Control De Enfermedades

3.1. Mezcla de cultivos

Elevar los rendimientos de los cultivos es el objetivo principal de la agricultura moderna. Debido a esto, los fitomejoradores han logrado cultivos con altos rendimientos a través de la hibridación y selección de plantas con características superiores. Una de las principales características de estas plantas mejoradas es la uniformidad genética que poseen, esto es especialmente importante cuando estas plantas son sembradas en monocultivo, donde las plantas son genéticamente igual las plantas adyacentes.

Esta uniformidad genética es muy importante ya que permite que las plantas posean altura, maduración, características de calidad similares, características que son vitales para el mercadeo y comercialización.

Una consecuencia negativa de esta uniformidad genética es el aumento en la vulnerabilidad genética a enfermedades causadas por patógenos de plantas. Si la uniformidad genética hace que las plantas se vuelvan más vulnerables a las enfermedades, entonces una forma de bajo costo que puede permitir manejar enfermedades es el incremento en la diversidad genéticas de las plantas. Una opción es la siembra de materiales genéticos diversos que presenten niveles de tolerancia y susceptibilidad diversos. Este método asegura la diversidad genética con la ventaja de que puede ser usada en combinación con otras formas de control de enfermedades.

Que son las mezclas de cultivos?

Las mezclas de cultivos son cultivos que varían entre si por muchos caracteres genéticos incluyendo resistencia a las enfermedades, pero que sin embargo presentan suficiente similitudes como para ser cultivadas juntas. Estos cultivos no causan cambios drásticos en el manejo agronómico del mismo por lo que las prácticas de manejo se mantienen sin alteraciones, estos cultivos generalmente incrementan la estabilidad de los rendimientos y en algunos casos pueden reducir el uso de pesticidas. Las mezclas de cultivos tienen también la ventaja de ser más rápidos y baratos de formular y modificar que los cultivos “Multilínea” los cuales son definidos como mezclas de líneas genéticamente uniformes de especies de plantas que difieren solamente en su resistencia a una enfermedad o plaga especifica.

Los cultivos usados en las mezclas deben poseer buenas características agronómicas y pueden ser fenotipicamente similares en características importantes como madurez, altura, calidad y tipo del producto cosechado.

Mecanismos de supresión de enfermedades a través de mezclas de cultivos

La utilización de mezclas de cultivos no suprime ni elimina las enfermedades presentes en el campo, sino que más bien reducen la tasa de progreso de la enfermedad al eliminar grandes cantidades de espora en cada ciclo de multiplicación del patógeno. Las esporas son eliminadas del proceso epidémico por deposición de esporas sobre plantas resistentes y por dilución debido a la mayor distancia entre plantas del mismo genotipo. Adicionalmente, el proceso de infección puede reducirse por la inducción de respuesta inducida en plantas susceptibles por razas del patógeno que son avirulentas.

El resultado obtenido es un nivel de supresión de enfermedades logrado a través de múltiples mecanismos fisiológicos y epidemiológicos. Los cuatro mecanismos a través de los cuales las mezclas de cultivos suprimen las enfermedades son resumidas de la siguiente manera.

Efecto de dilución: Incremento en la distancia entre plantas susceptible la cual reduce la tasa de diseminación de planta a planta.

Efecto de barrera: La presencia de plantas resistentes en el follaje de las plantas provee una barrera física contra la dispersión de esporas interrumpiendo el movimiento de esporas. El número y el tamaño de las plantas resistentes influyen directamente sobre la fortaleza del efecto de barrera.

Resistencia inducida: La resistencia inducida ocurre cuando las defensas bioquímicas del hospedero son activadas por la inoculación de una raza avirulenta en un hospedero que es normalmente susceptible.

Modificación del microclima: La presencia en la parcela de plantas con atributos (altura de la planta, desarrollo del follaje, etc) que permiten modificar el microclima y volverlo desfavorable para el desarrollo de las enfermedades puede ayudar a suprimir la severidad de una enfermedad.

Durante un ciclo del patógeno, el efecto combinado de los cuatro mecanismos en reducir las enfermedades puede ser pequeño, sin embargo es el efecto multiplicativo de varios ciclos del cultivo lo que pueden llevarnos a un mayor nivel de supresión de las enfermedades.

