condiciones de invernadero. Los problemas fitosanitarios

son uno de los factores que más afecta el rendimiento del cultivo y por ende la economía de

los productores. Dentro de estos problemas encontramos plagas como la mosquita blanca

(Bemisia sp.), la paratrioza (Bactericera sp.) y el gusano del fruto (Heliothis sp.). Y

encontramos también enfermedades como el tizón tardío (Phythophtora infestans),

enfermedades causadas por virus, cáncer bacteriano (Clavibacter michiganensis) y

enfermedades producidas por nematodos, principalmente por Meloidogyne spp.

Meloydogine spp. es un género de nematodos endoparásitos sedentarios, que inducen la

formación de agallas en las plantas hospedantes, destacando su importancia en cultivos

industriales, ornamentales, hortícolas y frutales (Bello et al. 2000).Para el manejo de este

organismo, comúnmente se utilizan productos químicos que tienen una alta toxicidad para

el hombre y el ambiente; es por eso que se requiere de alternativas de manejo que sean

amigables con nuestra salud y el ambiente.

Una de las alternativas al uso de químicos, es la utilización de Pochonia chlamydosporia

como agente de control biológico lo anterior se basa en su capacidad para parasitar huevos

de nematodos agalladores y enquistadores, además su reproducción masiva puede hacerse

con relativa facilidad en condiciones de laboratorio. Además se pueden utilizar otros

métodos de manejo como la utilización de plantas con propiedades antagónicas a los

nematodos como: tomillo, caléndula y epazote de borrego que en combinación con P. c.

var. chlamydosporia, tuvieron un efecto similar al de un nematicida químico (Vilchis

2011). Se conoce también las cualidades benéficas de la vermicomposta, como el aumento

de la diversidad microbiana y favorecen estrategias de manejo integral. Por tanto el objetivo

de esta investigación es evaluar el efecto de Pochonia chlamydosporia var. chlamydosporia

en combinación con vermicomposta de Thymus vulgaris, Calendula officinalis y

Chenopodium album para el manejo de M. incognita en jitomate.

EL JITOMATE

Es originario de la América del Sur, de la región andina, particularmente de Perú, ecuador,

Bolivia y Chile. Sin embargo, su domesticación fue llevada a cabo en México. La planta es

de porte erecto o semierecto, arbustivo, y es un cultivo de tipo anual. Existen variedades de

crecimiento limitado (determinadas) y otras de crecimiento ilimitado (indeterminadas). El

fruto es una baya ovalada, redonda o periforme. Su tamaño va desde pequeños frutos del

tamaño de una cereza, hasta enormes frutos de 750 gr (SAGARPA 2010).

En México, el tomate es la hortaliza de mayor importancia económica y social, por la

superficie sembrada, el volumen en el mercado nacional, y las divisas generadas. Su

popularidad se debe al aceptable sabor y disponibilidad del fruto en una amplia gama de

ambientes, así como su relativa facilidad para ser cultivado (Cruz 2007). La producción de

tomate en el 2013 en el país fue de 2,694,358 T, aportando el estado de Morelos una

cantidad de 77,035.8 T (SIAP 2014).

Uno de los problemas que más afecta la producción de tomate en México es el control de

plagas y enfermedades. No solo por aumentar los costos del cultivo sino que también

ocurre cierta resistencia a los productos químicos por parte de las plagas cuando estas eran

controladas aceptablemente con los mismos productos años atrás (Alarcón y Bolkan, 1994).

El uso de pesticidas y fumigantes agroquímicos se ha hecho indispensable para la

producción de cualquier tipo de cultivo. Sin embargo, esta estrategia es de costo elevado,

requiere aplicaciones continuas y sólo se justifica su uso en cultivos redituables (Zavaleta-

Mejía, et. al., 2002) Además, dichos productos agroquímicos, son un importante factor de

contaminación del suelo, mantos acuíferos y cultivos, así como de daños y repercusiones en

la salud debido a su alto grado de toxicidad.

Dentro de las plagas que existen en los sistemas de cultivo tanto en sistemas de campo

abierto y en invernadero destacan: La mosquita blanca Bemisia tabaci, paratrioza

Bactericera cockerelli y gusano del fruto Heliothis sp. Al igual que las plagas algunas de

las enfermedades que destacan en el estado son: el tizón tardío Phytophthora infestans,

tizón temprano Alternaria solani, enfermedades causadas por virus, enfermedades causadas

por bacterias como el cáncer del tomate causado por Clavibacter michiganensis y el

agallamiento de raíces a causa de nematodos, causado por Meloydogine spp. (CESAVEG

2011).

