Lección3: Prediccion de enfermedades

OCURRENCIA DE LA ENFERMEDAD

La Predicción de las enfermedades se concibe como la capacidad para determinar cuándo ocurrirá una enfermedad y cuándo llegará a niveles o umbrales económicos. Se basa la predicción en condiciones ambientales que prevalecen o que se presentarán, el patógeno y el hospedante En esta medida el productor desarrolla esa destreza para usar mecanismos que sean efectivos para e control y además que se apliquen en el momento indicado. Existen en algunos países Sistemas de Predicción de enfermedades basados en experiencias de productores y de Investigadores que permiten ayudar en la predicción de las enfermedades, por ejemplo se ha estudiado el uso de sistemas de pronóstico para determinar períodos de riesgo de "Botritis" o mancha de hoja (causada por Botrytis squamosa) y de "Peronóspora" o "mildiú" (causada por Peronóspora destructor) en cebolla en la zona sur de Uruguay, con éxito en la predicción de la enfermedad para su manejo oportuna lo que permite disminuir riesgos, costos y por lo tanto pérdidas.

Modelos de epifitas en computadora

Modelo eh ídem

Inicialmente se desarrollo para simular epifitas de Alternaría solani y Venturia inaequalis. Los datos que se tuvieron en cuenta para el modelo fueron la velocidad de diseminación, el área infectada, el patógeno, la diseminación de la enfermedad, la severidad del daño en el tiempo y las posibles pérdidas económicas. Dichos modelos permiten evaluar el daño de un patógeno en un cultivo determinado y sirven para predecir la enfermedad y generar prácticas preventivas y de control.

 

Para determinar la cantidad de inóculo se establece el número de infecciones producidas en el hospedante para un determinado periodo. En otros casos se utiliza el número de ciclos de enfermedad como en el caso de la pudrición negra de la vid y del moho gris.

 

Otro factor que ayuda a predecir las enfermedades los conforman las condiciones climáticas que favorecen el desarrollo de los inóculos. Por ejemplo temperaturas entre 10 y 24 grados centígrados y humedades superiores al 75% favorecen la aparición de la Phitophthora infestans. Si ocurren varias horas de precipitación pueden incrementar la magnitud del daño, de esta manera la temperatura, la humedad, la lluvia, los tiempos de sequía, pueden influir en la aparición de enfermedades.

Evolución de la enfermedad y control del patógeno

Las enfermedades evolucionan en periodos de tiempo cortos y con factores ambientales que las favorezcan, se ilustra un ejemplo relacionado con un experimento investigativo acerca de la evolución de una enfermedad. Para medir la evolución de una enfermedad es necesario realizar experimentos para un cultivo y un patógeno específicos, generalmente son ensayos en donde el cultivo se encuentra infestado con el patógeno, se mide frente aun cultivo sano comprobado previamente con aislamientos en agar a partir de ejemplares tomados al azar. .

A efectos de evaluar la evolución de las enfermedades y su relación con la población del patógeno, se toman distintos parámetros durante un lapso de tiempo que puede ser de cinco mese que coinciden preferiblemente con la época productiva del cultivo. Asimismo se analiza el efecto de distintos tratamientos de suelo sobre la población de patógeno. Se prueban además controles de la enfermedad, utilizando cualquiera de los métodos para control de la enfermedad y comprobar el efecto del tipo de manejo en condiciones de hábitat del microorganismo, para evaluar la respuesta del mismo. Se analizará el avance de la enfermedad inmediatamente después de la aplicación de los controles, y antes de la cosecha con el fin de medir en cada etapa la incidencia y severidad de los daños.

La Incidencia de la enfermedad (IE) se calcula según la fórmula:

Para calcular la Severidad de la enfermedad (SE) se categorizar las plantas con la ayuda de una escala visual de daño con valores de 0 a 3. En el caso del enanismo la escala consistió en: 0 = planta sana; 1 = desarrollo anormal de las plantas, con aspecto intermedio entre los valores 0 y 2 de la escala; 2 = planta con síntomas de detención de crecimiento (3 a 8 cm. de altura, tallos delgados, hojas verde pálido - amarillento) y 3 = planta muerta. Para la podredumbre basal 0 = planta sana; 1 = comienzo de plasmólisis de las hojas; 2 = hojas superiores plasmolizadas, de color verde - grisáceas con curvatura del ápice de las plantas y hojas basales amarillas y 3 = planta muerta. Los valores 1 y 2 se observan principalmente en los rebrotes de la corona después del corte de la rama floral. [1]

Con estos valores se determinó la SE en función del número de plantas enfermas de la parcela, aplicando la fórmula:

Donde n = Nº de plantas afectadas por cada uno de los valores de la escala (1, 2 y 3).

Finalmente en cada parcela se evalúa el porcentaje de plantas cosechadas, tomando en cuenta las plantas con valor 0 de la escala, que tuvieron por lo menos un corte de flor hasta la finalización del ensayo, para el caso de ornamentales por ejemplo.

