Mejora de la eficacia de Penicillium oxalicum como agente de biocontrol en enfermedades de plantas hortícolas

Actualmente, la reducción de materias activas (UE) y la implantación de la nueva Directiva comunitaria 2009/128/ que establece el marco de actuación para conseguir un uso sostenible de los plaguicidas químicos y la preferencia de uso de métodos biológicos, físicos y otros no químicos, obliga a buscar métodos de control menos perjudiciales para el medio ambiente. El control biológico (CB) de enfermedades vegetales empleando agentes de control biológico (ACB) se percibe como una alternativa más segura y con menor impacto ambiental, bien solos o bien como parte de una estrategia de control integrado. El aislado 212 de Penicillium oxalicum (PO212) (ATCC 201888) fue aislado originalmente de la micoflora del suelo en España y ha demostrado ser un eficaz ACB frente a la marchitez vascular del tomate. Una vez identificado y caracterizado el ACB se inició el periodo de desarrollo del mismo poniendo a punto un método de producción en masa de sus conidias. Tras lo cual se inició el proceso de formulación del ACB deshidratando las conidias para su preservación durante un período de tiempo mayor mediante lecho fluido. Finalmente, se han desarrollado algunos formulados que contienen de forma individual diferentes aditivos que han alargado su viabilidad, estabilidad y facilitado su manejo y aplicación. Sin embargo, es necesario seguir trabajando en la mejora de su eficacia de biocontrol. El primer objetivo de esta Tesis se ha centrado en el estudio de la interacción ACB-patógeno-huésped que permita la actuación de P.oxalicum en diferentes patosistemas. Uno de los primeros puntos que se abordan dentro de este objetivo es el desarrollo de nuevas FORMULACIONES del ACB que incrementen su eficacia frente a la marchitez vascular del tomate. Las conidias formuladas de PO212 se obtuvieron por la adición conjunta de distintos aditivos (mojantes, adherentes o estabilizantes) en dos momentos diferentes del proceso de producción/secado: i) antes del proceso de producción (en la bolsa de fermentación) en el momento de la inoculación de las bolsas de fermentación con conidias de PO212 o ii) antes del secado en el momento de la resuspensión de las conidias tras su centrifugación. De las 22 nuevas formulaciones desarrolladas y evaluadas en plantas de tomate en ensayos en invernadero, seis de ellas (FOR22, FOR25, FOR32, FOR35, FOR36 y FOR37) mejoran significativamente (P=0,05) el control de la marchitez vascular del tomate con respecto al obtenido con las conidias secas de P.oxalicum sin aditivos (CSPO) o con el fungicida Bavistin. Los formulados que mejoran la eficacia de las conidias secas sin aditivos son aquellos que contienen como humectantes alginato sódico en fermentación, seguido de aquellos que contienen glicerol como estabilizante en fermentación, y metil celulosa y leche desnatada como adherentes antes del secado. Además, el control de la marchitez vascular del tomate por parte de los formulados de P. oxalicum está relacionado con la fecha de inicio de la enfermedad. Otra forma de continuar mejorando la eficacia de biocontrol es mejorar la materia activa mediante la SELECCIÓN DE NUEVAS CEPAS de P. oxalicum, las cuales podrían tener diferentes niveles de eficacia. De entre las 28 nuevas cepas de P. oxalicum ensayadas en cámara de cultivo, sólo el aislado PO15 muestra el mismo nivel de eficacia que PO212 (62-67% de control) frente a la marchitez vascular del tomate en casos de alta presión de enfermedad. Mientras que, en casos de baja presión de enfermedad todas las cepas de P. oxalicum y sus mezclas demuestran ser eficaces. Finalmente, se estudia ampliar el rango de actuación de este ACB a OTROS HUÉSPEDES Y OTROS PATÓGENOS Y DIFERENTES GRADOS DE VIRULENCIA. En ensayos de eficacia de P. oxalicum frente a aislados de diferente agresividad de Verticillium spp. y Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici en plantas de tomate en cámaras de cultivo, se demuestra que la eficacia de PO212 está negativamente correlacionada con el nivel de enfermedad causada por F. oxysporum f. sp. lycopersici pero que no hay ningún efecto diferencial en la reducción de la incidencia ni de la gravedad según la virulencia de los aislados. Sin embargo, en los ensayos realizados con V. dahliae, PO212 causa una mayor reducción de la enfermedad en las plantas inoculadas con aislados de virulencia media. La eficacia de PO212 también era mayor frente a aislados de virulencia media alta de F. oxysporum f. sp. melonis y F. oxysporum f. sp. niveum, en plantas de melón y sandía, respectivamente. En ambos huéspedes se demuestra que la dosis óptima de aplicación del ACB es de 107 conidias de PO212 g-1 de suelo de semillero, aplicada 7 días antes del trasplante. Además, entre 2 y 4 nuevas aplicaciones de PO212 a la raíces de las plantas mediante un riego al terreno de asiento mejoran la eficacia de biocontrol. La eficacia de PO212 no se limita a hongos patógenos vasculares como los citados anteriormente, sino también a otros patógenos como: Phytophthora cactorum, Globodera pallida y G. rostochiensis. PO212 reduce significativamente los síntomas (50%) causados por P. cactorum en plantas de vivero de fresa, tras la aplicación del ACB por inmersión de las raíces antes de su trasplante al suelo de viveros comerciales. Por otra parte, la exposición de los quistes de Globodera pallida y G. rostochiensis (nematodos del quiste de la patata) a las conidias de P. oxalicum, en ensayos in vitro o en microcosmos de suelo, reduce significativamente la capacidad de eclosión de los huevos. Para G. pallida esta reducción es mayor cuando se emplean exudados de raíz de patata del cv. 'Monalisa', que exudados de raíz del cv. 'Desirée'. No hay una reducción significativa en la tasa de eclosión con exudados de raíz de tomate del cv. 'San Pedro'. Para G. rostochiensis la reducción en la tasa de eclosión de los huevos se obtiene con exudados de la raíz de patata del cv. 