martes, 5 de junio de 2012

Tratamientos postcosecha con el fungicida fludioxonil en el control de enfermedades fúngicas de cerezas

El Ministerio de Agricultura ha autorizado desde el 1 de junio y hasta el 30 de septiembre, el formulado Fludioxonil 23% p/v como fungicida para tratamientos en centrales hortofruticolas de cerezas, ciruelas y melocotones, especialmente para aquellas partidas con destino a mercados de ultramar. Estudios previos realizados por nuestro grupo de investigación mostraron la eficacia de los tratamientos con el fungicida Fludioxonil en el control de las infecciones poscosecha en cerezas producidas por los patógenos Penicillium expansum, Botrytis cinerea y Monilia fructigena. Aquí os dejo el trabajo:


Tratamientos postcosecha con el fungicida fludioxonil en el control de enfermedades fúngicas de cerezas

J. Alonso C. Sotelo y R. Alique
Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (CSIC)
Jose Antonio Novais 10-Madrid-28040. España

Resumen
La cereza (Prunus avium L.) es un fruto no climatérico altamente perecedero. Su vida poscosecha es muy corta por su falta de compuestos de reserva y alta intensidad respiratoria. Su deterioro se inicia con el pardeamiento y secado de los pedúnculos, oscurecimiento del color del fruto,  deshidratación del fruto y desarrollo de podredumbres. Durante la poscosecha, las principales enfermedades son producidas por el desarrollo de podredumbres de origen fúngico, siendo los principales hongos responsables Monilinia fructigena (pudrición parda), Botrytis cinerea (moho gris), Penicillium expansum (moho azul), Alternaria spp. y Rhizopus stolonifer. Actualmente, el sector de la cereza nacional no dispone de ningún fungicida químico ni de ningún agente de control biológico aprobado por el registro europeo para su aplicación  durante la postcosecha de cerezas, limitando la maquinaria desarrollada específicamente para el procesado de los frutos e incrementando su costes de manipulación.

En el presente trabajo, la investigación realizada se ha centrado en el control de enfermedades fúngicas inducidas con los hongos patógenos Monilia fructigena, Botrytis cinerea y Penicillium expansum mediante la aplicación de tratamientos poscosecha con el fungicida FLUDIOXONIL.

La eficacia de este fungicida se ha analizado a escala de laboratorio mediante inoculaciones controladas de los patógenos, utilizando diferentes dosis del fungicida. El seguimiento del desarrollo de las infecciones mediante incubación de los frutos a 20ºC, en urnas con alta humedad relativa para favorecer el desarrollo de las infecciones.

Los tratamientos con SCHOLAR 50 WP (nombre comercial del fludioxonil) han sido eficaces en el control del desarrollo de la infección de Penicillium expansum, Botrytis cinerea y Monilia fructigena en diferentes variedades comerciales de cerezas, disminuyendo a su vez el desarrollo y el tamaño de las lesiones producidas por los patógenos. El incremento de la dosis de tratamiento de SCHOLAR 50 WP aumenta la eficacia frente al desarrollo de infecciones producidas.

Introducción
Enfermedades postcosecha de la cereza
Las enfermedades postcosecha se producen como consecuencia de condiciones meteorológicas adversas, altas temperaturas y/o fuertes lluvias, durante el desarrollo del fruto. Otros factores que contribuyen al desarrollo de enfermedades son la recolección de los frutos en un avanzado estado de madurez, carencia de un programa de control integrado de estas enfermedades y/o manejo deficiente de  prácticas precosecha o manipulación postcosecha (Looney, N.E. et al, 1996). La carencia de un programa de control de estas enfermedades limitará la capacidad de conservación y distribución comercial de las cerezas. Este programa, conllevará prácticas conjuntas que van desde la aplicación de tratamientos fungicidas durante la pre y postcosecha, recolección cuidadosa en optimo estado de maduración, eliminación de calor de campo, manipulación cuidadosa, baja temperatura de conservación, envasado en atmósferas modificadas, limpieza adecuada de los equipos de manipulación y desinfección de agua, etc (J. Alonso y R. Alique, 2006).

Las principales enfermedades postcosecha de cerezas son producidas por el desarrollo de podredumbres de origen fúngico. Entre los hongos patógenos responsables están varias especies del género Monilia (podredumbre parda), Botrytis cinerea (moho gris), Penicillium expansum (moho azul) y Rhizopus stolonifer. El moho aparece como el desarrollo de una oscura mancha que va atacando todo el fruto y va esparciéndose en forma polvorienta por la superficie del fruto. Para controlar el moho se aplican fungicidas con captan y tebuconazol (J. Alonso y R. Alique, 2006) .

