Microorganismos patógenos de Estevia rebaudiana Bertoni

Martha Carolina Arturo¹, Celina Torres González¹, Enrique Javier Peña¹ y Jaime E. Díaz¹

¹ Universidad del Valle A.A. 25360. Cali, Valle, Colombia.  e-mail: cetorres@univalle.edu.co

RESUMEN

En cultivos comerciales de Stevia rebaudiana localizados en Golondrinas (Valle del Cauca) y Puerto Tejada (Cauca) se determinó la incidencia y severidad de enfermedades ocasionadas por microorganismos. La investigación se desarrolló en fases de reconocimiento de la sintomatología, identificación de agentes causales y determinación de pruebas de patogenicidad. Se encontraron 22 hongos, varios de los cuales constituyen nuevos reportes, y dos bacterias como agentes causales de los marchitamientos, necrosis de la raíz, manchas foliares y necróticas. En Puerto Tejada el porcentaje de daño fue más alto, mientras que en Golondrinas se encontró mayor diversidad de microorganismos. Los microorganismos no mostraron  preferencias entre hojas, tallo y raíz. Para ambas zonas los microorganismos con mayor presencia fueron Fusarium sp., Rhizoctonia sp., Colletotrichum sp. y Alternaria sp.

Palabras clave adicionales: Asteraceae, fitopatógenos, incidencia, severidad

Microorganisms pathogen of Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni)

ABSTRACT

The impact and severity of diseases caused by microorganisms (fungi and bacteria) that affect the Stevia plant were analyzed in commercial crops located in Golondrinas (Valle del Cauca) and Puerto Tejada (Cauca). The research included the phases of recognition of symptoms, identification of causal agents, and pathogenicity tests. The presence of 22 fungi (several of which constitute new reports) and two bacteria were detected and reported as the cause of fading, root necrosis, leaf spots and necrosis. Puerto Tejada showed the greatest amount of damages in plants compared to those in Golondrinas, where plants had a wider variety of microorganisms. It was established that the different microorganisms have no preferences among leaf, stem, and roots. Fusarium sp., Rhizoctonia sp., Colletotrichum sp., Alternaria sp. presented the highest frequency for both locations.

Additional key words: Asteraceae, phytopathogens, incidence, severity

Recibido:  Julio 2, 2008 Aceptado: Mayo 18, 2009

INTRODUCCIÓN

Stevia rebaudiana Bertoni, originaria del noroeste semi-árido paraguayo, es una hierba de cuyas hojas se extraen glucósidos aproximadamente 300 veces más dulce que el azúcar de caña, con un equivalente calórico de cero (Niño, 2003). La introducción de Stevia a Colombia en 1994, generó el inicio de las  investigaciones sobre la adaptación y comercialización de esta especie en la región tropical entre el gobierno Departamental de Antioquia y la empresa JAIDO (Maya, 2003).

La susceptibilidad a enfermedades fúngicas se incrementa ante niveles excesivos de agua (Álvarez, 2005), o suelos con alto contenido de materia orgánica (Herbotecnia, 2004).

Las enfermedades reportadas para el cultivo de Stevia son pocas y controlables (Álvarez, 2005). Las enfermedades de tipo fungoso son las más importantes; aunque no existe mucha información sobre éstas y sus mecanismos de control. En Paraguay, Canadá, Brasil se reportan los géneros Phomopsis sp., Curvularia sp., Botryodiplodia sp., Phlyctaena sp., Aspergillus sp., Colletotrichum sp., Septoria sp., Alternaria sp., Rhizoctonia sp., Sclerotinia sp., Sclerotium sp. y Fusarium sp., (Zañon, 2000). En Canadá se han identificado como agentes causales Septoria steviae y Sclerotinia sclerotiorum (Maya, 2003).

Las manchas foliares causadas por Septoria sp. y Alternaria sp. reducen el valor y calidad comercial  de  la  hoja,  mientras  que  los  ataques al  cuello  de  la  raíz  causados  por  Rhizoctonia sp. son abundantes, especialmente en épocas de altas temperaturas (Martínez, 2000; Zañon, 2000; Niño, 2003).

En Colombia no se han adelantado investigaciones para reconocer problemas de fitopatogenicidad  en  plantaciones  comerciales de  Stevia,  ni  se  han  identificado  zonas agro-ecológicas potencialmente adecuadas para su desarrollo (Bonilla et al., 2007). El desconocimiento de la biología de los fitopatógenos, dificulta el desarrollo de paquetes tecnológicos para su cultivo y mejores controles fitosanitarios.