'Desirée'. El tratamiento con P. oxalicum reduce también significativamente el número de quistes de G. pallida en macetas. Con el fin de optimizar la aplicación práctica de P. oxalicum cepa 212 como tratamiento biológico del suelo, es esencial entender cómo el entorno físico influye en la capacidad de colonización, crecimiento y supervivencia del mismo, así como el posible riesgo que puede suponer su aplicación sobre el resto de los microorganismos del ecosistema. Por ello en este segundo objetivo de esta tesis se estudia la interacción del ACB con el medio ambiente en el cual se aplica. Dentro de este objetivo se evalúa la INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA, DISPONIBILIDAD DE AGUA Y PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LOS SUELOS (POROSIDAD, TEXTURA, DENSIDAD...) SOBRE LA SUPERVIVENCIA Y EL CRECIMIENTO DE PO212 en condiciones controladas elaborando modelos que permitan predecir el impacto de cada factor ambiental en la supervivencia y crecimiento de P. oxalicum y conocer su capacidad para crecer y sobrevivir en diferentes ambientes. En las muestras de suelo se cuantifica: i) la supervivencia de Penicillium spp. usando el recuento del número de unidades formadoras de colonias en un medio de cultivo semi-selectivo y ii) el crecimiento (biomasa) de PO212 mediante PCR en tiempo real. En los resultados obtenidos se demuestra que P. oxalicum crece y sobrevive mejor en condiciones de sequía independientemente de la temperatura y del tipo de suelo. Si comparamos tipos de suelo P. oxalicum crece y sobrevive en mayor medida en suelos areno-arcillosos con un bajo contenido en materia orgánica, un mayor pH y una menor disponibilidad de fósforo y nitrógeno. La supervivencia y el crecimiento de P. oxalicum se correlaciona de forma negativa con la disponibilidad de agua y de forma positiva con el contenido de materia orgánica. Sólo la supervivencia se correlaciona también positivamente con el pH. Por otro lado se realizan ensayos en suelos de huertos comerciales con diferentes propiedades físico-químicas y diferentes condiciones ambientales para ESTUDIAR EL ESTABLECIMIENTO, SUPERVIVENCIA Y DISPERSIÓN VERTICAL Y MOVILIDAD HORIZONTAL DE PO212. P. oxalicum 212 puede persistir y sobrevivir en esos suelos al menos un año después de su liberación pero a niveles similares a los de otras especies de Penicillium indígenas presentes en los mismos suelos naturales. Además, P. oxalicum 212 muestra una dispersión vertical y movilidad horizontal muy limitada en los diferentes tipos de suelo evaluados. La introducción de P. oxalicum en un ambiente natural no sólo implica su actuación sobre el microorganismo diana, el patógeno, si no también sobre otros microorganismos indígenas. Para EVALUAR EL EFECTO DE LA APLICACIÓN DE P. oxalicum SOBRE LAS POBLACIONES FÚNGICAS INDIGENAS PRESENTES EN EL SUELO de dos huertos comerciales, se analizan mediante electroforesis en gradiente desnaturalizante de poliacrilamida (DGGE) muestras de dichos suelos a dos profundidades (5 y 10 cm) y a cuatro fechas desde la aplicación de P. oxalicum 212 (0, 75, 180 y 365 días). El análisis de la DGGE muestra que las diferencias entre las poblaciones fúngicas se deben significativamente a la fecha de muestreo y son independientes del tratamiento aplicado y de la profundidad a la que se tomen las muestras. Luego, la aplicación del ACB no afecta a la población fúngica de los dos suelos analizados. El análisis de las secuencias de la DGGE confirma los resultados anteriores y permiten identificar la presencia del ACB en los suelos. La presencia de P. oxalicum en el suelo se encuentra especialmente relacionada con factores ambientales como la humedad. Por tanto, podemos concluir que Penicillium oxalicum cepa 212 puede considerarse un óptimo Agente de Control Biológico (ACB), puesto que es ecológicamente competitivo, eficaz para combatir un amplio espectro de enfermedades y no supone un riesgo para el resto de microorganismos fúngicos no diana presentes en el lugar de aplicación. ABSTRACT Currently, reduction of active (EU) and the implementation of the new EU Directive 2009/128 which establishing the framework for action to achieve the sustainable use of chemical pesticides and preference of use of biological, physical and other non-chemical methods, forces to look for control methods less harmful to the environment. Biological control (CB) of plant diseases using biological control agents (BCA) is perceived as a safer alternative and with less environmental impact, either alone or as part of an integrated control strategy. The isolate 212 of Penicillium oxalicum (PO212) (ATCC 201888) was originally isolated from the soil mycoflora in Spain. P. oxalicum is a promising biological control agent for Fusarium wilt and other tomato diseases. Once identified and characterized the BCA, was developed a mass production method of conidia by solid-state fermentation. After determined the process of obtaining a formulated product of the BCA by drying of product by fluid-bed drying, it enables the preservation of the inoculum over a long period of time. Finally, some formulations of dried P. oxalicum conidia have been developed which contain one different additive that have improved their viability, stability and facilitated its handling and application. However, further work is needed to improve biocontrol efficacy. The first objective of this thesis has focused on the study of the interaction BCA- pathogen-host, to allow P.oxalicum to work in different pathosystems. The first point to be addressed in this objective is the development of new FORMULATIONS of BCA which increase their effectiveness against vascular wilt of tomato. PO212 conidial formulations were obtained by the joint addition of various additives (wetting agents, adhesives or stabilizers) at two different points of the production-drying process: i) to substrate in the fermentation bags before the production process, and (ii) to conidial paste obtained after production but before drying. Of the 22 new formulations developed and evaluated in tomato plants in greenhouse tests, six of them (FOR22 , FOR25 , FOR32 , FOR35 , FOR36 and FOR3) improved significantly (P = 0.05) the biocontrol efficacy against tomato wilt with respect to that obtained with dried P.oxalicum conidia without additives (CSPO) or the fungicide Bavistin. The formulations that improve the efficiency of dried conidia without additives are those containing as humectants sodium alginate in the fermentation bags, followed by those containing glycerol as a stabilizer in the