María Auxiliadora Jiménez¹, Dilcia Ulacio¹, Wilfredo Perdomo¹ y Elizabeth Briceño¹

RESUMEN

1 Decanato de Agronomía, Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado”. Apdo. 400. Barquisimeto. Venezuela.  e-mail: majimenez@ucla.edu.ve

Se determinó la micobiota y nematodos fitoparasíticos asociados con la rizósfera y raíz en el cultivo de ajo en dos localidades de la población de Agua Negra, estado Lara. Se colectaron al azar 150 plantas de aspecto sano a los 45, 90 y 135 días posteriores a la emergencia de las plántulas. Para determinar los hongos asociados con la rizósfera, se aplicó la técnica de platos de dilución y para la micobiota asociada con las raíces, se tomaron al azar 15 de éstos órganos, se lavaron y cortaron en segmentos para luego colocarlos sobre agar-agua acidificado con ácido láctico. Las colonias fúngicas que crecieron se cuantificaron y transfirieron a agar-papa-dextrosa, para su posterior identificación Se calculó la frecuencia relativa de los géneros de hongos aislados. Para el análisis nematológico se cortaron y trituraron segmentos de raíces, y se procesaron 500 g de suelo en un levigador de Oostenbrink, tamices de Cobb y embudos de Baerman. Los géneros de hongos identificados fueron Fusarium, Aspergillus, Cladosporium Penicillium, Rhizopus y Trichoderma, comunes a ambas localidades y la mayor frecuencia relativa fue para Fusarium equiseti, F. solani y Cladosporium allii sp. Las raíces fueron colonizadas por una población menor que en la rizósfera. F.solani y T. harzianum fueron comunes en ambas localidades, aunque en una de ella destacó mayor número de unidades formadoras de colonias. Los géneros de nematodos con mayor frecuencia fueron Helicotylenchus, Psilenchus y Aphelenchoides. Las especies aisladas podrían solamente estar sobre la superficie de la raíz sin llegar a ser patógenicas.

Palabras clave adicionales: Hongos parásitos, hongos antagonistas, hongos saprófitos, nemátodos fitopatásitos

Mycobiota and plant nematodes from rhizosphere and root in garlic (Allium sativum L.)

ABSTRACT

The mycobiota and plant nematodes from rhizosphere and root of garlic were determined in two localities of Agua Negra, Lara State, Venezuela. One hundred and fifty plants of healthy aspect were collected at random 45, 90 and 135 days after the emergency of the plantlets. The fungi associated to the rizosphere were determined by the dilution plates technique, and for the fungi associated to the roots, 15 of those organs were washed, cut into pieces, and placed on agar-water acidified with lactic acid. The colonies that grew were quantified and transferred to potato-dextrose-agar, for later identification. The relative frequency of the genera of isolated fungi was calculated. For the analysis of plant nematodes, segments of roots were cut and crushed, and 500 g of soil were processed in the Oostenbrink levigador, Cobb's sieves, and Baerman's funnels. The genera identified were Fusarium, Aspergillus, Cladosporium, Penicillium, Rhizopus and Trichoderma, common to both localities, and the major relative frequency was for F. equiseti, F. solani and Cladosporium allii sp. The roots were colonized by a smaller population than the rizosphere. F.solani and T. harzianum were common in both localities, although in one of them there were a higher number of colony-forming units. The dominant species of nematodos were Helicotylenchus, Psilenchus and Aphelenchoides. These isolated species might be on the surface of the root without being pathogenics.

Additional key words: Parasitic fungus, antagonist fungus, saprophytic fungus, parasitic nematodes

INTRODUCCIÓN

Se entiende por rizósfera la zona del suelo que rodea a las raíces y es influenciado biológica y físicamente por las mismas (Kluepfel, 1993). En la rizósfera tiene lugar una interacción dinámica con los microorganismos y las características químicas y biológicas se manifiestan en una porción de apenas 1 mm de espesor a partir de las raíces (Coyne,  2000). Por otro lado, por tratarse de  una zona de actividad biológica intensa, con una transferencia importante de agua y nutrimentos, generalmente los microorganismos, son encontrados en mayor número y diversidad, si se le compara con el suelo no rizosférico (Grant y Long, 1989).

