Agronomía Colombiana, 1998VolumenXVNo,2, 3 pag, 137-142 EFECTO DE LA INCORPORACION DE PLANTAS ANTAGONICAS SOBRE LA ACTIVIDAD PARASITICA DEL NEMATODO DEL NUDO DE LA RAIZ Meloidogyne hapla EN UN CULTIVO DE ZANAHORIA BAJO CONDICIONES DE INVERNADERO*' Effect of the incorporation of antagonistic plants on the parasitic activity of the root-knot nematode Meloidogyne hapla in a greenhouse carrot crop César G. Alvarez2, Enrique Torres3 y Raf de Vis' RESUMEN En el Centro de Investigaciones y Ase- sorías Agroindustriales (CIAA) de la Univer- sidad Jorge Tadeo Lozano, localidad de Chía (Cundinamarca), se llevó a cabo un ensayo bajo condiciones de invernadero para eva- luar el efecto de la incorporación de material vegetal fresco proveniente de siete especies de plantas (Tagetes zipaquirensis, T. erecta, Brassica cempestris, Bidens pilosa, Ruta graveolens, Taraxacum officinale y Ricinus communis) sobre el rendimiento y calidad comercial de un cultivo de zanahoria (Daucus carota) varo Mokum y sobre la den- sidad poblacional del nemátodo del nudo de la raíz Meloidogyne hapla y la intensidad de la nodulación asociada con su estableci- miento sobre plantas de zanahoria. No se encontraron diferencias significativas en cuanto al rendimiento biológico de la zana- horia, pero los tratamientos con R. • Recibido en Enero de 1998 Contribución del Departamento de Sanidad Vegetal, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Colombia, Apartado Aéreo 14490, Bogotá, y del Centro de Investigaciones y Asesorías Agroindustriales de la Universidad J. T. Lozano, Apartado Aéreo 140196, Chía 2 Ingeniero Agrónomo 3 Profesor Asociado, Universidad Nacional de Colombia 4 Coordinador Area Control Biológico, CIAA, Universidad J. T. Lozano graveolens y T. officinale mostraron la mayor producción de zanahoria comercial (3070 g.m·2 y 2270 g.m·2) con diferencias significa- tivas respecto al testigo (1090 g.m-2). Las densidades poblacionales finales de juveni- les infectivos [J21 de M. hapla fueron significativamente más bajas en los trata- mientos con R. communis, T. officinale, B. campestris y T. erecta (65-130 Jj100 g de suelo) que en el testigo (435 Jj1 00 g de sue- lo). En la nodulación se encontraron dife- rencias significativas entre el testigo (5.0 nudos/ápice de zanahoria) y los demás tra- tamientos (1,9-2,6 nudos/ápice de zana- horia). Palabras claves: Hortalizas, control integrado, alelopatía, nemátodos fitoparásitos, cultivos protegidos. SUMMARY A trial was conducted at the Centro de Investigaciones y Asesorías Agroindustriales (CIAA) of the Universidad Jorge Tadeo Lo- zano, Chía (Cundinamarca) under greenhouse conditions to assess the effect of incorporating fresh above-ground mate- rial of seven plant species (Tagetes zipaquirensis, T. erecta, Brassica cempestris. Bidens pilosa, Rufa graveolens, Taraxacum officinale and Ricínus communis) on the yield and commercial quality of a carrot (Daucus carota) crop var. Mokum, on the population density of Meloidogyne hapla and on the 137 intensity of root-knotting of carrot. No significant differences were detected in the biological yield of carrot plants, but commercial average production obtained from plots.treated with R. graveolens and T. officinale were the highest (3070 g.m·2 and 2270 g.m·2) and significantly different from the control plots (1090 g.m·2). Final average population densities of infective second- stage juveniles [J21 of M. hapla were significantly lower in the plots treated with R. communis, T. officinale, B. campes tris and T. erecta (65-130 Jj100 g of soil) than in the control plots (435 Jj1 00 g of soil). Significant differences were detected between root- knotting intensity of control plots (5.0 knots per root tip) and the averages of other treaments (1.9-2.6 knots per root tip). Key words: Vegetables, integrated pest management. allelopathy, plant parasitic nematodes, protected crops. INTRODUCCION Dentro de los problemas fitopatológicos que han cobrado mayor im- portancia en los últimos años a nivel nacio- nal se encuentran los nemátodos, los cuales son particularmente problemáticos en culti- vos de flores, palma africana y algunas hor- talizas. En ese contexto, surge la necesidad de evaluar medidas alternativas de reduc- ción de las densidades poblacionales de los nemátodos fitoparásitos