fermentation bags, and methylcellulose and skimmed milk as adherents before drying. Moreover, control of vascular wilt of tomatoes by PO212 conidial formulations is related to the date of disease onset. Another way to further improve the effectiveness of biocontrol is to improve the active substance by SELECTION OF NEW STRAINS of P. oxalicum, which may have different levels of effectiveness. Of the 28 new strains of P. oxalicum tested in a culture chamber, only PO15 isolate shows the same effectiveness that PO212 (62-67 % of control) against tomato vascular wilt in cases of high disease pressure. Whereas in cases of low disease pressure all strains of P. oxalicum and its mixtures effective. Finally, we study extend the range of action of this BCA TO OTHER GUESTS AND OTHER PATHOGENS AND DIFFERENT DEGREES OF VIRULENCE. In efficacy trials of P. oxalicum against isolates of different aggressiveness of Verticillium spp. and Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici in tomato plants in growth chambers, shows that the efficiency of PO212 is negatively correlated with the level of disease caused by F. oxysporum f. sp. lycopersici. There is not differential effect in reducing the incidence or severity depending on the virulence of isolates. However, PO212 cause a greater reduction of disease in plants inoculated with virulent isolates media of V. dahlia. PO212 efficacy was also higher against isolates of high and average virulence of F. oxysporum f. sp. melonis and F. oxysporum f. sp. niveum in melon and watermelon plants, respectively. In both hosts the optimum dose of the BCA application is 107 conidia PO212 g-1 soil, applied on seedlings 7 days before transplantation into the field. Moreover, the reapplication of PO212 (2-4 times) to the roots by irrigation into the field improve efficiency of biocontrol. The efficacy of PO212 is not limited to vascular pathogens as those mentioned above, but also other pathogens such as Oomycetes (Phytophthora cactorum) and nematodes (Globodera pallida and G. rostochiensis). PO212 significantly reduces symptoms (50 %) caused by P. cactorum in strawberry nursery plants after application of BCA by dipping the roots before transplanting to soil in commercial nurseries. Moreover, the exposure of G. pallida and G. rostochiensis cysts to the conidia of P. oxalicum, in in vitro assays or in soil microcosms significantly reduces hatchability of eggs. The reduction in the rate of G. pallida juveniles hatching was greatest when root diffusates from the `Monalisa´ potato cultivar were used, followed by root diffusates from the `Désirée´ potato cultivar. However, no significant reduction in the rate of G. pallida juveniles hatching was found when root diffusates from the ‘San Pedro” tomato cultivar were used. For G. rostochiensis reduction in the juveniles hatching is obtained from the root diffusates 'Desirée' potato cultivar. Treatment with P. oxalicum also significantly reduces the number of cysts of G. pallida in pots. In order to optimize the practical application of P. oxalicum strain 212 as a biological soil treatment, it is essential to understand how the physical environment influences the BCA colonization, survival and growth, and the possible risk that can cause its application on other microorganisms in the ecosystem of performance. Therefore, the second objective of this thesis is the interaction of the BCA with the environment in which it is applied. Within this objective is evaluated the INFLUENCE OF TEMPERATURE, WATER AVAILABILITY AND PHYSICAL-CHEMICAL PROPERTIES OF SOILS (POROSITY, TEXTURE, DENSITY...) ON SURVIVAL AND GROWTH OF PO212 under controlled conditions to develop models for predicting the environmental impact of each factor on survival and growth of P. oxalicum and to know their ability to grow and survive in different environments. Two parameters are evaluated in the soil samples: i) the survival of Penicillium spp. by counting the number of colony forming units in semi-selective medium and ii) growth (biomass) of PO212 by real-time PCR. P. oxalicum grows and survives better in drought conditions regardless of temperature and soil type. P. oxalicum grows and survives more in sandy loam soils with low organic matter content, higher pH and lower availability of phosphorus and nitrogen. Survival and growth of P. oxalicum negatively correlates with the availability of water and positively with the organic content. Only survival also correlated positively with pH. Moreover, trials are carried out into commercial orchards soils with different physic-chemical properties and different environmental conditions TO STUDY THE ESTABLISHMENT, SURVIVAL, VERTICAL DISPERSION AND HORIZONTAL SPREAD OF PO212. P. oxalicum 212 can persist and survive at very low levels in soil one year after its release. The size of the PO212 population after its release into the tested natural soils is similar to that of indigenous Penicillium spp. Furthermore, the vertical dispersion and horizontal spread of PO212 is limited in different soil types. The introduction of P. oxalicum in a natural environment not only involves their action on the target organism, the pathogen, but also on other indigenous microorganisms. TO ASSESS THE EFFECT OF P. oxalicum APPLICATION ON SOIL INDIGENOUS FUNGAL COMMUNITIES in two commercial orchards, soil samples are analyzed by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis polyacrylamide (DGGE). Samples are taken from soil at two depths (5 and 10 cm) and four dates from the application of P. oxalicum 212 (0, 75, 180 and 365 days). DGGE analysis shows that differences are observed between sampling dates and are independent of the treatment of P. oxalicum applied and the depth. BCA application does not affect the fungal population of the two soil analyzed. Sequence analysis of the DGGE bands confirms previous findings and to identify the presence of BCA on soils. The presence of P. oxalicum in soil is especially related to environmental factors such as humidity. Therefore, we conclude that the 212 of strain Penicillium oxalicum can be considered an optimum BCA, since it is environmentally competitive and effective against a broad spectrum of diseases and does not have any negative effect on soil non-target fungi communities.