A lo largo del ciclo, dentro de cada tratamiento se recolectaron plantas con síntomas, extraídas en las proximidades del sector central evaluado, a los efectos de confirmar la etiología en estudio.

 

Como diagnosticar enfermedades

 

En condiciones de laboratorio se pueden diagnosticar de la siguiente manera:

 

Diagnóstico de enfermedades ocasionadas por hongos

Características

 

Observación de micelios sobre las parte afectadas. Se debe recurrir a los libros, y a las claves de manera que por las características externas se puede identificar el tipo de hongo que causa la anomalía. Si esto no es posible, se podrá considerar al patógeno como no identificado. Se procede entonces a hacer un aislamiento del hongo de manera que pueda ser sembrado en un cultivo puro. Luego incubado en condiciones de temperatura adecuada en una cámara de incubación para que fructifique y forme estructuras que permitan ser identificadas a nivel de microscopio

 

  • Enfermedades producidas por bacterias:

 

Se procede al aislamiento y luego a la siembra en un cultivo puro para identificar el tipo de bacteria. Algunas técnicas conocidas para el diagnóstico incluyen la precipitación, la tinción con colorantes. Se pueden aislar también a través de tejidos dilemáticos y flemáticos

 

  • Enfermedades causadas por virus:

 

Se pueden identificar a través de pruebas con antisueros, diagnóstico sexológico, tinción con anticuerpos fluorescentes, microscopio electrónica, pruebas electroforéticas y pruebas de hibridación de DNA y RNA.

 

 

Ciclo de vida de una enfermedad

El ciclo de vida de una enfermedad inicia cuando las condiciones ambientales de temperatura y humedad son adecuadas, para que las esporas o el micelio que se encuentra en los hospedantes o en los restos de cosechas pueden diseminarse a través del agua o del viento, del hombre o de las herramientas y entran en contacto con las semillas o los tejidos de las plantas a través del tubo germinal, ya sea por que encuentra en él nutrientes, sustancias que estimulan el crecimiento de las esporas y del micelio, de manera que el microorganismo penetra a través de los tejidos, a través de las hendiduras, por presión mecánica o degradación enzimático, causada por el mismo patógeno que penetra en las células degradando el protoplasto de las células y los tejidos. De esta manera se producen alteraciones en los haces vasculares que impiden el trasporte de nutrientes y agua. El inóculo que produce el patógeno genera infección, crecimiento de micelio de manera que las plantas invadidas se necrosan, forman agallas, cancros, suberizaciones, marchites a nivel de los tejidos de raíces, tallos, hojas, flores y frutos, hasta causar la muerte de la planta.

 

 

Luego las esporas vuelven a caer al suelo y muchas de ellas en el caso de los hongos como Pythium y Fusarium sobreviven en el sustrato edáfico hasta encontrar nuevas condiciones para poder germinar nuevamente. En el caso del ciclo de vida de Pythium sp hongo que causa el daño de las plántulas, actúa de la siguiente manera : la plántula emerge a partir de un semilla la cual a sido atacada por el patógeno, inicialmente el tubo germinal de la espora emite filamentos o micelios dentro de la semilla generando esporangios ubicados en esporangio foros, hasta causar la pudrición de la semilla y la muerte de la planta, apareciendo finalmente las zoosporas móviles en un número mayor de cien a partir de la difusión del protoplasma desde el esporangio hacia la vesícula. Las zoosporas liberadas pueden diseminarse a través del agua, luego germinar para producir el micelio que también produce oogonios y anteridios en los extremos de las hifas, produciendo luego un tubo de fecundación que se introduce en el oogonio, los tubos de anteridio se introducen en núcleos del oogonio, se fusionan con ellos y producen en cigoto, generando las oosporas que soportan factores adversos.

 

En el caso de enfermedades producidas por bacterias, estas fácilmente pueden penetrar al huésped mediante lesiones, en las hojas o en la parte atacada los tejidos afectados suelen generar manchas rodeadas de un halo circular amarillento, las bacterias se reproducen y extienden a través de los estomas y heridas de hojas, tallos y raíces hasta que finalmente producen degradación de los tejidos. Las bacterias que ocasionan la enfermedad ivernan en el suelo sobre semillas y residuos vegetales. Fig3.

 

FIGURA 3. CICLO DE UNA ENFERMEDAD. ROÑA DEL MANZANO. Venturia inaequalis.



[1] Tomado de Trabajo realizado para medir incidencia de F. solani, un ensayo en un invernáculo destinado a la producción comercial de lisianthus, donde se midió la evolución de la enfermedad frente a los tipos de control realizados con algunos productos químicos.

 

Tomado de: Ing. Agr. María Emilia Cassanello Costabel

Estación Experimental Facultad de Agronomía en Salto. Montevideo.