La infección por Monilia spp se manifiesta especialmente en años lluviosos, durante la época de floración y desarrollo del fruto, infectando rápidamente a los frutos en presencia de humedad y temperaturas cálidas, entre 20 y 26ºC. Para su control en frutos, se recomiendan aplicaciones funguicidas precosecha con tebuconazol, rápida eliminación de calor de campo y cloración del agua para evitar la germinación de las esporas y la infestación de la fruta.

La infección por Botrytis cinerea es proclive en frutos senescentes y frutos con prolongada conservación. En condiciones de baja humedad relativa se producen abundantes esporas de color gris, mientras que en condiciones húmedas se desarrolla un abundante micelio algodonoso. Su desarrollo, aunque lentamente, puede producirse a 0ºC. Se recomienda recolección en óptimo grado de madurez, aplicación de tratamientos precosecha con tebuconazol, baja temperatura de conservación y una manipulación cuidadosa.

La infección por Penicillium expansum se produce sobre fruta dañada o senescente. El fruto infectado desarrollará un sinfín de diminutas esporas verde-azuladas, con gran capacidad de dispersión. Variedades tempranas de cerezas como Burlat son más sensibles que las variedades tardías. Se recomienda no almacenar fruta rajada y una manipulación cuidadosa. Bajas temperaturas de conservación ralentizan el desarrollo de la enfermedad.

Las infecciones por Rhizopus stolonifer se producen durante la postcosecha de los frutos. Se desarrolla en frutos con lesiones epidérmicas producidas por el rajado y la manipulación. Presenta una alta capacidad de propagación e infección mediante la diseminación de esporas. Para el desarrollo del hongo se requieren temperaturas superiores a los 4º C, recomendándose la conservación e los frutos a 0º C para evitar su desarrollo.



Ilustración 1: Podredumbres causadas durante la poscosecha de cerezas por Monilia spp (A), Botrytis cinerea (B), Penicillium expansum (C) y Rhizopus stolonifer (D


El control de los programas para el control de las enfermedades postcosecha difiere en las diferentes áreas mundiales de producción, a pesar de encontrarnos en un mercado globalizado. Así, el los países de la UE no está registrado para su uso en postcosecha ningún fungicida o agente de control biológico para el control de los patógenos, utilizando exclusivamente la cloración del agua. Los tratamientos fungicidas están restringidos a su aplicación durante la precosecha, conservación a bajas temperaturas y envasado en atmósferas modificadas activas o pasivas. En 1996 quedó prohibida la utilización de iprodiona para la postcosecha de cerezas en EEUU, por la retirada voluntaria del producto por la compañía productora, debido al posible riesgo carcinogénico a altas exposiciones. No obstante, algunos países productores, como Chile y Argentina continuaron utilizando este producto dentro de sus programas de postrecolección. EEUU actualmente tiene permitido la utilización de fludioxonil y de un fungicida biológico (BIO-SAVE), basado en la cepa LP-10 de Pseudomonas syringae, para el control de enfermedades postcosecha (Spotts, R.A. et al, 2002).

Sin embargo, la opinión del consumidor es contraria a la utilización de los fungicidas químicos,  impulsando la investigación de métodos alternativos basados en tecnologías seguras y de bajo impacto ambiental, que puedan formar parte de la estrategia para el control de las enfermedades postcosecha de los frutos. En cerezas, diferentes métodos han y están siendo  evaluados, de forma aislada o integrada, en el control de las enfermedades postcosecha, basados en la aplicación de fungicidas precosecha (Romanazzi, G. et al, 2001), envasado en atmósferas modificadas (Alique, R. et al, 2003), altas concentraciones de CO2 (Tian, S. et al., 2001), tratamientos hipobáricos (Karabulut, O.A. et al. 2001), tratamientos con sales orgánicas e inorgánicas (Tsao, R. y Zhou, T., 2000), monoterpenoides (Karabulut, O.A. et al. 2001), etanol y agua caliente (Karabulut, O.A. et al. 2001), inductores de mecanismos de defensa (Karabulut, O.A. et al. 2001), y antagonistas microbianos (Romanazzi, G. et al, 2001. , R. y Zhou, T., 2000).