Tomato Ve disease resistance genes encode cell surface-like receptors

In tomato, Ve is implicated in race-specific resistance to infection by Verticillium species causing crop disease. Characterization of the Ve locus involved positional cloning and isolation of two closely linked inverted genes. Expression of individual Ve genes in susceptible potato plants conferred resistance to an aggressive race 1 isolate of Verticillium albo-atrum. The deduced primary structure of Ve1 and Ve2 included a hydrophobic N-terminal signal peptide, leucine-rich repeats containing 28 or 35 potential glycosylation sites, a hydrophobic membrane-spanning domain, and a C-terminal domain with the mammalian E/DXXXLφ or YXXφ endocytosis signals (φ is an amino acid with a hydrophobic side chain). A leucine zipper-like sequence occurs in the hydrophobic N-terminal signal peptide of Ve1 and a Pro-Glu-Ser-Thr (PEST)-like sequence resides in the C-terminal domain of Ve2. These structures suggest that the Ve genes encode a class of cell-surface glycoproteins with receptor-mediated endocytosis-like signals and leucine zipper or PEST sequences.

O conceito de equilíbrio hidráulico e termodinâmico da água no solo aplicado ao estudo da curva de retenção e murchamento de plantas

Estimativas sobre alterações climáticas globais têm aumentando a demanda por estudos sobre propriedades dos solos relativamente secos e limitações impostas à absorção de água pelas plantas em condições de escassez hídrica. Neste estudo, fatores que influenciam a retenção da água no solo e o murchamento de plantas foram avaliados com base no conceito de equilíbrio da água no solo. Objetivou-se com este estudo: (i) avaliar a confiabilidade de medições do conteúdo de água no solo sob altas sucções matriciais em câmaras de pressão, usando como referência a técnica de ponto de orvalho (ii) avaliar as interações entre espécies de plantas e solos com diferentes classes texturais no ponto de murcha permanente (iii) investigar as relações entre equilíbrio hidráulico da água no solo e murchamento de plantas a partir do conceito de corte hidráulico. Para tanto, um experimento para avaliar a influência dos tipos de solos e espécies de plantas, no ponto de murcha permanente foi conduzido em casa de vegetação da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" da Universidade de São Paulo, Piracicaba, São Paulo. Avaliou-se o murchamento de plantas de girassol (Helianthus annuus L.), milho (Zea mays L.) e soja (Glycine max L.). Os solos utilizados no estudo foram coletados na camada superficial (0-10 cm) em quatro áreas, selecionadas com o objetivo de obter classes texturais contrastantes, localizadas no município de Piracicaba, São Paulo, Brasil. Sub-amostras foram utilizadas para determinação da distribuição do tamanho de partículas e atributos químicos. Amostras indeformadas foram coletadas para a determinação da curva de retenção da água no solo pela técnica de câmaras de pressão. Adicionalmente, amostras deformadas foram utilizadas para determinação das características de retenção da água no solo pela técnica do ponto de orvalho em altos valores de sucções matriciais. Os dados de retenção de água no solo foram ajustados a modelos empíricos para estimativas da sucção matricial e conteúdo de água relacionada à água em equilíbrio hidráulico (água residual). Foram observadas similaridades nas determinações das características de retenção da água no solo entre as técnicas de câmaras de pressão e ponto de orvalho, sugerindo a boa drenagem das amostras de solo em câmaras de pressão. Interações significativas foram observadas entre os tipos de solos e espécies de plantas no ponto de murcha permanente, indicando que o movimento de água no contínuo solo-planta-atmosfera foi dependente de resistências relacionadas tanto ao solo quanto às plantas. Ou seja, tanto à capacidade do solo em transportar água até raízes, quanto à habilidade das plantas em absorver a água transportada, assim como, aos processos de regulação de água que ocorrem nas plantas. A abordagem baseada no conteúdo de água residual para o intervalo de sucções matriciais de 0 a 15.000 hPa não foi adequada para ilustrar a condição de equilíbrio hidráulico da água no solo, definidos pelo corte hidráulico, e relações com as sucções matriciais em ocorre o murchamento de plantas.