Venturia inaequalis puede invernar en el suelo especialmente sobre las hojarascas y allí las esporas producen un micelio que infecta los tejidos, produce peritecas que liberan ascosporas las cuales son diseminadas por el agua o el viento y caen sobre tejido vegetal sano, en épocas de florescencia de los manzanos, emiten un tubo germinativo y penetran en las hojas formando moteado y manchas circulares en la hoja, también infecta los frutos causando la roña en la epidermis hasta deteriorar el fruto. Se forman allí micelio y fructificación de conidias que vuelven a generar esporas que caen al suelo y a la hojarasca en donde hibernan por un tiempo y gracias a condiciones ambientales de humedad y altas temperaturas, vuelve a infectar en tejidos sanos hasta completar su ciclo de vida. Fig. 3.

Ciclo de vida de un microorganismo

El ciclo de vida es el conjunto de fases por las que un microorganismo pasa desde el momento de su nacimiento y reproducción. Para el caso de los mohos musilajinosos pertenecientes a los Mixomicetos, el plasmodio crece sobre la superficie del suelo y de allí se transporta hacia las plantas en donde producen cuerpos fructíferos denominados esporangios que albergan numerosas esporas que a su vez son diseminadas por varios vectores y en condiciones ambientales favorables pueden generar zoosporas las cuales se dividen y luego se fusionan para formar cigotos que generan plasmodios sobre las hojas y superficie del suelo para luego volver a infectar la planta.

 

 

Plasmodiophora brassicae, afecta algunas hortalizas causando la hernia de las crucíferas en col, coliflor. La enfermedad afecta la raíz. El patógeno es un moho mucilaginoso cuyo soma es un plasmodio. Produce esporas en reposo o zoosporas, penetra en los pelos radicales de la planta y allí forma el plasmodio el cual se fragmenta formando zoosporangios, cada uno libera 8 zoosporas algunas de ellas se unen formando cigotes, que producen nuevas infecciones, el plasmodio produce esporas resistentes que habitan en el suelo. El plasmodio penetra en las células jóvenes de la raíz y base del tallo afecta el cambium causando hipertrofia, el plasmodio se propaga, esporula y estas esporas caen al suelo en forma de zoosporas que volverán a germinar para completar su ciclo de vida. Anexo 1.

 

 

Para el caso de las bacterias fitopatógenas, se reproducen mediante el proceso asexual por fisión, se forma un tabique membranoso transversal que divide al citoplasma en dos partes generando dos células, el material nuclear se organiza en forma de cromosoma en cual se distribuye en las dos células; las bacterias pueden dividirse cada veinte minutos de modo que una bacteria produce un millón cada diez horas.

 

 

 

Hibernación de patógenos

Los patógenos pueden sobrevivir en condiciones extremas de temperatura y climas secos generalmente en el suelo en forma de esporas o en desechos de cosecha en forma de micelio. Los patógenos sobreviven en ausencia de los hospedantes, tanto bacterias como hongos. Sobreviven sobre plantas perennes en yemas, vasos xilémicos, frutos muertos, heridas, agallas y cancros, en raíces; dentro del suelo o sobre su superficie, en semillas, órganos de propagación, como tubérculos raíces, bulbos, o en insectos en la parte interna o externa. Otros tienen como habitad en suelo y sobre viven por muchos años; otros habitan en las plantas perennes silvestres y se desplazan desde allí a las hospedantes definitivas.

 

 

Las bacterias tienen un periodo de supervivencia bajo y se recubren de una cubierta polisacárida; otros como los virus y algunas bacterias solo sobreviven en tejidos vivos. Los nematodos en cambio permanecen latentes en el suelo, en las raíces, el los bulbos y semillas. Los patógenos policíclicos que generan muchos ciclos de enfermedad que pueden ser de dos a treinta por año, sobreviven muchos en el suelo.

 

 

Resistencia de las plantas a enfermedades. Inmunidad.

Factores inmunidad: Las plantas pueden crear resistencia contra las enfermedades, algunos factores que contribuyen a esta situación son los siguientes:

  • El PH de los jugos de los tejidos: Los hongos por lo general requieren de condiciones ácidas, las bacterias prefieren para su desarrollo un Ph alcalino. Las plantas son atacadas mucho más por los hongos ya que en ellas predominan las condiciones ácidas sobre todo en los ápices y tejidos nuevos.
  • La muerte acelerada de los tejidos del huésped hace que el ataque y diseminación del patógeno se detenga, es lo que se conoce como hipersensibilidad de la planta.
  • Presencia de sustancias que impidan el ataque de patógenos, tales como fenoles en papa; gomas en el peral; alcaloides y hormonas.
  • La aparición de tejidos suberosos, esclerenquimas, ricos en celulosas, ligninas, en las paredes celulares, que constituyen un muro de contención al ataque del parásito y una defensa natural de la planta, este caso se presenta en la roña de la papa
  • Uso excesivo de fertilizantes especialmente el Nitrógeno que ocasiona elongaciones de los tejidos; pero también el efecto tóxico de otros nutrientes que predisponen al cultivo a ataques posteriores por debilitamiento de los tejidos.