En esta misma línea, nuestro grupo de investigación ha desarrollado tecnologías y evaluando tratamientos viables con agentes de control biológico, elicitores, recubrimientos y fungicidas que pudieran integrarse en la estrategia para el control de enfermedades postcosecha de origen fúngico producidos por Monilia spp., Botrytis cinerea y Penicillium expansum. Con la participación directa del sector productor y en colaboración estrecha con diferentes grupos de investigación pública y privada, siendo objeto de estudio el envasado en atmósferas modificadas activas y pasivas, la aplicación de recubrimientos comestibles; la eficacia de antagonistas microbianos y de fungicidas de síntesis durante la pre y post-cosecha; y la inducción de resistencia por reguladores de crecimiento.

El Fludioxonil

Para avanzar en el control de enfermedades postcosecha se han realizado diversos estudios en los que se ha querido probar la eficacia de dos componentes, el Cyprodinil y el Fludioxonil (B. Forster and T. Staub. 1996). Últimamente  estos dos agentes han jugado un papel importante en el control de hongos como Botrytis cinerea, con dos nuevos modos de acción diferentes. Mientras que el cyprodinil parece interferir en la síntesis de ciertos amino ácidos, especialmente la metionina (Masner, Muster and Schmid, 1994; Leroux,1994), el modo de acción del fludioxonil es más complejo  (Jespers, 1994). Es importante destacar que no se ha observado resistencia cruzada entre estos dos componentes. Sin embargo, en otros estudios si que se ha podido observar cierta resistencia cruzada entre el cyprodinil y otras dos anilinopirimidinas, el mepanipirim y el pirimetanil. La actividad de estos dos componentes, particularmente contra Botrytis cinerea es de gran valor, ya que este hongo es de fácil adaptabilidad y en muchos casos ha desarrollado diversas formas de resistencia contra otros fungicidas (B. Forster and T. Staub. 1996).

Centrándonos en el fungicida fludioxonil, su estructura química está estrechamente relacionada a un compuesto bio-activo natural producido por un microorganismo del suelo del género Pseudomonas spp. Reemplazando algunos constituyentes en la molécula del pirrolnitrin, se logró incrementar la actividad biológica y la estabilidad del compuesto. Este compuesto fenilpirrólico posee un modo de acción original, diferente al de los compuestos comúnmente usados para el tratamiento de semillas. Actúa por contacto y penetración parcial, perturbando los intercambios a nivel de las membranas entre las células del hongo, bloqueando así su crecimiento (Hans-Juergen Rosslenbroich, Ditrich Stuebler, 2000). El Fludioxonil inhibe el desarrollo del micelio e induce una reducción instantánea de la absorción de los aminoácidos y azúcares. Estimula la síntesis del glicerol (sustancia reguladora de la presión osmótica intercelular), provocando hipertrofia y bloqueando el crecimiento de las células del hongo (www.syngenta.com).

Estructura del Fludioxonil:



Posee un amplio rango de acción sobre patógenos de los grupos Ascomicetes, Basidiomicetes y Deuteromicetes, con actividad fungiestática o fungicida según el tipo de patógeno.


Objetivos
El presente trabajo ha tenido como objeto:

1.    estudiar la eficacia del fungicida FLUDIOXINIL (SCHOLAR 50WP) para el control de las infecciones postcosecha de cerezas producidas por los hongos Penicillium expansum, Botrytis cinerea y Monilia fructigena.

2.    analizar la eficacia de las distintas concentraciones del fungicida, aplicadas en un rango de 50 a 200 cc/hl.


Materiales y métodos
Medio de cultivo: La mezcla de cultivo se obtiene mediante la disolución de 19,5 g de PDA (patata dextrosa agar) en 500 ml de agua, en un matraz, sellado con algodón y papel de aluminio. Los matraces se autoclavaron (121ºC durante 15 minutos). Una vez esterilizado el medio de cultivo, se procedió a su distribución en placas petri bajo una campana de flujo laminar en condiciones estériles. Una vez preparadas las placas se guardaron en cámaras a 0º C para su conservación y posterior utilización.

Obtención de patógenos: Penicillium expansum, Botrytis cinerea y Monilia fructigena fueron obtenidos de cepas silvestres aisladas de frutos infectados, tras una semana de conservación a 20ºC y humedad relativa cercana a la saturación. Los hongos fueron cultivados en las placas previamente preparadas, en medio PDA con transferencias periódicas e incubados a 25ºC en estufa. Previamente a la inoculación de los frutos, las suspensiones de esporas fueron obtenidas por inundación de la placa con Tween 80 0.05%,  raspado superficial del hongo, y ajustadas a la concentración deseada tras el recuento en cámara Thoma. Éste se hizo observando la cantidad de esporas en un microscopio, tras añadir con una micropipeta una pequeña cantidad de la disolución de esporas en la cámara Thoma. Una vez conocidas las concentraciones de patógenos, éstas se ajustaron por dilución a 15 esporas/µl para Penicillium expansum y 50 esporas/µl para Botrytis cinerea y 35 esporas/µl para Monilia fructigena.