Compatibilidade entre tratamentos químico e biológico de sementes de feijão para controle de Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli

Atualmente, a produtividade do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.) pode ser reduzida devido à ocorrência de doenças em todo o território nacional, destacando-se a murcha de fusário, causada por Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli (Fop). No campo, o patógeno é disseminado a longas distâncias através das sementes infectadas e/ou contaminadas e a sua sobrevivência ocorre, principalmente, no solo. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a inibição do crescimento micelial de Fop por Trichoderma spp.; classificar a sensibilidade in vitro de Fop e Trichoderma spp., separadamente, a fungicidas e verificar a compatibilidade entre fungicidas químicos e biológicos para controle de Fop, presente nas sementes e no solo. Para avaliar a inibição do crescimento micelial de Fop, foram utilizados três isolados do patógeno, os quais foram confrontados, in vitro, com três isolados de Trichoderma spp. em testes de cultura pareada e produção de metabólitos voláteis a 20-22°C. Os experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições para cada isolado de Trichoderma. Para a classificação da sensibilidade in vitro de Fop e Trichoderma a fungicidas, foram avaliados os mesmos isolados anteriormente utilizados. Foram comparados dez fungicidas, em doses entre 0 a 100 mg L-1 que foram ajustadas de acordo com a CI50 de cada fungicida. Com base na percentagem de inibição do crescimento micelial, foram estimados os valores da concentração inibitória de 50% (CI50) e 100% (CI100) e selecionaram-se os fungicidas compatíveis com Trichoderma spp. A compatibilidade entre tratamentos químico e biológico foi avaliada através da inoculação artificial de sementes de feijão com um isolado de Fop (IAC 11.299-1) e infestação do mesmo no solo. As sementes foram tratadas com os fungicidas fludioxonil, flutriafol e tiofanato metílico, e com os três produtos biológicos, separadamente e em misturas. Avaliou-se o efeito dos tratamentos por meio dos testes de sanidade, germinação, comprimento de plântulas, massa da matéria seca em laboratório e índice de velocidade de emergência e porcentagem de emergência em estufa não climatizada. O efeito protetor dos tratamentos foi verificado através do teste de transmissão do patógeno solo-planta. Todos os isolados de Trichoderma apresentaram antagonismo in vitro contra Fop. No teste de cultura pareada foi observada uma redução de 15 a 20% no crescimento micelial do patógeno. No teste de produção de metabólitos voláteis, o isolado T12-1086G05 foi responsável pela maior inibição do crescimento micelial de Fop (10 a 48%). Os testes de sensibilidade in vitro mostraram que tiofanato metílico, flutriafol e fludioxonil foram compatíveis com Trichoderma (CI50 > 2 mg L-1). Com exceção do flutriafol e do GF 422 isolados e em mistura, todos os tratamentos foram eficientes na erradicação de Fop nas sementes, sem afetar a sua qualidade fisiológica. No teste de transmissão, verificou-se que a incidência de Fop foi de 5 a 40% no hipocótilo e de 5 a 30% nas raízes de feijoeiro provenientes de sementes tratadas com os produtos.

Identificación, fluctuación poblacional de insectos y descripción de enfermedades asociadas al plátano en Rivas, Nicaragua

