Las plagas del suelo y su control: ¿Agroquímica o Métodos Ecológicos?: El caso del Nematodo Dorado de la Papa o Patata

Globodera rostochiensis Fuente: Universidad de Davis, California

Allá por 1979, cuando entré en el CSIC, mi director Antonio Bello Pérez, consiguió que el Instituto de Estudios Riojanos me concediera una modesta beca, a la espera de que saliera la oferta ministerial. El título del estudio que debíamos presentar era el siguiente : «Planificación de un sistema de control integrado en la lucha contra los nematodos en los cultivos de la Rioja«. Pero a fin de cuentas versaba sobre el nematodo dorado de la patata, del que hablaremos en este post. En 1983, ya no me acuerdo ni como, ni porqué, publiqué parte de los resultados en un documento que os muestro abajo. No era un tema que me gustara, pero por algo había que empezar. Este nematodo, que por aquel entonces, se denominada Heterodera rostochiensis, pero que a la postre parece que ha dado lugar a dos géneros y varias especies. Se trata de un fitoparásito que puede llegar a causar graves plagas y cuantiosas pérdidas económicas, por lo que ha sido muy estudiado exhaustivamente. Adelantemos que durante el muestreo de campo, detectamos que la infección en las parcelas analizadas era enorme, por lo que sospechamos que la producción sería desastrosa. Empero climatológicamente resultó ser un año agroclimáticamente excepcional en los territorios riojanos.  Meses después leí un periódico, y para mi sorpresa (y la de Antonio) resultó que la cosecha de patatas (papas) había sido excepcional. ¿?. Valgan estas líneas introductorias para mostrar que cuando los hospedadores crecen en óptimas condiciones, pueden resistir bastante bien los “potenciales efectos de muchos patógenos. Antonio siempre pensó que la cuestión no residía en la erradicación total, sino que las poblaciones no afectaran los rendimientos, bajándolas a un umbral que pudieran soportar las plantas. Otra cuestión bien distinta es que el crecimiento de la cosecha no sea óptima (algún tipo de estrés), y ya se sabe “del árbol caído todo el mundo hace leña”. La noticia de hoy da cuenta de estudios realizados en USA que intentan aislar sustancias que engañen a las larvas, con vistas a que estas eclosionen cuando no disponen de alimento y mueran de inanición. Se ha empleado, por ejemplo la solarización , con vistas a vistas a generar los mismos efectos contra el mentado patógeno. Empero existen otras más eficaces de las que ya os hemos hablado. Básicamente compararé el estudio aludido y sus “promesas” con las estrategias de agricultura ecológica desarrolladas por Antonio Bello Pérez, por las cuales ha sido galardonado en más de una ocasión. Más concretamente me refiero a la desinfección de Suelos, un tipo mejorado de la tecnología denominada  biofumigación. Recordemos que la desinfección de suelos resulta ser, al mismo tiempo, un abono y alternativa ecológica al uso de plaguicidas y fertilizantes sintéticos.  Tal sistema de manejo ecológico ha demostrado ser muy eficaz para el control del nematodo aludido, por lo que debemos reiterar que abona y evita el uso de plaguicidas caros, contaminantes y dañinos para la salud pública y de la biota edáfica, aspecto no alcanzado cuando la papa o patata se cultiva bajo los cánones de la agricultura industrial. La nota de prensa del Noticiero ARS nos informa de que un investigador norteamericano busca sustancias químicas naturales que  realicen el mismo efecto que la desinfección de suelos, lo cual evitaría el uso de los mentados plaguicidas, pero ¿a qué precio?. De tener éxito en sus investigaciones, con toda seguridad las sustancias efectivas se patentarían, obligando al agricultor a comprarla al precio que le impusiera la empresa que adquiriera la patente para producirla. Más aún solucionado el tema, el campesino debería seguir comprando los abonos pertinentes, mientras que con la biofumigación no, por cuento se sustenta en añadir al suelo residuos orgánicos de las cosechas u otros industriales que, hoy por hoy, resultan ser un problema ambiental.

Por tanto la paradoja deviene en que quizás (aspecto aun debatido) la producción industrial sea mayor. Ahora bien, si se tiene en cuenta los gastos que debe realizar el agricultor para adquirir anualmente el presunto “compuesto natural bajo patente” y los abonos correspondientes, la rentabilidad pase posiblemente a ser menor para el paisano que haciendo uso de la desinfección de suelos. Más aun, de paso el cultivo no polucionaría suelos y aguas.  Reflexionemos sobre las consecuencias, beneficios y ganancias de una y otra alternativa. Empero el marketing de las empresas es muy intenso, mientras que el de la biofumigación no, a pesar de ser considerablemente más económica y ambientalmente amigable, por lo que (…).