Preparación de la fruta: Tras la selección de las cerezas se llevó a cabo un lavado de los frutos hipoclorito sódico como desinfectante. A continuación se realizó un baño por inmersión de 3 minutos en una disolución con SCHOLAR 50 WP. Se aplicaron las siguientes concentraciones de fungicida para cada ensayo:

-    50 cc/hl (0,5 ml en 1litro de agua)
-    100 cc/hl (1 ml en 1 litro de agua)
-    150 cc/hl (1,5 ml en 1 litro de agua)
-    200 cc/hl (2 ml en 1 litro de agua)

Composición del SCHOLAR 50 WP:

*Fludioxonil………………………………………….500 g/kg (50% p/p)
Materiales inertes…………………………………….500 g/kg

*4-(2,2 difluoro-1,3-benzodioxol-4-il)-1H-pirrol-3-carbonitrilo


Una muestra de 15 cerezas, 3 réplicas por cada muestra, se sometió al tratamiento del fungicida en sus distintas concentraciones. Tras el baño se dejó un periodo de secado de aproximadamente 1 hora. A continuación se realizó en cada fruto una incisión superficial de 2 mm, con una aguja de siembra, en la cara opuesta a la cicatriz de sutura de la cereza. Inmediatamente se inocularon 3 µl de las suspensiones de esporas de los hongos patógenos (Penicillium expansum, Botrytis cinerea o Monilia fructigena) en las incisiones realizadas.

Los frutos se distribuyeron de forma independientes en cajas con alvéolos, se introdujeron en urnas de metacrilato conectadas a un flujo de aire húmedo (85-90 ml de aire/minuto) en una cámara con ajuste de temperatura a 20ºC durante 7 días. De forma periódica se realizó el recuento de los frutos infectados y el tamaño de las infecciones.

Análisis estadístico: El análisis estadístico de los resultados fue realizado mediante análisis de la varianza de una vía, utilizando el test de la mínima diferencia significativa (LSD) con un intervalo de confianza del 95% para la comparación de las medias.


Resultados

Efecto del fungicida fludioxonil en el control de enfermedades postcosechas por Penicillium expansum en cerezas

Los ensayos frente a Penicillium expansum fueron realizados con cerezas de  las variedades New Star y Sumburst.  Tras cuatro día de incubación a 20ºC, las infecciones por P. expansum afectaban al 60-62% de los frutos control  de ambas variedades. Mientras que en la variedad Sunburst no fueron detectadas infecciones a concentraciones del fungicida de 100 y 200 cc/hl, y en la variedad New Star se desarrollaron algunas infecciones a concentraciones de 50 cc/hl (11,1%) y 100 cc/hl (4,4%).

Tras siete días de incubación, en la variedad Sunburst el porcentaje de frutos infectados en el control alcanzo al 82% de la población, detectando solamente un pequeño desarrollo de infección en los frutos tratados con 100 cc/hl (8,9%). En la variedad New Star, tras siete días de incubación el porcentaje de frutos infectados en el control asciende hasta el 70% de la población, mientras que en los frutos tratados con fludioxonil, se observa un descenso gradual de las infecciones al incrementar el porcentaje del fungicida de 50 cc/hl (24,4%) a 150 cc/hl (6,7%). 

Tabla 1: Eficacia de distintas concentraciones de fludioxonil en el control de infecciones por Penicillium expansum 

 

Pero además de disminuir la incidencia de frutos infectados, los tratamientos con fludioxonil disminuyeron el tamaño de las lesiones producidas por el patógeno, de forma proporcional a la concentración de fungicida utilizada como observamos en la variedad New Star tras siete días de incubación a 20ºC.



Tabla 2: Efecto de los tratamientos con fludioxonil en tamaño de las lesiones producidas por Penicillium expansum
   






Ilustración 2: Poblaciones de la variedad New Star, inoculadas con Penicillium expansum y tratadas con concentraciones de fludioxonil (50-150 cc/hl), tras siete días de incubación a 20ºC.