tales como la incorporación al suelo de material vegetal con efectos antagónicos a estos nemátodos. Tales alternativas se justifican parti- cularmente para Meloidogyne, el género de nemátodos fitoparásitos de mayor im- portancia económica a nivel mundial. Cuando se calcula en 12,5 % las pérdidas ocasionadas por todos los nemátodos fitoparásitos, poco menos de la mitad (5 %) es directamente atribuible al género Meloidogyne (Eisenback y Triantaphyllou, 1991). Además, Meloidogyne es el género con la más amplia distribución geográfica y cuenta con el rango más amplio de hospedantes (2200 especies de plantas). Cuatro de las cerca de 60 especies estu- diadas, se destacan como las más impor- tantes en todo el mundo: Meloidogyne incognita, M. javanica, M. arenaria y M. hapla (Taylor, 1968). Dentro de los antecedentes en el con- trol de nemátodos con plantas antagónicas puede citarse a Hasan (1992) quien afirma que algunas plantas producen sustancias aleloquímicas con acción nematóxica que se liberan en el suelo como resultado de volatilización, exudación radicular o descom- posición. Muchos investigadores, entre los cua- lesfiguran Huang(1984),Akhtar et al., (1990), Eisenback y Triantaphyllou (1991), Hasan (1992) y Camelo (1994), han estudiado el efecto de plantas en forma de extractos, en rotación con cultivos tolerantes, intercaladas o incorporadas en el suelo, sobre las pobla- ciones de Meloidogyne y los cultivos sus- ceptibles a este nemátodo. En general, los resultados de este tipo de estudios mues- tran la viabilidad de usar plantas antagóni- cas en el control de Meloidogyne. En el caso de los extractos, Navarro (1997) informa de la actividad nematicida contra Meloidogyne spp. de los extractos de ruda de Castilla (Ruta graveolens L.), chipaca (Bidens pilosa L.) y diente de león (Taraxacum officinale L.) en pruebas de laboratorio. Por su parte, Came- lo (1994) encontró actividad nematicida de la maleza nativa "Ruda gallinaza", Tagetes zipaquirensis H.K.B. en juveniles de Meloidogyne sp. • Con respecto a las rotaciones, Huang (1984) encontró que cuando se cultivaba Tagetes patula L. durante cuatro meses an- tes de la siembra de zanahoria, se dismi- nuían las densidades poblacionales de M. javanica en un 90% para el primer ciclo de zanahoria, aumentando el rendimiento de la zanahoria comercializable. Respecto al intercalado, Montiel et al. (1995) encontraron que la siembra asocia- da de Tagetes spp. con guayabo (Psidium guajaba L.) redujo la densidad de Meloidogyne spp. en 85,6 %, Y el grado de 138 nudosidad de las raíces del guayabo en 91,9%. Estrada y Peláez (1982) observaron que la siembra intercalada de T patula con tomate disminuyó de manera significativa la densidad de Meloidogyne sp. y la incidencia de su ataque en el tomate. En lo concerniente a la incorporación, Hasan (1992) hace referencia a observacio- nes de otros autores en el sentido que la adición de plantas picadas de higuerilla (Ricínus communis), mahua (Madhuca butyracea), margosa o neem (Azaridachta indica A. Juss.), mostaza (Brassica campestris L.) y maní (Arachis hypogaea) al suelo suprimió las poblaciones de M. incóg- nita y redujo el grado de nudosidad en raí- ces de espinaca. De otra parte, Akhtar et al. (1990) encontraron que la adición al suelo de hojas picadas de Melia azedarach L., Calotropis procera R. Br., higuerilla, buchón de agua (Eichornia crassipes Mart.) y neem a 110 kg.ha·1 redujo la reproducción de va- rias especies de M. incognita y otros nemátodos fitoparásitos en un cultivo de frí- jol mungo. Las hojas de C. procera ofrecie- ron la máxima eficacia seguidas de las ho- jas de buchón, neem, M. azedarach e higue- rilla. Los autores concluyen que el potencial de estas enmiendas orgánicas para contro- lar a los nemátodos fitoparásitos puede atri- buirse a la toxicidad de los productos de des- composición, al incremento en la predación contra los nemátodos, o a la actividad para- sítica de los habitantes del suelo. Además, sugieren que estas enmiendas pueden pro- vocar cambios en las propiedades físicas o químicas del suelo que inhiben a los nemátodos, o incrementan la resistencia del hospedante. MATERIALES Y METOCOS El ensayo se llevó a cabo en un inverna- dero del CIAA, con una temperatura promedio de 15 -c y una humedad relativa del 80%, bajo un diseño