EL GÉNERO Meloidogyne spp.

Los nematodos del género Meloidogyne spp. Son endoparásitos sedentarios, que inducen la

formación de agallas en las raíces de las plantas hospederas, destacando su importancia en

cuanto al daño en cultivos hortícolas, industriales, ornamentales y frutales (Bello et al.

2000). Este género y sus especies son cosmopolitas; tiene un rápido desarrollo y

reproducción durante el ciclo del cultivo. Lo que lo hace un nematodo que provoca graves

daños. La hembra al alimentarse induce deformaciones típicas en la raíz llamadas agallas o

nódulos debido a la modificación y crecimiento anormal de las células radicales (células

gigantes), provocando diferentes grados de retraso en el crecimiento, perdida del vigor de la

planta, además el tejido infectado es más susceptible de infección por otros patógenos.

Los daños y pérdidas ocasionados por Meloidogyne spp., al igual que la mayoría de los

nematodos fitoparásitos se incrementa en regiones con clima tropical debido a que se

incrementa la diversidad de los patógenos; las condiciones para la colonización, desarrollo,

reproducción y dispersión se ven favorecidas, además la falta de recursos humanos y

financieros para el manejo de los cultivos incrementa el problema (De Weale y Elsen, 2007

en Moens et al., 2009).

DISTRIBUCIÓN

El nematodo agallador Meloidogyne spp. está distribuido en todo el mundo, aunque ocurre

con mayor frecuencia y abundancia en regiones con clima cálido y tórrido e inviernos

cortos y moderados (Lyons et al. 1975). En este género se pueden distinguir especies

adaptadas a bajas temperaturas como es el caso de M. hapla, especies cuarentenadas como

M. chitwoodi y otro grupo de especies termófilas como M. arenaria, M. incognita y M.

javanica que se reportan parasitando cultivos hortícolas, ornamentales, frutales e

industriales (Bello et al. 2010). La gran gama de hospederos de cada una de las especies y

su amplia distribución contribuyen al reconocimiento de su importancia (Moens et al.

2009). En México se distribuye en gran parte del territorio nacional (Cid del Prado et al.

2001).

Meloidogyne spp. ha sido registrado en los Municipios de Atlatlahucan, Tlayacapan,

Totolapan y Yecapixtla, del estado de Morelos, en los que se localizó en cultivo de jitomate

(S. esculentum), aunque no son los únicos municipios del estado en los que se presenta este

patógeno (Vilchis 2011).

MÉTODOS DE MANEJO

Con el fin de evitar que el ataque de nematodos afecte el crecimiento y desarrollo en las

plantas cultivadas, es necesario efectuar una evaluación de los niveles de población que

desde un punto de vista económico y ecológico justifique, dependiendo de la condición

específica de cada sistema productivo, la inversión que implica la utilización de uno o

varios de los métodos de manejo (Núñez 2002).

MANEJO QUÍMICO

El manejo químico sigue siendo el más utilizado en el mundo por la rapidez de aplicación.

Los productos destruyen todos los microorganismos y nematodos sin distinguir

beneficiosos o perjudiciales para los cultivos. Presentan riesgos medioambientales y al

destruir la vida también se destruye el suelo. Por tener amplio espectro de acción, perturban

los equilibrios ecológicos del medio tratado (competencia entre depredadores, acción de

hiperparásitos y proceso de biodegradación de la materia orgánica, entre otros). Los

resultados del control son insuficientes: es necesario repetir los tratamientos continuamente,

lo que causa resistencias fisiológicas de los nematodos a estos productos y no todos los

estados de los nematodos perjudiciales son sensibles a los productos, se mueren solo los

estadios móviles o vermiformes. Los huevos están protegidos por una masa gelatinosa y los

adultos están dentro de la raíz por lo cual son difíciles de controlar con productos químicos

(Gauna 2011).

MANEJO CULTURAL

Las prácticas que se realizan para el manejo de nematodos por acciones culturales son

diversas, encontramos algunas como: la rotación de cultivos, la solarización, la inundación

del terreno, la biofumigación y el uso de enmiendas orgánicas entre otras. El uso de

enmiendas orgánicas ha mostrado ser un método de control satisfactorio. Se ha probado una

amplia gama de materiales para ser utilizados como enmiendas orgánicas en el manejo de

nematodos fitoparásitos, hongos fitopatógenos y plantas arvenses (Bello et al. 2010).