El plátano es un cultivo de alta rentabilidad con aceptables índices de producción y calidad, representa un rubro alternativo de exportación en la región, principalmente para el mercado Centroamericano. Desde algún tiempo atrás, la seguridad que el cultivo proporciona a los pequeños, medianos y grandes productores se ha visto amenazada por un conjunto de plagas y enfermedades que afectan a la planta y sus frutos. Con el objetivo de contribuir al conocimiento científico de insectos plagas y enfermedades asociadas al cultivo del plátano (Musa paradisiaca. L), se realizó este estudio en el periodo comprendido de Enero a Septiembre del 2014 en Rivas. Se hicieron muestreos de insectos y colectas de material enfermo en seis fincas plataneras de Rivas. Los insectos y patógenos fueron identificados en los laboratorios del Instituto de Protección y Sanidad Agropecuaria en Rivas y confirmados en los laboratorios de la Universidad Nacional Agraria. Las variables evaluadas en este estudio fueron, Número de picudos por trampa, fluctuación poblacional de picudos por finca, número de cochinillas arinosas por planta, fluctuación poblacional de cochinilla arinosa por finca, porcentaje de incidencia y severidad de daño de Sigatoka amarilla por planta, área bajo la curva de progreso de la enfermedad de Sigatoka amarilla, porcentaje de incidencia de daño de las enfermedades pudrición acuosa de las musáceas y de punta de cigarro. Como resultados del estudio se identificaron los insectos asociados al plátano tales como Cosmopolites sordidus, Methamacius hemipterus, Rhinchosporum palmarum y Dysmicoccus grassi. Los principales patógenos asociados al platan identificados en este estudio fueron Micosphaerella fijiensis, Erwinia sp y Verticillium sp., de manera general se observó que la incidencia y severidad de todos los agentes causales de enfermedades reflejaron un comportamiento similar en las seis fincas, estos agentes se presentaron en todos los meses de muestreo, sin embargo, los mayores porcentajes de severidad se manifestaron en los meses de Agosto y Septiembre del 2014 con porcentajes que oscilaron entre el 60 y 67 %, la mayor área bajo la curva de progreso de la enfermedad se presentó en la finca La Zopilota, seguido de San Alberto y La Granja, la menor área bajo la curva de progreso de la enfermedad se presentó en la finca El Espíritu, El Trapiche y Valentina.

What influences fungal communities in cotton soils

Soilborne diseases such as Fusarium wilt, Black root rot and Verticillium wilt have significant impact on cotton production. Fungi are an important component of soil biota with capacity to affect pathogen inoculum levels and their disease causing potential. Very little is known about the soil fungal community structure and management effects in Australian cotton soils. We analysed surface soils from ongoing field experiments monitoring cotton performance and disease incidence in three cotton growing regions, collected prior to 2013 planting, for the genetic diversity and abundance as influenced by soil type, environment and management practices and link it with disease incidence and suppression. Results from the 28S LSU rRNA sequencing based analysis indicated a total of 370 fungal genera in all the cotton soils and the top 25 genera in abundance accounted for the major portion of total fungal community. There were significant differences in the composition and genetic diversity of soil fungi between the different field sites from the three cotton growing regions. Results for diversity indices showed significantly greater diversity in the long-term crop rotation experiment at Narrabri (F6E) and experiments at Cowan and Goondiwindi compared to the Biofumigation and D1 field experiments at ACRI, Narrabri. Diversity was lowest in the soils under brassica crop rotation in Biofumigation experiment. Overall, the diversity and abundance of soil fungal community varied significantly in the three cotton growing regions indicating soil type and environmental effects. These results suggest that changes in soil fungal community may play a notable role in soilborne disease incidence in cotton.

The importance of cotton disease surveys in Queensland for monitoring endemic diseases and detecting new pathogens and pests

The cotton industry in Australia funds biannual disease surveys conducted by plant pathologists. The objective of these surveys is to monitor the distribution and importance of key endemic pests and record the presence or absence of new or exotic diseases. Surveys have been conducted in Queensland since 2002/03, with surveillance undertaken by experienced plant pathologists. Monitoring of endemic diseases indicates the impact of farming practices on disease incidence and severity. The information collected gives direction to cotton disease research. Routine diagnostics has provided early detection of new disease problems which include 1) the identification of Nematospora coryli, a pathogenic yeast associated with seed and internal boll rot; and 2) Rotylenchulus reniformis, a plant-parasitic nematode. This finding established the need for an intensive survey of the Theodore district revealing that reniform was prevalent across the district at populations causing up to 30% yield loss. Surveys have identified an exotic defoliating strain (VCG 1A) and non-defoliating strains of Verticillium dahliae, which cause Verticillium wilt. An intensive study of the diversity of V. dahliae and the impact these strains have on cotton are underway. Results demonstrate the necessity of general multi-pest surveillance systems in broad acre agriculture in providing (1) an ongoing evaluation of current integrated disease management practices and (2) early detection for a suite of exotic pests and previously unknown pests.

Pseudomonas fluorescentes provenientes da rizosfera de solanáceas no controle de Ralstonia solanacearum em tomateiro

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2015.

Parametros de solo em funcao da umidade na capacidade de campo em areas irrigaveis do tropico Semi-Arido brasileiro.

Simula-se, atraves de um modelo matematico sequencial os principais parametros do solo: estimativas de umidade no ponto de murcha permanente (PMP) a 1,5 MPa, e curvas de retencao de agua por meio da correspondencia da umidade do solo no ponto de capacidade de campo (CC). Usando-se tecnicas de superficies de resposta, obtiveram-se as classificacoes texturais em funcao da disponibilidade total de agua no solo (DTA), em m3/ha por cm, que facilitou a aplicacao pratica dos resultados. O modelo, com base na analise de 4.288 amostras, permite estimar as variaveis relacionadas com um grau de significancia superior a 0,01. A validacao do campo mostrou ser aplicavel aos agricultores de areas irrigaveis que ainda nao tem acesso as informacoes obtidas em laboratorio.