Abajo os expongo información sobre el problema, el ciclo de vida del nematodo en relación con el cultivo de patata y la nota de prensa aludida. Adelantemos que (…)

(…) como no domino los cambios taxonómicos producidos, dejaré la nomenclatura científica del bichito tal como aparece en la documentación. Por Internet he conseguido detectar las siguientes sinonimias, si bien no puedo garantizar que sean las acertadas:  (I) Globodera rostochiensis sinónimo Heterodera rostochiensis y (ii) Globodera pallida sinónimos Heterodera pallida.

 Juan José Ibáñez

Según se describe en este artículo de, Eduardo Ortega Cartaya El género Globodera o Heterodera: Se considera que estos nematodos son originarios de la zona andina de América del Sur y coevolucionaron con su hospedante favorito, las subespecies de Solanum tuberosum, de tal forma que en la actualidad el parásito se halla bien establecido y es un problema endémico en todos los lugares donde está presente (….). Estudios recientes de ADN ribosomal, hacen pensar que el centro de origen sea más bien México (….). Se detectó por primera vez en Europa a finales del siglo XIX o principios del XX (…) Se presume que el nematodo pasó a Europa con los primeros envíos de tubérculo al viejo continente, los cuales tuvieron lugar hacia la segunda mitad del siglo XVI. Posteriormente, el auge que tomó este cultivo en Europa y el hecho de que varios de sus países se convirtieron en los más importantes proveedores de semilla de papa, se cree que ha sido desde Europa el centro de diseminación más importante de este nematodo a los otros continentes….

Condiciones de suelo. Las condiciones para la supervivencia y movimiento de las larvas del nematodo del quiste son suelos arcillosos medianos a pesados, bien drenados o arenosos con suficiente aireación, suelos sedimentario o de musgo con un contenido de humedad de 50 a 75% de capacidad de campo. El pH del suelo tolerable para la planta de papa puede aparentemente ser tolerado también por los nematodos. El nivel nutricional del suelo parece tener poco o ningún efecto sobre los nematodos con excepción de aquel que ejerce sobre el comportamiento del cultivo (Hooker, 1980).

En el mismo artículo puede leerse como: Fuentes de la diseminación

El nematodo por acción propia puede moverse 1-2 m/año (….). Los quistes constituyen el principal medio de diseminación, porque los huevos pueden permanecer viables por más de 15 años. Estos también pueden ser trasladados en la tierra adherida a los tubérculos, implementos agrícolas, agua de riego, viento y en las patas de los animales (….) y calzado (….) Todo sistema de riego que favorezca la escorrentía del agua, así como las inundaciones pueden ser importantes (…..). Generalmente su presencia inicial en el suelo pasa inadvertida por varios años, no observándose síntomas detectables, ni encontrándose en los reconocimientos de suelos, hasta que su población haya alcanzado niveles de más de dos millones de quistes por hectárea, lo cual ocurre después de 5 o 6 años de su establecimiento (….) en países donde se cultiva papa una vez al año, y posiblemente en condiciones donde se logran dos cosechas al año, los niveles poblacionales del nematodo aumentan más rápido, llegando en poco tiempo a causar problemas al cultivo (….). Se han identificado más de 5 patotipos distintos. G. rostochiensis y G. pallida son nematodos endoparásitos sedentarios que permanecen normalmente en el suelo por 5-6 años y a veces hasta por 20 años. Después de la plantación, las raíces de la planta huésped, papa en este caso, producen exudados radicales que estimulan la eclosión de los huevos, de los cuales emergen los juveniles de segundo estado (…). (….) Los nematodos se adhieren a las raíces de las plantas afectadas y a partir de la época de floración, se pueden observar a simple vista primero las hembras y posteriormente los quistes. Se ha comprobado que G. rostochiensis no presenta periodo de diapausa en el estado Lara, Venezuela, y que su ciclo biológico dura aproximadamente 35 días (….). Bajo otras condiciones ambientales el ciclo desde la penetración del juvenil de segundo estado hasta la formación del quiste con huevos es de 45-60 días (…). Por su parte G. pallida dura de seis a diez semanas bajo condiciones de Ecuador y bajo condiciones favorables, durante el ciclo de cultivo, el nematodo puede multiplicarse 50 veces (….). En Venezuela se obtuvo con G. rostochiensis una tasa de multiplicación de 20 veces con una población inicial de 0,25 huevos/cm³ de suelo (….). El cultivo continuo de papa incrementa considerablemente la población.

Si se considera una temperatura de 10°C como la mínima a la cual el nematodo puede comenzar su desarrollo, puede cumplir una generación después de 400 grados-días. Las condiciones más favorables son una temperatura de 20-25°C y una humedad de suelo con pH de 2,6-4. Sin embargo, para una población venezolana de G. rostochiensis, la temperatura óptima fue de 26,8°C. Cuando las condiciones ambientales son desfavorables, como en casos de alta temperatura (28°C) y sequías, y la planta se aproxima al final del ciclo o bien las raíces están muy dañadas, las hembras se transforman temprano en quiste y el ciclo se acorta, mientras que cuando la temperatura del suelo es menor de 20°C se alarga

Estos quistes contienen huevos y larvas que en presencia de papa salen y penetran las raíces. Migran al cilindro vascular y se sitúan en el tejido radical. Sufren varias mudas y se produce la diferenciación sexual. Los machos salen de la raíz y fecundan a las hembras que permanecen con medio cuerpo dentro de la raíz para alimentarse y el otro medio fuera. Al final del cultivo, la hembra se transforma en quiste que protege a los huevos y los mantiene en el suelo durante el tiempo necesario hasta encontrar un nuevo cultivo de papa. Los quistes pueden contener más de 500 huevos y en la madurez se desprenden con facilidad y pueden sobrevivir en el suelo por más de 20 años.