completamente al azar de nueve tratamientos con cuatro repeticiones. Cada re- petición o unidad experimental consistía en una cama cuadrada de 1 m2 y 25 cm de altura ela- borada con cuatro estacas de madera, alam- bre y polietileno. El suelo depositado en cada cama provino de un invernadero con infesta- ción del nernátodo y fue homogenizado me- diante volteo con pala. La textura de este sue- lo era franco-arcillosa, con pH 5,8 Y disponibi- lidad adecuada de macro y microelementos para el cultivo, según lo mostró el análisis de caracterización. La parte aérea (hojas, tallos, flores y frutos) del material vegetal de las especies que se detallan adelante se picó mediante una picadora "Tornometal", y se Incorporó a la dosis de 1000 g,m2 Las especies utiliza- das fueron higuerilla, chipaca, ruda de Castilla, diente de león, "amapola" (Tagetes erecta L,), mostaza, y ruda galli- naza. Se aplicaron dos dosis de higuerilla (1000 Y 500 g.m2) para evaluar la posible fitotoxicidad de este material en la zana- horia, dado que existían antecedentes de este efecto en otros cultivos (Navarro, 1997), Las plantas fueron identificadas en el Herbario Nacional Colombiano. Diez días después de la incorporación se procedió a sembrar 4 surcos de zanaho- ria varo Mokum en cada unidad experimen- tal. La razón de sembrar diez días después de la incorporación fue permitir la descom- posición del material, por lo cual, durante ese péríodo de tiempo el suelo se mantuvo húmedo mediante riego, Al final de las 12 semanas del ciclo de cultivo de la zanahoria, se determinaron las siguientes variables en cada unidad experi- mental: • Nodulación: Número de nudos por ápice de zanahoria (promedio de una mues- tra de 32 zanahorias) Rendimiento (peso fresco de cali- dad comercial) expresado en g.m·2: El rendi- miento total es el peso de todas las zanaho- rias cosechadas. El rendimiento de primera (1a) es el peso de las zanahorias con longi- tud igualo superior a 10 cm, diámetro (se considera la parte más gruesa) igualo supe- rior a 1,9 cm y peso mayor a 10 g. El rendi- miento de segunda (2a) es el peso de las zanahorias con longitud entre 5 y 9,9 cm, diámetro entre 1,4 Y 1,8 cm y peso entre 5 y 9,9 g, El rendimiento de tercera (3a) es el 139 peso de las zanahorias no comerciales. El rendimiento de zanahoria comercial es la suma de los rendimientos de 1a Y 2° • Densidad poblacional de M. hapla: Corresponde al número de juveniles (J 2 ) de M. hapla en 100 g de suelo usando como método de extracción el embudo de Baermann. Los datos de la variable densidad poblacional se transformaron a log (x) y los de las demás variables a ~x, con el fin de acercarlos a los supuestos de homogenei- dad de varianzas y normalidad de errores. Se hizo un ANAVA para cada variable con los datos transformados y se hizo una prue- ba de Duncan para detectar diferencias en- tre los tratamientos. RESULTADOS Los resultados se presentan en el Cua- dro 1. Para la variable de nodulación, la prue- ba de Duncan detectó diferencias significati- vas entre el testigo (5,0 nudos por ápice de zanahoria) y los demás tratamientos (1,9 a 2,8 nudos por ápice de zanahoria). Se des- tacan la ruda de Castilla y la higuerilla apli- cada a la dosis de 1.0 kq.m", como los tratamientos que presentaron menor nodulación. El promedio general de rendimiento para el ensayo fue de 5400 g.m-2• No se de- tectaron diferencias significativas en el ren- dimiento total aunque la "Amapola" y el testi- go presentaron los menores valores en esta variable. En el caso del rendimiento de zanaho- ria de 1°, la prueba de Duncan establece diferencias significativas entre la ruda de Castilla y la "amapola" respecto al testigo, mientras que para la variable rendimiento de zanahoria de 2° se encuentran diferen- cias significativas de los tratamientos ruda de Castilla y diente de león con respecto al testigo. Al considerar el rendimiento comer- cial, se encontraron diferencias significati- vas entre los tratamientos ruda de Castilla y diente de león con respecto al testigo. En todos los casos se observa siempre una mayor proporción de zanahoria de segunda que de primera. Cuadro 1. Resultados generales del ensayo de control del nemátodo del nudo de la raíz de la zanahoria mediante la incorporación de material vegetal. Promedio de cuatro repeticiones. Nudos