Efecto dilución y barrera

La disminución en la densidad de plantas susceptibles en el campo ocasiona una reducción en el desarrollo de las enfermedades. Si las plantas dentro de la plantación poseen diferentes niveles de resistencia a patógenos específicos, la habilidad de estos patógenos de diseminarse de planta a planta se ve reducida porque la distancia entre plantas del mismo genotipo se ve aumentada. En algunas plantas gramíneas se ha demostrado que el incremento en la distancia entre plantas del mismo genotipo en mezclas de cultivos ha sido el método de control más importante, especialmente cuando las epidemias están en sus etapas iniciales. El arreglo espacial ideal para el manejo de enfermedades es aquel donde plantas que comparten el mismo genotipo susceptible a un patógeno específico no se encuentran una a la par de la otra.

Del mismo modo, el efecto de barreras es causado por la presencia de una planta resistente que actúa como una barrera a la diseminación de los propágulos del patógeno. En esto caso el tamaño del hospedero influencia la efectividad de la mezcla de cultivos. En general, la efectividad de la mezcla de cultivos decrece con el incremento del tamaño del hospedero, por ejemplo, se espera que el efecto de mezclas de cultivos en cereales sea mayor que en cultivos frutales.

Resistencia inducida

La resistencia inducida ocurre cuando las esporas de una raza avirulenta (no virulenta o patógeno atenuado) es depositada sobre una planta la cual activa sus defensas bioquímicas como respuesta a la acción del patógeno. La inducción de esta respuesta defensiva reduce parcialmente la susceptibilidad del hospedero a la infección por esporas de una raza virulenta. En este caso la planta queda con sus defensas activadas confiriéndole ventajas sobre el patógeno, quien tan pronto llega a la superficie de la planta encuentra las defensas de la planta activadas.

El efecto de la activación de las defensas inducidas sobre el patógeno puede llevarse a cabo al reducir la severidad de la infección o reduciendo el numero de esporas que serán producidas como efecto de la infección. La resistencia inducida es un mecanismo de defensa que puede variar de enfermedad a enfermedad, en algunos casos la resistencia se presenta en tejidos localizados en áreas cercanas al sitio de infección. En otros casos sin embargo, este mecanismo puede influenciar un área más extensa de la planta. Se ha sugerido, sin embargo, que aun en casos en que la inducción de resistencia es llevada a cabo en partes muy específicas de la planta, esta puede inducir una reducción en las enfermedades a un nivel epidémico.

Estudios experimentales indican que la resistencia inducida es responsable de 20-40% de la reducción de enfermedades en mezclas de cultivo, cuando dos o más razas de patógenos están activos en el cultivo. En el caso de mezclas realizadas en el cultivo del trigo se reportan reducciones de hasta 1/3 de la infección causada por Puccinia sp.

Modificación del microclima

La presencia en la mezcla de cultivos de atributos de plantas que influyen negativamente en el microclima donde se desarrollan las plantas y sus patógenos, puede ayudar a reducir el nivel de daño causado por los patógenos.

Por ejemplo, en una mezcla de arroz glutinoso (Oryza sativa var. glutinosa), el cual se caracteriza por ser más alto (35-40 cm más alto) y más susceptible a pyriculariosis, que el arroz no glutinoso (Oryza sativa), se encontró que los días con 100% de humedad relativa se ven reducidos de 20 a 2.2 cuando se usan plantaciones no mezclada y plantaciones mezcladas, respectivamente. Adicionalmente, las plantaciones no mezcladas presentaron promedios de 84% de su área foliar cubierta por rocío, no así las plantas mezcladas donde el promedio de área foliar cubierta por rocío fue de 36%.

El número de días con 100% de humedad y el porcentaje foliar cubierto por rocío son variables criticas para el desarrollo de la enfermedades foliares. Este cambio en el microclima de la planta causa una reducción en la incidencia de enfermedades como pyriculariosis en el arroz.

Efecto de mezclas de cultivos en el desarrollo de una epidemia

El desarrollo de una epidemia de una enfermedad de plantas es una función del inoculo inicial, la tasa de desarrollo de la enfermedad y la duración del crecimiento del cultivo. Las mezclas de cultivos afectan el desarrollo de las epidemias de dos formas:

El nivel del inóculo inicial puede ser reducido. Comparado con una población de una línea pura susceptible, el inóculo inicial es reducido cuando una raza dada no es completamente virulenta en todos los genotipos de la mezcla.

La tasa de infección secundaria puede ser reducida. Al verse reducida la proporción de tejidos susceptible disponibles para un dado patógeno, el número

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