Aspectos de manejo de solos frágeis em perímetros irrigados da região Nordeste: ênfase em Neossolo Quartzarênico.

Os solos arenosos apresentam fragilidade estrutural e textural. Atualmente, esses solos vêm sendo amplamente cultivados, com destaque para as culturas de mangueira e videira, em perímetros irrigados da região Nordeste. O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns atributos físicos e químicos de um Neossolo Quartzarênico em área cultivada com a cultura da mangueira sob irrigação de longo prazo e uma área de referência (vegetação de caatinga). O estudo foi realizado, em área comercial em Petrolina-PE, Brasil. Foram coletadas amostras de solo em: 1) sob caatinga; 2) sob cultivo de mangueira (Mangifera indica L.), dispostas de forma pareada, em transecto contendo 10 pontos distanciados de 30 m entre si. Amostras compostas foram coletadas nas profundidades (m): 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40; 0,40-0,60; 1,00-1,20; 1,60-1,80, no início do período chuvoso, em novembro de 2011. Em laboratório, determinaram-se a reação do solo pH-H2O, cátions trocáveis (K+, Ca2+, Mg2+, Al3+), fósforo disponível (P-disp.) e o teor de carbono orgânico total. A CTC a pH 7,0 (T) e a saturação por bases (V%) foram calculadas. Para determinação dos atributos físicos foram coletadas amostras indeformadas, em anéis volumétricos (100 cm3), nas camadas de 0,00- 0,10 m e 0,10-0,20 m. Determinaram-se o teor de água volumétrica na capacidade de campo (? cc), no ponto de murcha permanente (? pmp), densidade do solo, densidade de partículas, o volume de macro e de microporos e poros totais. A água disponível foi calculada pela diferença entre (? cc) e (? pmp). Os resultados indicam elevação do pH-H2O, K+, P-disp, Ca2+ e V% em área de fruticultura irrigada, em especial, na camada de 0,00-0,10 m do solo e menores teores de Al3+. A adubação com potássio e fósforo, em sistemas irrigados de produção de manga incrementa a translocação desses nutrientes para camadas profundas do solo. O cultivo de mangueira irrigada após 20 anos promoveu redução do volume de macroporos na camada de 0,0-0,10 m do solo. No entanto, não foi suficiente para indicar um grau acentuado de compactação. Os atributos químicos e físicos se correlacionaram de forma linear e positiva com os teores de carbono orgânico. Isso demonstra a importância de estratégias de manejo que visem o incremento de matéria orgânica do solo, em clima semiárido.

Potencial de hidrolisado de peixe para o controle de fitopatógenos.

Os produtos obtidos da fermentação de pescados marinhos frescos registrados como fertilizantes orgânicos são ricos em nutrientes, possuem em sua composição quitina e quitosana, podendo-se constituir em um produto alternativo adequado para o controle de fitopatógenos. O objetivo deste trabalho foi estudar o potencial de um hidrolisado de peixe em controlar o oídio em abobrinha, F. oxysporum f. sp. lycopersici raça 3 em tomate e Pythium spp. em pepino. Nesse sentido, um fertilizante orgânico obtido da fermentação de resíduos de pescados marinhos frescos foi pulverizado semanalmente nas plantas de abobrinha, com o auxílio de um compressor de pintura 10 1b/pol2 m a 0%, 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5% e 10% (v/v) para o controle do oídio. Este mesmo fertilizante foi incorporado ao substrato nas concentrações de 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% e 100% (por volume de água necessária para atingir a capacidade de campo), em experimento realizado dentro e fora de casa de vegetação. Outros experimentos realizados avaliaram a eficiência do hidrolisado de peixe no controle do tombamento causado por Pythium spp., em pepino e a murcha-de-fusário causada por Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici raça 3, em tomate. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação e o delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com dez repetições por tratamento. Para o pepino, foi utilizada a técnica de estimular a população original do solo com aveia. Assim, o hidrolisado de peixe foi incorporado ao solo dez dias após a mistura com aveia, em concentrações de 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% e 100% do volume de água, para atingir a capacidade de campo do solo e com incubação aberta e fechada. Após dez dias de incubação, 200 ml da mistura foram adicionados ao colo das plantas de pepino no estádio de 2° folhas verdadeiras. A avaliação foi realizada após cinco dias, determinando-se o número de plântulas tombadas. O hidrolisado de peixe, tanto pulverizado na folhas quanto incorporado no substrato, não controlou o oídio da abobrinha. Por outro lado, pode ser observado o efeito do hidrolisado de peixe no desenvolvimento das plantas e no desenvolvimento de Trichoderma no substrato. A partir da concentração de 30%, não houve tombamento de plantas. Por outro lado, o tombamento foi de 100% para os tratamentos com 0 e 5% do fertilizante. Para o experimento do Fusarium, foram utilizados três isolados da raça 3 de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (isolados 145, 146 e 149). Após a infestação, o substrato foi incubado por quinze dias com o hidrolisado de peixe e foi incorporado ao substrato nas seguintes concentrações: 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40% e 50% volume de água necessária para atingir a capacidade de campo. Uma muda de tomate cultivar Santa Clara suscetível à raça 3 com 30 dias de idade, foi transferida para cada vaso. A severidade da doença foi avaliada após 40 dias, por meio de escala de notas para escurecimento vascular e sintomas externos. De modo geral, todas as doses do hidrolisado de peixe reduziram, significativamente, a severidade da doença.

