Metas del proyecto

“Lo que hemos visto con otras enfermedades es que la fertilidad del suelo y la concentración de los micronutrientes en el suelo tienen ciertos efectos sobre algunas de las enfermedades vegetales,” explica. “Hemos intentado trabajar con este concepto en el cultivo de pimientos durante los últimos cuatro años y hemos descubierto que también ocurre lo mismo con la mancha bacteriana del pimiento.”

El Fusarium que ocasiona la marchitez es un patógeno transmitido por el suelo, por lo que estudiamos el efecto que tiene la fertilidad del suelo sobre la gravedad de la enfermedad, explica el Dr. Dutta.

Hasta el momento, el equipo ha realizado pruebas preliminares en las que compararon plantas de sandía que mostraban síntomas graves, con plantas que mostraban síntomas menos graves.

“Tomamos muestras del suelo al igual que muestras de tejido de las parcelas que mostraban diferencias en la gravedad de la enfermedad y analizamos los macronutrientes y micronutrientes de ambas muestras. Después de eso, realizamos un análisis de regresión de las concentraciones de macro y micronutrientes, y estudiamos la proporción entre ambos, conforme a las distintas clasificaciones de gravedad de la enfermedad,” dice Dutta.

En esta etapa de la investigación Dutta y su equipo de investigadores están tratando de probar este mismo concepto con una variedad de sandía y un tipo de suelo, a fin de ampliar y expandir el concepto a diferentes tipos de suelo y diferentes variedades.

“Espero ver las diferencias,” dice. “El genotipo del cultivo hospedero determina la resistencia del patógeno. Ciertos cultivares de sandía son resistentes a una o algunas cuantas razas de este patógeno, y dependiendo de esa interacción, veremos diferentes reacciones o síntomas de la enfermedad.”

La relación entre la fertilidad y la enfermedad

Al investigar los efectos que tenía la fertilidad del suelo en los pimientos y la mancha bacteriana, Dutta y sus colegas notaron que hay ciertos nutrientes en el suelo y en el tejido de las plantas que pueden afectar la resistencia sistémica adquirida (SAR) en las plantas.

“Observaron una fuerte relación entre la gravedad de la mancha bacteriana en el pimiento y las concentraciones de cationes importantes. Estos cationes también actúan como cofactores de las enzimas de superóxido dismutasa (SOD) que desintoxican las especies de oxígeno reactivas que se producen en las plantas ante los ataques de los patógenos,” explica Dutta. “Como resultado de ello, se forma el peróxido de hidrógeno, el cual actúa como precursor en la formación del ácido salicílico (SA). SA ha sido propuesto como la molécula que envía la señal para activar la vía genética de la resistencia sistémica adquirida (SAR). Hemos hecho la hipótesis de que las concentraciones de cationes en las plantas de pimiento pueden modular enzimas importantes en la vía genética que utiliza SAR para combatir el ataque de patógenos. Esto es lo que creemos que es afectado por los micronutrientes en el suelo.”

También dice que el equipo analizó dos genes de resistencia en la vía genética SAR de la planta del pimiento. “También pensamos que esos minerales en el suelo pueden afectar la resistencia, afectando la gravedad de los síntomas,” añade.

Inicio de la enfermedad y los síntomas

El Fusarium que produce marchitez es un patógeno radicular que ocasiona la enfermedad de la secadera (“damping-off”) antes y después de la emergencia de plántulas jóvenes, así como la marchitez de las plantas maduras. El patógeno bloquea el tejido vascular de la planta, provocando trastornos en el movimiento del agua del suelo hacia el dosel vegetal superior.

“Lo primero que notarán es que una de las enredaderas muere, seguida por varias más. Después empezarán a ver el amarillamiento gradual de las hojas. A medida que la enfermedad progresa bajo ciertas condiciones, toda la planta se marchita y muere,” dice Dutta.

Si la infección es moderada, las plantas todavía pueden florecer, sin embargo su calidad y rendimiento pueden verse afectados de manera severa.

“En algunos casos, pueden ver producción de frutos, sin embargo bajo condiciones difíciles, la gravedad de la enfermedad puede llegar a ser del 80% o más.”

De acuerdo con Dutta, los resultados de las investigaciones de otros científicos sugieren que la gravedad de la enfermedad puede ser mayor a temperaturas entre 25° y 27°C; al igual que se puede reducir en gran medida a más de 27°. Las condiciones secas también pueden agravar el problema.

“Si el sistema vascular ya está afectado por el patógeno, y prevalecen las condiciones frías y secas durante cierto tiempo, la planta se estresa todavía más. La planta estresada podría requerir aumentar la absorción de agua, sin embargo no puede hacerlo debido a que los vasos del xilema están obstruidos y por lo tanto se marchita,” explica Dutt.

Tácticas de manejo adicionales

El mejor método de manejo de la marchitez por Fusarium en la sandía, es usar una combinación de medios de control químico, biológico y de cultivo. Las estrategias incluyen el uso de trasplantes y semillas sin enfermedad, cultivares resistentes, rotación de cultivos y la aplicación oportuna de fungicidas, dice Dutta.

“Si detectan un problema de marchitez por Fusarium, eviten sembrar en los campos donde saben que ha habido problemas de Fusarium, ya que el patógeno puede sobrevivir durante periodos muy prolongados en el suelo”, explica. “se recomienda realizar rotación de cultivos de cinco a siete años, con otras plantas que no sean sandía”.

Sin embargo pueden plantar otros cultivos de cucurbitáceas, porque el Fusarium que produce marchitez en la sandía es altamente específico a esa hospedera y generalmente no infecta otras cucurbitáceas, añade Dutta. Asimismo, enfatiza la importancia de comprar semillas certificadas libres de enfermedades, de una fuente de buena reputación.

La siguiente fase de la investigación

Uno de los colegas de Dutta, el Dr. Pingsheng Ji, quien recibió apoyo de un fondo del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), concentrará su investigación en la diversidad de razas de Fusarium que ocasionan marchitez, así como el efecto que tienen los diferentes cultivos de cobertura sobre la población del patógeno en el suelo, y evaluará la infección de Fusarium oxysporum f. sp. niveum en semillas de sandía.