Esta investigación se realizó con el propósito de identificar los posibles microorganismos patógenos que causan enfermedades en la planta de Stevia, en dos cultivos comerciales, a fin de proporcionar información necesaria para el cultivo de esta especie.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se recolectó el material enfermo en dos plantaciones de Stevia (Cuadro 1), determinando el tamaño de la muestra a través de una prueba piloto de 20 plantas tomadas al azar en campo, mediante un muestreo aleatorio simple (Méndez et al., 2001; Kingler, 2004).

Cuadro 1. Características de la localidad y del material de Stevia recolectado en las dos zonas de estudio

En cada muestra se evaluó la incidencia y severidad de necrosis, chancros, perdigones, clorosis, en hoja, tallo y raíz. Se utilizó una escala descriptiva para dividir las plantas en sanas (0 %), con lesiones moderadas (25 %) e infestación intensa (65 %) (Castaño, 1990). Las muestras se observaron en el estereoscopio para caracterizar y clasificar la sintomatología presentada (Ávila, 2004; Roberts y Boothroyd, 1981). De las muestras seleccionadas se tomó una sub-unidad representativa de 12 muestras al azar, de cada órgano de la planta. Se utilizaron métodos y técnicas clásicas para la identificación y aislamiento de hongos y bacterias con el fin de obtener colonias puras (Ávila, 2004; Torres, 2004).

Se aplicaron técnicas de micro-cultivo y cinta adhesiva para observar conidias, conidióforos, tipo de hifa y coloración de hongos. En bacterias se observó forma, tamaño, color, tinción de Gram y prueba de KOH (Ávila, 2004). La caracterización e identificación de los fitopatógenos se realizó a través de claves morfológicas (Sañudo et al., 2001; Garcés et al., 2003).

En las pruebas de patogenicidad con plantas de 90 días se utilizaron concentraciones de 1x10⁵ esporas·mL^-1 para inocular hongos y de 1x10³ células·mL^-1 para inocular bacterias (Torres, 2004). Las pruebas se realizaron en casa de mallas de la estación experimental del Departamento de Biología de la Universidad del Valle (25 ºC, 1002 msnm). Los hongos se inocularon mediante aspersión, punción con bisturí y contacto directo con algodón estéril. Las bacterias se inocularon sólo por inyección, punción y aspersión. Para cada inóculo se realizaron tres réplicas. Al testigo se le aplicó sólo agua destilada estéril. Se evaluó severidad de la enfermedad y se realizó el análisis de estructuras y morfometría (Torres, 2004).

Los datos obtenidos en campo y laboratorio se analizaron mediante tablas de distribución de frecuencias, histogramas y gráficos para determinar la presencia o ausencia de microorganismos patógenos en los órganos de la planta. La información se procesó utilizando el programa estadístico SPSS.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Evaluación y diagnóstico de la enfermedad Los daños (quemazones y marchitamientos, manchas en hojas) y enfermedades (microorganismos, necrosis y marchitez) se distribuyeron en un rango de lesiones clasificadas como insignificantes, moderadas y abundantes (5,  25 y 40 % de lesiones, respectivamente). La morfología de las lesiones fue similar a la mencionada por diversos autores (Orrego, 2001; Maya, 2003; Llanos, 2004) y son descritas de la siguiente forma: en la hoja, manchas necróticas de color café con bordes delimitados de color marrón, presencia y/o ausencia de halo clorótico, perdigones, marchitez y clorosis; en el tallo, apariencia seca, débil con manchas pequeñas y chancros; en la raíz, necrosis y ausencia de pelos radicales.

En la localidad de Golondrinas las lesiones de hojas se atribuyeron al microclima creado por el follaje (Agrios, 1991; Martínez, 2000), y en el tallo a microorganismos del suelo que atacan los tejidos conductores y obstaculizan la traslocación de nutrientes provocando destrucción de la planta. En Puerto Tejada se detectó vegetación arvense dentro del área de siembra y frutos con lesiones provenientes de árboles cercanos, lo cual fue considerado como posible fuente de inóculos, infectando la plantación a través de la raíz perenne de la especie (Álvarez, 2005).