Utilização de imagens do ALOS/PALSAR no mapeamento digital de atributos físicos dos solos.

O levantamento e a análise da espacialização dos atributos do solo através de ferramentas de geoestatística são fundamentais para que cada hectare de terra seja cultivado segundo as suas reais aptidões. As imagens de radar de abertura sintética (SAR) têm um grande potencial para a estimação de umidade do solo e, desta forma, estes sensores podem auxiliar no mapeamento de propriedades físicas e físico-hídricas dos solos. O objetivo geral deste estudo foi avaliar o potencial de utilização de imagens de radar (micro-ondas) ALOS/PALSAR na identificação de solos em uma área da Formação Botucatu, dominada por solos de textura arenosa e média no município de Mineiros - GO. A área tem aproximadamente 946 ha, com o relevo da região variando de plano a suave ondulado e geologia da área é composta basicamente, por Arenitos da Formação Botucatu. No presente estudo foram amostrados 84 pontos para calibração e 25 pontos para validação, coletados nas profundidades de 0-20 cm e 60-80 cm. As amostras de solo analisadas para a determinação de areia, silte, argila, capacidade de campo (CC), ponto de murcha permanente (PMP) e água total disponível (AD). Para o desenvolvimento do trabalho foram adquiridas imagens de cinco datas e diferentes polarizações, totalizando 14 imagens, que foram processadas para a correção geométrica e correção radiométrica, utilizando o MDE. Também foram gerados covariáveis dos atributos do terreno: elevação (ELEV), declividade (DECLIV), posição relativa da declividade (PR-DECL), distância vertical do canal de drenagem (DVCD), fator-ls (FATOR-LS) e distância euclidiana (D-EUCL). A predição dos atributos do solo foi realizada utilizando os métodos Random Forest (RF) e Random Forest Krigagem (RFK), tendo como covariáveis preditoras as imagens de radar e os atributos do terreno. O processamento das imagens do radar ALOS/PALSAR possibilitou as correções geométrica e radiométrica, transformando os dados em unidades de coeficiente de retroespalhamento (?º) corrigidos pelo modelo digital de elevação (MDE). As imagens adquiridas representaram de forma ampla as variações de ?º ocorridos em diferentes datas. Os solos da área de estudo são predominantemente arenosos, com a maioria dos pontos amostrados classificados como NEOSSOLOS QUARTZARÊNICOS, seguidos dos LATOSSOLOS. Os modelos RF empregados para a predição dos atributos físicos e físico-hídricos dos solos proporcionaram a análise da contribuição das covariáveis preditoras. Os atributos do terreno que exerceram maior influência na predição dos atributos estudados estão relacionados à elevação. As imagens de 03/05/2009 (HH1, VV1, HV1 e VH1) e 26/09/2010 (HH3 e HV3), obtidas em períodos mais secos, tiveram melhores correlações com os atributos do solo. As análises dos semivariogramas dos resíduos da predição dos modelos RF demonstraram maior dependência espacial na camada de 60 a 80 cm. A abordagem da Krigagem somada ao modelo RF contribuíram para a melhoria da predição dos atributos areia, argila, CC e PMP. O uso de imagens de radar ALOS/PALSAR e atributos do terreno como covariáveis em modelos RFK mostrou potencial para estimar os atributos físicos (areia e argila) e físico-hídricos (CC e PMP), que podem auxiliar no mapeamento de solos associados aos materiais de origem da Formação Botucatu.

Doenças em plantios jovens de eucalipto em sistemas agroflorestais no Acre.

O uso de sistemas agrossilvipastoris com plantio de eucalipto tem se tornado bastante importante no Acre. Com o aumento dos cultivos de eucalipto no Acre, tem ocorrido o ataque de patógenos no campo principalmente durante os estágios iniciais da cultura. Conhecer as principais doenças que afetam os plantios de eucalipto é fundamental para o sucesso dos sistemas agrossilvipastoris que empregam esta espécie. Assim este trabalho teve como objetivo relatar as principais doenças em plantios de eucalipto no Acre associados a sistemas silvipastoris em implantação. Foram avaliadas três áreas com plantios jovens de eucalipto com diferentes espécies. Nas áreas foram realizadas visitas mensais para detecção de doenças. Plantas com sintomas de doenças foram trazidas ao Laboratório de Fitopatologia da Embrapa Acre para diagnóstico. Em campo avaliou-se a incidência e severidade das doenças. Foram relatadas os seguintes patossistemas: Ralstonia solanacearum - Murcha Bacteriana; Xanthomonas axonopodis - Mancha Foliar Bacteriana do Eucalipto; Puccinia psidii - Ferrugem do Eucalipto; Coniella fragariae ? Mancha de Coniela; e Cylindrocladium spp. ? Mancha de Cylindrocladium.