Nematodo dorado de la patata

Se han venido proponiendo multitud de alternativas para su control desde hace años. Una de las características más representativas de estos invertebrados deviene de la formación de quistes. Se tzrta de un grupo de nematodos muy especiales como también lo son los melidogine

Globodera rostochiensis y Globodera pallida

Utilizando la química para ayudar a controlar el nematodo quiste de la papa

Por Jan Suszkiw

18 de marzo de 2013

El nematodo quiste de la papa, Globodera pallida, es un gusano malo.

El género Globodera rostochiensis También denominada hace algunas décadas denominada Heterodera rostochiensis ha infringido tradicionalmente graves daños a los cultivos de papa o patata.

Sin esfuerzos de controlarlo, este gusano excava en las raíces de las plantas de papa para alimentarse, con ello obstruyendo nutrientes y causando el crecimiento atrofiado, las hojas marchitas, y otros síntomas que finalmente puede matar la planta. Las infestaciones severas pueden causar pérdidas de rendimientos de hasta el 80 por ciento.

Ahora científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colaboradores están evaluando nuevas maneras de controlar G. pallida con el uso de algunas sustancias químicas naturales llamadas «factores de empollamiento de huevos«.

Según científico Roy Navarre con el ARS, estos factores de empollamiento de huevos en realidad son sustancias químicas emitidas por las raíces de las plantas de papa y otras plantas solanaceas. En el suelo, las sustancias estimulan el empollamiento de los huevos de G. pallida.

Normalmente, este empollamiento ayuda a asegurar la supervivencia de los nematodos jóvenes. Pero el enfoque de Navarre usa las sustancias químicas para engañar los huevos a empollar demasiado temprano, cuando no hay plantas de papa para proveer alimento para los nematodos o un huésped en el cual los nematodos pueden reproducirse.

Las investigaciones por Navarre son parte de un esfuerzo más amplia de control que involucra investigadores de universidades estatales, otros laboratorios del ARS, y otros departamentos federales y estatales de agricultura.

G. pallida, el cual es una especia originaria de Europa, fue detectado por primera vez en la parte oriental del estado de Idaho en abril del 2006. Hasta la fecha, este gusano ha sido encontrado y confinado en 17 campos que incluyen 1.916 acres en los condados de Bingham y Bonneville en Idaho. A pesar de la distribución geográfica limitada del gusano, su presencia en los suelos en EE.UU. ya ha tenido un gran impacto: la limitación o la pérdida de acceso a los mercados en otros países para las papas de EE.UU., una reducción en el valor del terreno agrícola, restricciones reguladoras, y otros problemas económicos.

La fumigación es una defensa clave. Sin embargo, los huevos están protegidos dentro de quistes que pueden resistir la fumigación, según Navarre, quien trabaja en el Laboratorio de Investigación de Cultivos de Hortalizas y Forraje mantenido por el ARS en Prosser, Washington.

Él está explorando dos enfoques para obligar a los huevos a empollar sin un huésped: enmendar el suelo con formas purificadas de los factores de empollamiento de huevos, y sembrar la planta conocida como la revienta caballos o la espina colorada (Solanum sisymbriifolium) como un cultivo «trampa» con raíces que producen las mismas sustancias químicas para estimular el empollamiento de los huevos, pero no proveen un sitio apropiado para la reproducción del gusano.

Lea más sobre esta investigación en la revista ‘Agricultural Research’ de marzo del 2013.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.

• Una mejor prueba para identificar un nematodo que ataca las papas
• Nuevos métodos desarrollados para detectar y medir los fitonutrientes de las papas
• Nueva papa resistente a un nematodo

Estudio realizado por el autor en el paleolítico:

J. J. Ibáñez  1983. Estudio ecológico de las especies del género Heterodera (Nematoda) en la Rioja, En: Jornadas Sobre Patología Vegetal. Monograf. INIA nº 48, (IV Reun. Anual Grupo Fitopatol., Octubre 1980, Zaragoza).

Algunos post precedentes relacionados con el tema:

Desinfección de Suelos (Biofumigación): Abono y Alternativa Ecológica al Uso de Plaguicidas y Fertilizantes Sintéticos

Nematodos del Suelo: Grupos tróficos o Funcionales

Nematodos del suelo (Los Gusanos Redondos)

Ecología de los Nematodos del suelo: ¿Herbivoría, Comensalismo, Mutualismo, Simbiosis y/o Parasitismo?