Kluepfel (1993) señaló que aunque existe una alta  población  microbial  que se concentra en la rizósfera, ésta muy poco se ha examinado con detalle.  En el caso del cultivo de  ajo (A. sativum L.) se hace necesario realizar  un estudio relacionado con  la distribución y evaluación de los microorganismos presentes, con la finalidad  de determinar aquellos hongos que pudieran ser saprófitos o parásitos y la búsqueda de virtuales antagonistas para las principales enfermedades que atacan este cultivo y la identificación de nematodos asociados que dañan el producto comercial, usado para consumo y semilla.  El objetivo de esta investigación fue determinar los géneros y especies de organismos de origen fúngico y  los  nematodos  fitoparasíticos  presentes  en  la  rizósfera  de  plantas de ajo en fincas del municipio Jiménez, estado Lara. 

MATERIALES Y MÉTODOS

El material vegetal consistió de 150 plantas de ajo colectadas al azar dentro de dos parcelas de 12 x 12 m cada una, ubicadas en el sector Agua Negra, municipio Jiménez del estado Lara en las fincas “La Sabanita” y “El Destierro”, ambas ubicadas a un altitud de 1500 msnm, con temperatura que oscila entre 17 y 22 ºC. Se colectaron muestras de 25 plantas a los 45, 90 y 135 días posteriores a la emergencia de las plántulas. El material se trasladó al Laboratorio de Fitopatología del Decanato de Agronomía de la Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado” para su procesamiento.

Estudio de la micobiota  en la  rizósfera del cultivo

Para determinar la población de microorganismos asociados con la rizósfera se aplicó la técnica de platos de dilución la cual consistió en tomar muestras del suelo adherido a la superficie de las raíces y  dejarlo secar a temperatura ambiente; posteriormente se prepararon diluciones sucesivas hasta llegar a 10-3, luego se tomaron alícuotas y se sembraron en Agar-Agua acidificado con ácido Láctico (A-AAc) contenido en  platos Petri a razón de dos gotas por plato, se incubó por 7 días, a temperatura ambiente (25 + 4 ºC). Se realizaron cuatro repeticiones. Las colonias fúngicas que crecieron se cuantificaron y transfirieron a Agar Papa Dextrosa (APD) para su posterior identificación.

Los resultados fueron sometidos a análisis de varianza y prueba de Tukey utilizando el programa Statistix 2005, para establecer diferencias entre la micobiota rizosférica proveniente de las plantas de las tres edades mencionadas.

Aislamiento de la micobiota asociada a las raíces del cultivo

Se calculó la frecuencia relativa (FR) de los géneros de hongos aislados de la rizósfera. El cálculo se realizó mediante la relación:

FR (%) = (Nº de colonias del género/ Nº total de colonias) x 100

Estudio de los nematodos  en la  rizósfera del cultivo

Se procesaron muestras de suelo y raíces de las plantas de ajo mezclando cinco submuestras tomadas al azar dentro de las fincas.  Cada muestra de suelo pesó 1 kg. Los nematodos fueron extraídos de muestras de la rizósfera y raíces colectadas a       5 cm de profundidad; para ello, los segmentos de raíz fueron cortados en trozos de aproximadamente 2 cm y luego se fraccionaron en una licuadora durante 20 segundos.

El análisis nematológico se efectuó tomando 0,5 kg de suelo y procesándolo  por el Levigador de Oostenbrink. Posteriormente, se recuperaron por el método de los tamices de Cobb y embudos de Baerman (Siddiki, 2000) para su posterior identificación.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el Cuadro 1 se muestra el promedio de unidades formadoras de colonias (UFC) de hongos en la rizósfera en diferentes edades del ajo. Los géneros Fusarium, Aspergillus, Cladosporium Penicillium, Rhizopus y Trichoderma fueron comunes  en  la  rizósfera  en  las  dos  zonas bajo estudio. De acuerdo a Domsch et al. (1980), estos géneros prefieren las zonas cálidas, donde según Alexander (1980) la actividad microbial es mayor.

Cuadro 1. Hongos en la rizósfera (UFC/g) del ajo colectados a diferentes edades del cultivo en las fincas La Sabanita y El Destierro, municipio Jiménez, estado Lara

* Los valores son el promedio de cuatro repeticiones

De  acuerdo  con  Montes-Belmont  et  al. (2003) y Nelson (2004) las especies de microorganismos que colonizan la rizósfera, y aunque pudieran predisponer el desarrollo de la raíz y afectar el crecimiento de las plantas, también pudieran favorecer el avance de  hongos biocontroladores como Trichoderma y Fusarium no patógenicos, por lo que sería recomendable realizar estudios con relación a la interacción entre ellos.