El desarrollo de los cultivos en ambas plantaciones se vio amenazado por las condiciones agroecológicas, el manejo inadecuado de sistemas de riego (medio que facilita la dispersión de esporas de hongos) y prácticas agronómicas inadecuadas que favorecen el desarrollo de microorganismos (Agrios, 1991). Igualmente, la presencia de animales domésticos dentro del cultivo pudo contribuir a la dispersión de enfermedades (Martínez, 2000). Los porcentajes de severidad mostraron evidencia de afección y pérdidas en diferentes grados de acuerdo con la escala descriptiva de la enfermedad. El cultivo en Puerto Tejada presentó grandes diferencias, mostrando que los controles realizados fueron insuficientes e influyeron en el establecimiento de fitopatógenos (Martínez, 2000).

En Golondrinas las plantas afectadas se concentraron en la escala de lesiones insignificantes, muy pocas presentaron niveles de afección superiores al 60 % (Figura 1). En Puerto Tejada un número considerable de plantas alcanzó grados de severidad por encima del 40%, en los niveles de lesiones abundantes, infección intensa y deterioro de la planta. En esta zona las condiciones agroecológicas desfavorables (altas temperaturas, mal drenaje y encharcamiento) favorecieron la aparición de lesiones en el cultivo, afectando el crecimiento y desarrollo de la planta. Por otra parte, la magnitud de los daños es magnificada por la aplicación de biocontroladores que promueven el desarrollo de fitopatógenos e influyen en la intensidad del ataque (Zañon; 2000; Llanos, 2004; Álvarez, 2005).

Caracterización de los patógenos

Entre los géneros de hongos causantes de enfermedades se encontraron Fusarium sp., Rhizoctonia sp., Alternaria sp., Curvularia sp., Phomopsis sp., Colletotrichum sp. y Cladosporium sp. Phomopsis sp. se detectó en hoja y no en tallo (Cuadro 2). También se identificaron  como nuevos reportes Ascochyta sp., Thielaviopsis  sp.,  Pestalotia  sp.,  Cercosporella sp., Helmintosporium sp., Drechslera sp., Nigrospora sp.  y  micelios estériles,  que  afectan  el crecimiento,  la   reproducción   y   la   calidad   del  producto (Llanos, 2004).

Cuadro 2.  Presencia de hongos en los órganos de Stevia rebaudiana en las dos zonas de estudio

Nota: Sumado a esta lista se encontraron 7 hongos del grupo Mycelia Sterilia y un hongo del grupo anamorfo no identificado

En  Golondrinas  se  encontró  mayor abundancia y diversidad de microorganismos, atribuido a condiciones ambientales propicias (alta temperatura y humedad, vientos fuertes) que facilitan la dispersión, el crecimiento y desarrollo de los mismos. A pesar de ser numerosos los fitopatógenos, éstos no ocasionaron graves afecciones en campo, quizás por la competencia entre los microorganismos y la presencia en las muestras del hongo Paecilomyces sp, reconocido como regulador biológico (Madigan et al., 2004). En el caso de Puerto Tejada, la presencia de patógenos no fue considerable, pero su acción fue mayor debido a la dificultad de los microorganismos para establecerse en nuevas áreas cuando no existen cultivos sensibles que permitan  su  desarrollo,  lo  cual  favorece  su poder de infección y efectividad (Roberts y Boothroyd, 1981). También se encontraron hongos del grupo de Mycelia Sterilia y levaduras con fuertes olores, no identificadas, explicando su presencia posiblemente al carácter saprofitico u oportunista.

En las muestras de tejido se encontraron dos tipos de bacteria: B1 en hoja y B2 en raíz, que resultaron negativas en las pruebas KOH y tinción de Gram. La bacteria B1 con aspecto de bacillos diminutos, en medio de cultivo agar nutritivo formó colonias grandes y redondas, con superficie blanco amarillento y apariencia cremosa, brillante; y fuerte olor desagradable. La bacteria B2 en forma de bacillos, se encontró reunida en colonias pequeñas e irregulares, con superficie color amarillo fuerte; aspecto brillante, viscoso y olor fétido. Posiblemente pertenecen a Pseudomonas sp. y Ralstonia sp.

No se encontraron reportes de bacterias en estudios realizados en otros países en el cultivo de Stevia, por lo que la evidencia en la zona de Golondrinas parece indicar cierta sensibilidad del cultivo a este tipo de patógenos en condiciones del trópico. La zona de Puerto Tejada no reportó presencia de bacterias en el cultivo, siendo los hongos los microorganismos predominantes.