ENMIENDAS ORGÁNICAS

El aporte de materia orgánica al suelo para aumentar la fertilidad y manejar los patógenos

es una práctica que se ha realizado desde el inicio de la agricultura, logrando efectos

positivos tanto físicos, químicos y biológicos. En suelos infestados con nematodos

fitoparásitos la incorporación de materiales orgánicos ha mostrado ser un método de

manejo satisfactorio, con una eficacia independiente de la descomposición química y las

propiedades físicas del material, que determinan el tipo de microorganismos involucrados

en su descomposición en el suelo y los productos que se obtendrán en esta descomposición

(Bello et al. 2010).

Desde el punto de vista fitopatológico, los efectos más importantes tienen relación con la

reducción de la incidencia y la severidad de las enfermedades radicales, ya que las

enmiendas orgánicas incrementan las poblaciones de hiperparásitos y microrganismos que

producen enzimas y metabolitos tóxicos que afectan a los fitopatógenos (Zabaleta-Mejía

2003).

La incorporación de vermicomposta aporta una importante carga microbiana que repercute

en la diversificación de la biota del suelo y favorece la presencia de organismos

antagonistas que interfieren con el proceso de establecimiento de fitopatógenos (Primavesi

1984). Zabaleta (2008) probó el efecto de vermicomposta y estiércol para el manejo de

Nacobbus aberrans. La incorporación de vermicomposta y estiércol en condiciones de

invernadero redujo significativamente 27 y 40% respectivamente, el índice de agallamiento

radical en jitomate, con relación al testigo con nematodo y sin enmiendas.

PLANTAS PARA EL CONTROL DE NEMATODOS

Una de las opciones para sustituir a los nematicidas sintéticos son los extractos de plantas

con propiedades contra nematodos pero aún están en proceso de formulación y

comercialización (Kokalis-Brunelle y Rodríguez-Kábana 2006). Esta posibilidad se basa en

el principio de que existen plantas que vivas o muertas son capaces de liberar compuestos

nematóxicos principalmente cuando entran en contacto con el agua, tomando en cuenta

siempre las características del sustrato en que se encuentre el compuesto debido a la

interacción con los otros compuestos orgánicos e inorgánicos presentes en el suelo y los

factores ambientales que influencian la actividad de los compuestos aleloquímicos con el

resto del microambiente.

CONTROL BIOLÓGICO

Actualmente las estrategias de tipo biológico han recibido un gran impulso ante los

problemas de contaminación que caracterizan a los sistemas de producción de hoy en día.

Se conoce una gran variedad de enemigos naturales que pueden reducir en menor o mayor

grado las poblaciones de nematodos fitopatógenos, entre los que se encuentran algunos

virus, bacterias, ácaros, nematodos depredadores y hongos, siendo este último uno de los

grupos más estudiados y el que más se ha considerado como una alternativa viable y con

mucho potencial para el control biológico de nematodos fitopatógenos, principalmente los

formadores de agallas (Mendoza de Gives et al. 1994).

LOS HONGOS NEMATÓFAGOS COMO AGENTES DE CONTROL BIOLÓGICO

Un grupo de hongos nematófagos de importancia, que ha sido empleado para el control de

nematodos inductores de agallas en raíces, es el de endoparásitos de huevos como

Paecilomyces, Meria, Cephalosporium y Pochonia; estos hongos se caracterizan porque

pueden ser producidos fácilmente in vitro, presentan un amplio rango de hospedantes y

algunos de ellos son capaces de colonizar la rizosfera de las plantas, además de sobrevivir

en el suelo aun en ausencia del hospedante (Doroteo 2006).

Pochonia chlamydosporia

Es generalmente un parasito facultativo de nematodos en estadios sedentarios, está asociado

a suelos supresivos a nematodos como un control natural de nematodos formadores de

quistes y agalladores, por tanto es considerado como un agente potencial de control

biológico aplicable a suelos infestados con nematodos (Vilchis 2011). P. chlamydosporia

parasita huevos de nematodos formadores de agallas mediante la formación de apresorios

que se desarrollan a partir de la hifa indiferenciada y que les permite la colonización de la

superficie de los huevos de los nematodos (Morgan et al. 1985).

P. chlamydosporia PARA EL CONTROL DE Meloidogyne spp.

Frans y colaboradores (2001), evaluaron el potencial como agente de control biológico de

tres aislamientos de P. chlamydosporia en el cultivo de jitomate en condiciones de

invernadero y suelo infestado con M. arenaria. El trabajo efectuado en las provincias

Ciudad de La Habana y La Habana, en la que se presentan importantes pérdidas por

Meloidogyne sp.. El hongo, ya como un producto producido de forma masiva, se aplicó en

áreas afectadas mezclándolo en proporción 1:10 partes (peso: peso) con humus de lombriz

producido a partir de estiércol vacuno, dentro de una secuencia de rotación de cultivos

(habichuela-acelga-tomate). Al terminar el ciclo del cultivo del jitomate. Seis meses

después de la aplicación se obtuvo un 70% de colonización de masas de huevos presentes

en las raíces; además se logró reducir la población de juveniles de segundo estadio (J2) de

los nematodos (Meloidogyne incognita) en el suelo de forma significativa con un 68% en el

primer ciclo y un 84% en el segundo ciclo del cultivo (Hernández e Hidalgo-Díaz 2008).