Cuadro 2. Cuantificación de hongos en la rizósfera (UFC/g) del ajo colectados a diferentes edades del cultivo en las fincas La Sabanita y El Destierro, municipio Jiménez,  estado Lara

Medias con igual letra no son estadísticamente diferentes entre sí según la prueba de Tukey  (P≤0,05)

Las variaciones observadas en cuanto a los componentes de la comunidad fúngica de la rizósfera del ajo pudieran explicarse por el hecho de que en la misma predominan  microorganismos no patogénicos y las interacciones biológicas entre los patógenos, benéficos y neutrales pudiera eliminar o suprimir a los primeros, protegiendo a las plantas contra las enfermedades (Alexander, 1980). Por otra parte, habría que considerar la edad del cultivo, los cambios en la exudación de la raíz  y la morfología de este órgano durante el desarrollo, ya que en el primer muestreo (45 días) las plantas se encontraban pequeñas, con un sistema radical incipiente. A medida que avanzó el crecimiento, aumentó también el grado de lignificación  de este órgano. Otros factores como la  temperatura, las condiciones de luz y  los niveles del agua e inóculo, pudieron haber determinado la vitalidad de  esporas y de micelio de los hongos presentes en las etapas posteriores a los 45 días después de siembra, es decir, que el  ambiente circundante, pudo haber afectado cualitativa y cuantitativamente los exudados radicales y en consecuencia a la comunidad de  la rizósfera (Lynch, 1990; Nelson, 2004).

El Cuadro 3 refleja la frecuencia relativa de las especies de hongos aisladas de la rizósfera de plantas de ajo, el cual muestra que la mayor frecuencia relativa en ambas fincas fue para  Fusarium equiseti, F. solani y Cladosporium sp. En general, la mayoría de las especies aisladas de la zona radical pertenecen  al género Fusarium. Las tres especies incluyendo a F. oxysporum, se presentaron con alta frecuencia para las tres edades. F. oxysporum ha sido descrito como agente causal de la pudrición basal (Schwartz y Mohan, 1995) y marchitez (Martínez  et al., 1995) en el cultivo de ajo cuyos síntomas se han observado en plantas cultivadas a temperaturas cercanas a 30 ºC. Aunque este factor ambiental no se midió en la zona de estudio, es posible que las condiciones de temperatura hayan limitado su patogenicidad, comportándose de manera saprofítica, ya que según Schwartz y Mohan (1995) es rara la ocurrencia de la enfermedad por debajo de 15 ºC. Por otra parte, Whipps et al. (2001) han asegurado que aislamientos de F. oxysporum han colonizado raíces y materia orgánica, comportándose como supresores de cepas patogénicas del mismo hongo.

Cuado 3. Frecuencia Relativa (%) para cada especie de hongo aislada de la rizósfera de plantas de ajo provenientes de La Sabanita y El Destierro, municipio Jiménez,  estado Lara

Esta alta FR de las especies de Fusarium, debieron limitar la presencia de géneros como Rhizopus sp. y Aspergillus níger, los cuales son considerados con alta capacidad saprofítica competitiva y abundantes en los suelos a nivel mundial (Domsch et al., 1980).

El género Trichoderma harzianum Rifai estuvo presente en las tres edades muestreadas del cultivo, pero con baja frecuencia en ambas zonas (Cuadro 3). Se conocen ampliamente las funciones antagonistas del género Trichoderma, específicamente la especie harzianum (Kukuc y Kivanc, 2002; Howell, 2003) sobre diferentes patógenos con origen en el suelo, principalmente sobre Rhizoctonia solani (Kühn), Sclerotium rolfsii Sacc, y Pythium sp., que tienen presencia universal y están ampliamente distribuidas en el suelo siendo potenciales patógenos que pudieran inducir una enfermedad bajo condiciones conducentes. A. niger ha sido encontrado dominando la rizósfera (Kulshrestha, 1978; Satyaprasad, 1982);  por otra parte, Raper y Fennel (1977) han señalado que aunque este hongo normalmente es saprófito en tejidos de plantas muertas y otros materiales orgánicos,  puede infectar los bulbos a través de lesiones producidas durante la cosecha, el manejo o la comercialización.

Cladosporium sp. se encontró en las tres edades del cultivo, con una elevada frecuencia y gran capacidad de colonización saprofítica. Algunas especies de este género, han sido reportadas como patógenos de la cebolla (C. Allii-cepae)  y el ajo (C. Allii), causando el manchado de la hoja (Schwartz y Mohan, 1995).