Fusarium sp. y Rhizoctonia sp. se encontraron en hoja, tallo y raíz en las dos localidades (Figura 2). Colletotrichum sp. se encontró asociado sólo a hoja y tallo. Los análisis para evaluar la presencia de estos hongos en la planta no mostraron diferencias significativas, por lo que se infiere que estos microorganismos tienen la capacidad de obtener y aprovechar el alimento, desarrollarse y adaptarse a las condiciones que le ofrecen los diversos órganos de la planta (Garcés et al., 2003). Lo contrario ocurre con los microorganismos asociados a un solo órgano de la planta, como Ascochyta sp. y Phomopsis sp. presentes en las hojas (Figura 2A), lo que explica su preferencia por la facilidad de penetración (Agrios, 1991).

Alternaria sp. se destacó como el hongo de mayor incidencia en las hojas ocasionando manchas foliares. En Golondrinas fueron más frecuentes en el tallo Fusarium sp. y Rhizoctonia sp. (Figura 2A) mientras que en Puerto Tejada, para el mismo órgano de la planta los de mayor incidencia fueron Fusarium sp. y Colletotrichum sp. (Figura 2B). Para la raíz la mayor frecuencia de aparición en las dos zonas en estudio correspondió a Fusarium sp. y Rhizoctonia sp.

Prueba de patogenicidad

Los microorganismos evaluados contribuyeron directamente al desarrollo de las enfermedades asociados a hoja, tallo y raíz, incluyendo las bacterias B1 y B2 (Cuadro 2). De acuerdo con la intensidad del ataque, las enfermedades más severas en hoja fueron marchitez, mancha foliar y mancha necrótica, causadas por Fusarium sp., Alternaria sp. y Curvularia sp. con 40, 36 y 26 % de afectación, respectivamente. En el tallo, las enfermedades con los mayores porcentajes fueron ocasionadas por Fusarium sp. (45 %) y Rhizoctonia sp. (39 %), al mostrar lesiones abundantes y complejas como marchitez, chancros, debilidad y necrosis. Las demás enfermedades mostraron daños menos graves y el material fue manejable para efectos comerciales. En las dos localidades las enfermedades producidas en raíz, como marchitamiento y necrosis de considerable severidad son causadas principalmente por los hongos Fusarium sp. y Rhizoctonia sp., los cuales facilitan la invasión de microorganismos comunes del suelo produciendo mortalidad de los tejidos (Agrios, 1991).

Las bacterias en hoja y raíz presentaron baja  severidad (aproximadamente 10 %), por lo que no son consideradas de alto riesgo para la planta, pero se estima que en condiciones desfavorables pueden potenciar aspectos perjudiciales para el cultivo. Los resultados de esta investigación indican que los patógenos que afectan con diferentes grados de severidad a la planta de Stevia son de importancia y deben estudiarse prácticas de manejo integral como medidas de prevención y control de enfermedades.

CONCLUSIONES

Se identificaron los siguientes siete géneros de fitohongos aún no reportados: Ascochyta sp., Thielaviopsis sp., Pestalotia sp., Cercosporella sp., Helmintosporium sp., Drechslera sp. y Nigrospora sp. Además, varios hongos estériles y dos bacterias Gram negativas como causantes de daños de varios grados severidad en los órganos de Stevia rebaudiana.

En las dos zonas, los microorganismos con mayor presencia fueron Fusarium sp., Rhizoctonia

sp., Colletotrichum sp. y Alternaria sp. Los dos primeros lograron afectar tanto hojas como tallos y raíces del cultivo.

Al comparar ambas zonas, los mayores porcentajes de incidencia y severidad de las enfermedades se obtuvieron en Puerto Tejada, caracterizado por su mayor temperatura, y se le asignó una calificación de alto riesgo ante la evidencia del mal estado del cultivo.

Se encontraron otros microorganismos como  Paecilomyces  sp.,  y algunos del  grupo  de  Mycelia  Sterilia,  y  levaduras de carácter probablemente saprófito u oportunista.

AGRADECIMIENTO

A Darwin Grajales y Eliana Osorio, de Corpoagroestevia, por el financiamiento del trabajo de la Biólogo M.C. Arturo Solarte.

LITERATURA CITADA

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