Vilchis en 2011, realizó la evaluación de la combinación de P. c. var. chlamydosporia y

polvos vegetales, estos últimos aplicados de forma sencilla y prácticamente artesanal. En

este estudio se concluyó que al incorporar polvos de Thymus vulgaris, Calendula oficinallis

y Chenopodium album junto con el hongo P. c. var. chlamydosporia al suelo se logra un

efecto similar en el índice de agallamiento en raíces de frijol sembradas en invernadero al

que se obtiene al añadir nematicida carbofuran.

Torres (2014), estudió la respuesta de los árboles de guayabo al tratamiento con diferentes

abonos orgánicos y la incorporación de P. chlamydosporia y el efecto en la reducción de

juveniles (J2) de Meloidogyne arenaria. Los abonos orgánicos utilizados fueron: gallinaza,

vermicomposta y alfalfa molida. El mejor tratamiento fue el de vermicomposta mas P.

chlamydosporia ya que redujo la población de juveniles de 750 a 90 (J2) en 300 gr. de

suelo.

HIPÓTESIS

El uso de Pochonia chlamydosporia var. chlamydosporia en combinación con

vermicomposta de plantas con propiedades nematicidas tiene un efecto sinérgico para

disminuir el daño por Meloidogyne incognita en plantas de jitomate.

OBJETIVO GENERAL

Evaluar el efecto combinado de Pochonia chlamydosporia var. clamydosporia con

vermicomposta de Calendula officinalis, Chenopodium album y Thymus vulgaris para el

manejo de Meloidogyne incognita en jitomate.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar el mejor promotor de la producción de clamidosporas en la

reproducción masiva de P. c. var. chlamydosporia entre C. officinalis, C. album y

T. vulgaris.

Determinar la producción de clamidosporas de P. c. var. chlamydosporia en la

vermicomposta de la planta que mejor promueve la producción de clamidosporas.

Evaluar el efecto de la aplicación de P. c. var. chlamydosporia en plantas de

jitomate en suelo infestado con M. incognita, en la etapa de almácigo y trasplante.

Evaluar el desarrollo de las plantas de jitomate en suelo infestado con M. incognita,

con la combinación de P. c. var. chlamydosporia y vermicomposta.

METODOLOGÍA

Se realizará un ensayo en el cual se determinará la producción de clamidosporas en la fase

sólida de la reproducción masiva de P. chlamydosporia, en presencia de Thymus vulgaris,

Calendula officinalis y Chenopodium album, que son plantas con propiedades antagónicas

a los nematodos. Con este trabajo se busca obtener el tratamiento que promueva mejor la

producción de clamidosporas. Las plantas se eligieron de acuerdo a los resultados obtenidos

por Vilchis en 2011, en donde evaluó el efecto combinado de diferentes plantas y estas tres

en combinación con el hongo P. chlamydosporia var chlamydosporia.

Con la planta que mejor promueva la producción de clamidosporas, se elaborará una

vermicomposta, en la cual se medirá la producción de clamidosporas. Y se determinara el

efecto de esta vermicomposta sobre los juveniles de segundo estadio (J2).

Posteriormente se aplicara el hongo P. chlamydosporia var. chlamydosporia en etapa de

almacigo y trasplante de plantas de jitomate en suelo infestado con M. incognita. y se

medirá el índice de agallamiento presente en plántulas y en plantas trasplantadas.

Y por último se determinara el efecto combinado del hongo y la vermicomposta en plantas

de jitomate sembradas en suelo infestado con M. incognita en condiciones de invernadero.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Actividad Semestre 1

Semestre 2

Semestre 3

Semestre 4

Revisión de literatura X X X X

Determinación de producción de clamidosporas en presencia de plantas nematicidas

X

Elaboración de composta con el mejor promotor de clamidosporas

X

Determinación de producción de clamidosporas en vermicomposta

X

Aplicación de P. c. var. chlamydosporia en almácigo y trasplante en jitomate

X X

Aplicación combinada de P. c. var. chlaymidosporia y vermicomposta en plantas de jitomate en suelo infestado de M. incognita

X X X

Análisis de resultados X X X

Elaboración del documento final X X X X

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