Es posible que las diferencias de las frecuencias observadas entre los géneros identificados (Cuadro 3) puedan deberse al uso de herbicidas practicado en ambas fincas, los cuales pueden estar interviniendo en el comportamiento de las poblaciones microbianas, principalmente en los potenciales biocontroladores.  En  este  sentido,   Sawicka  et al. (1997) estudiaron la influencia de los herbicidas sobre patógenos de hortalizas y encontraron que estimularon el desarrollo de bacterias y Actinomycetes e inhibieron el crecimiento de la mayoría de los hongos, coincidiendo con los resultados obtenidos por Reyes (2000) sobre la micobiota de suelos cultivados con tomate, la cual disminuyó al aplicar diferentes herbicidas.

Hongos  presentes  en la raíz de  ajo

De las especies de hongos encontradas, F. solani  y Trichoderma harzianum fueron comunesen ambas zonas (Cuadro 4). En La Sabanita destacaron, con el mayor número de unidades formadoras de colonias, F. oxysporum, F. solani, Penicillium sp. y Trichoderma harzianum, mientras que en El Destierro aunque la cantidad de UFC fue menor, destacó en mayor cantidad F. solani. Se observó que las raíces fueron colonizadas por una población microbial menor que la existente en la rizósfera; en esta última hubo mayor actividad microbiana, a tal punto que no se detectó la presencia de los complejos formados por Aspergillus, Rhizopus, Penicillium y Pythium. De acuerdo con Alexander (1980) cada especie o variedad de planta induce un efecto rizosférico característico, pero cuando las raíces envejecen este efecto desaparece progresivamente, dando lugar a la proliferación de los microorganismos que intervienen en la descomposición de los tejidos vegetales muertos. Las raíces pueden influir sobre el crecimiento de especies de microorganismos, seleccionando algunos, al inhibir el crecimiento de otros (Walker et al., 2003).

Cuadro 4. Hongos aislados de raíces (UFC/g) de plantas de ajo (Allium sativum L.) colectadas a los 45, 90 y 135 días provenientes de La Sabanita y El Destierro, municipio Jiménez,  estado Lara

En suelos fertilizados o tratados en exceso con fungicidas, como es el caso de La Sabanita, se puede  producir  la  degradación o destrucción de la micobiota beneficiosa. Given et al. (2002) señalaron  que,  en  el  menor  de  los  casos, podría promoverse la proliferación de ciertas especies  de  saprófitos  que  pudieran  cambiar, no sólo la capacidad competitiva de las plantas, sino  que  pudieran  influir  en  la  selección  de una  determinada   especie   de   hongo   como   en  el  caso de este estudio con Penicillium y F. oxysporum,  que juegan  un  papel  clave  bajo  condiciones  naturales.  En  El  Destierro,  que  es un  área  poco  intervenida,  no  estuvieron presentes.

Nematodos  asociados  a  la  rizósfera  y  raíces de ajo

Cuadro 5. Géneros de nematodos presentes en suelo y/o rizosfera de ajo provenientes de La Sabanita y El Destierro, municipio Jiménez,  estado Lara

Entre las especies encontradas, D. dipsací, ha sido señalado como uno de los patógenos más importantes en el cultivo (Crozzoli, 2002) junto con los hongos Sclerotium cepivorum Berk. y Fusarium sp. (Martínez, 1993; Schwartz y Mohan, 1995). Martínez (1993) señaló que la presencia de Fusarium spp. en la rizósfera de las plantas de ajo puede ocasionar daños complementarios a los producidos por  D. dipsací., comprometiendo la producción del cultivo. De acuerdo con Sikora y Greco (1990) la pérdida completa de la plantación puede ser causada por un solo individuo del nematodo por centímetro cúbico de suelo. En Venezuela, se encuentra en todas las zonas altas de producción de ajo del país (Márquez et al., 1991), demostrando su importancia y la situación de alerta epidemiológica en la zona.

Entre los otros nematodos encontrados, Meloidogyne es el más ampliamente distribuido y patogénico en los cultivos. M. incognita Chiwood, es considerado el de mayor distribución en Venezuela y el que mayores daños causa (Jiménez et al., 2001). De todas las especies de Helicotylenchus identificadas, H. dihystera (Cobb, 1893) Sher, 1961 y H. multicinctus (Cobb, 1893) Golden, 1956, son las que revisten la mayor importancia desde el punto de vista agrícola (Crozzoli, 2002). Especies de Aphelenchus spp. se encuentran en material orgánico en descomposición, y en estos hábitats han sido clasificados como saprófagos, aunque también pueden actuar como micófagos (Montes et al., 1998).

CONCLUSIONES

En el caso de D.  dipsaci, éste representa el primer reporte del nematodo en ajo en la zona de Agua Negra, municipio Jiménez de estado Lara, por lo que en futuras siembras, podrían potencialmente convertirse en un problema de importancia económica para el cultivo.

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