En la Ilustración 2 podemos observar el desarrollo de las infecciones por Penicillium expansum producidas en los frutos control, y la ausencia de desarrollo en los frutos tratados con Fludioxonil.


Efecto del fungicida fludioxonil en el control de enfermedades postcosechas por Botrytis cinerea en cerezas

Los ensayos con Botrytis cinerea fueron realizados en las variedades Giorgia y New Star. En la variedad Georgia, tras cuatro días de incubación a 20ºC, los frutos control han desarrollado la infección fúngica en un 69% de los frutos inoculados, mientras que en los frutos tratados con fludioxonil a concentraciones entre 100 a 200 cc/hl, se observó un descenso significativo (p≤0,05) de las infecciones, incrementando su eficacia a medida que incrementamos la concentración del fungicida (Tabla 3). En la variedad New Star, el desarrollo del hongo en el Control afectaba al 36% de los frutos tras 6 días de inoculación y del 69% tras 7 días a 20ºC. Los tratamientos con el fungicida fludioxonil se aplicaron en un rango de 50 a 150 cc/hl. Ninguno de los frutos de las poblaciones tratadas con el fungicida desarrollaron infección por Botrytis cinerea.



Tabla 3: Eficacia de distintas concentraciones de fludioxonil en el control de infecciones por Botrytis cinerea



El tamaño de las infecciones producidas por el hongo fue significativamente superior (p≤0,05) en los frutos control infectados que en las infecciones de los frutos tratados con fludioxonil, observándose en los frutos de la variedad Giorgia, un descenso del tamaño de las lesiones a medida que incrementamos la dosis de tratamiento (Tabla 4)


Tabla 4: Efecto de los tratamientos con fludioxonil en tamaño de las lesiones producidas por Botrytis cinerea





En la ilustración 32 podemos observar como las infecciones por Botrytis cinerea solo se presentaban en los frutos Control,  siendo eficaces la totalidad de las concentraciones de fludioxonil utilizadas en el control de las infecciones de este patógeno en el ensayo con la variedad New Star.



Ilustración 3: Poblaciones de la variedad New Star inoculadas con Botrytis cinerea y tratadas con concentraciones de fludioxonil (50-150 cc/hl), tras cinco días de incubación a 20ºC.


Efecto del fungicida fludioxonil en el control de enfermedades postcosechas por Monilia fructigena en cerezas

Los ensayos con Monilia fructigena fueron realizados con cerezas de la variedad New Star. La incidencia de las infecciones durante la incubación a 20ºC y el tamaño de las lesiones se muestran en la Tabla 27. En la población Control la incidencia de las infecciones afectó al 64 y al 82% de los frutos tras 4 y 5 días de incubación a 20ºC respectivamente.  Del mismo modo, en los frutos Control se observó un incremento de la lesión de la herida de 5,9 mm a 12 mm desde el 4º al 5º día de incubación. En las diferentes poblaciones de cerezas tratadas con fludioxonil a concentraciones entre 50-200 cc/hl no se produjeron infecciones en ninguno de los frutos tratados con el fungicida (Tabla 5).



Tabla 5: Eficacia de distintas concentraciones de fludioxonil en el control de infecciones por Monilia fructifena






Ilustración 4: Poblaciones de la variedad New Star inoculadas con Monilia fructigena y tratadas con concentraciones de fludioxonil (50-200 cc/hl), tras cinco días de incubación a 20ºC.

En la Ilustración precedente puede observarse el fuerte desarrollo de moniliosis en los frutos Control, y la ausencia de la misma en los frutos tratados con diferentes concentraciones del fungicida fludioxonil.

Conclusiones

Los tratamientos con el fungicida Fludioxonil han sido eficaces en el control de las infecciones poscosecha en cerezas producidas por los patógenos Penicillium expansum, Botrytis cinerea y Monilia fructigena.

Su eficacia ha sido evidente tanto en la incidencia de frutos infectados como en el tamaño de las lesiones producidas por el patógeno. La eficacia ha sido desigual en función de los ensayos. Y si bien hemos utilizado diferentes variedades de cerezas, los resultados obtenidos no podemos atribuirlos a un comportamiento varietal, pudiendo influir otras variables como el desarrollo de la maduración, tratamientos precosecha, etc. El aumento de la dosis de tratamiento del fungicida Fludioxonil aumenta la eficacia del tratamiento frente al desarrollo de infecciones producidas por dichos patógenos, siendo recomendable concentraciones de 150-200 cc/hl con la finalidad de minimizar el desarrollo de cepas resistentes al producto.

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