Rendi- la. 2a. Rendi- 3a. Nenltb:bs por miento clase clase miento clase por 100 9. ápice de total 9·m:2 9·m:2 comer- 9·m:2 de suelo Tratamiento zanaho- 9·m:2 clal q.rn.? ria Testigo 5.0 4930 300 780 1080 3850 435 Ricinus communisO.5 2.8 * 5400 480 570 1050 4330 127 * R. communis 1.0 1.9 * 5800 680 1470 2150 3660 71 * Bidens pilosa 2.3 * 5750 240 1060 1300 4450 234 Taraxacum officinale 2.6 * 5220 650 1620 * 2270 * 2950 67 * Tagetes erecta 2.0 * 4700 960 1150 2090 2620 102 * T ztoecúirensts 2.6 * 5830 610 1180 1790 4040 198 Ruta graveolens 2.0 * 5700 1050 * 2020 * 3070 * 2480 * 162 Brassica campestrís 2.0 * 5170 560 1160 1730 3440 77* Los tratamientos marcados con asteriscos nson diferentes al testigo a un nivel de significancia del 5% en la prueba de Duncan. 140 Los mayores valores en el rendimien- to de zanahoria de 3" se presentan para los tratamientos chipaca, higuerilla 500 g.m·2, higuerilla 1000 g.m·2, ruda gallinaza y mostaza sin que se presenten diferen- cias estadísticamente significativas entre estos tratamientos y el testigo. La ruda de Castilla presentó el menor valor de rendi- miento de 3" y fue significativamente infe- rior al testigo. El tratamiento con la más alta densi- dad poblacional de nemátodos es el testigo, sin que presente diferencias significativas con los tratamientos chipaca, ruda gallinaza y ruda de Castilla. La prueba de Duncan detectó diferencias significativas entre el tes- tigo y los tratamientos higuerilla 1000 g.m·2, diente de león, "amapola", mostaza e higue- rilla 500 g.m·2. No se observó ningún efecto de fitotoxicidad como clorosis o crecimiento re- tardado del área foliar en la zanahoria sem- brada bajo los dos tratamientos de higuerilla durante el ciclo de cultivo. En cambio, es evidente el efecto benéfico de la aplicación de la mayor dosis de higuerilla en todas las variables del ensayo con respecto a la me- nor dosis. DISCUSION Los resultados de este trabajo mues- tran que la incorporación de material vege- tal de ruda de Castilla, y diente de león redu- jo la densidad poblacional de M. hapla y pro- tegió las raíces de zanahoria, lo cual valida el supuesto inicial concerniente a la efecti- vidad de la adición de enmiendas orgánicas en la lucha contra los nemátodos fitopatógenos y que reporta la literatura (Akhtar et al., 1990; Hasan, 1992). Las diferencias significativas entre tra- tamientos en términos de calidad de la za- nahoria justifican ampliamente el control de M. hapla en la varo Mokum dado el alto valor comercial de este cultivar respecto a varie- dades más comunes de zanahoria (el pre- cio de venta de esta variedad osciló du- rante 1997 entre $1.400 y $1.700 por kilo- gramo). Algunas de las plantas que tuvieron efecto en este trabajo, como el diente de león, la ruda gallinaza, y la ruda de Castilla, ya habían demostrado ser antagónicas a Meloidogyne sp. en condiciones de labora- torio en nuestro medio (Camelo, 1994; Na- varro, 1997). Los resultados de este trabajo confirman las propiedades nematicidas de estas plantas y su efecto benéfico sobre la producción de zanahoria comercial. Aunque la metodología usada en este trabajo no permite explicar la efectividad de las enmiendas utilizadas en el control de M. hapla, es presumible encontrar la explica- ción en algunas de las razones propuestas por Akhtar et al. (1990) y Hasan (1992) quie- nes aducen que la adición de materiales or- gánicos, como los originados por la incorpo- ración de plantas, puede generar toxicidad a los nemátodos al descomponerse, incre- mentar o favorecer la actividad predatora y parasítica en el suelo contra los nemátodos y originar cambios en las propiedades fisico- químicas del suelo que inhiben a los nemátodos. Sería interesante que en futuros trabajos relacionados con éste, se incluye- ran variables que delimitaran con más exac- titud los mecanismos de efectividad de estas enmiendas y las causas de su efecto dife- rencial en el control de los nemátodos fitoparásitos. Los resultados evidencian además que algunos tratamientos como la ruda de Castilla, que exhibieron buenas produccio- nes de zanahoria comercial, mostraron al fi- nal del ciclo una densidad poblacional rela- tivamente alta de nemátodos en el suelo; mientras que otros tratamientos, como la mostaza, que tuvieron uno de los más bajos promedios en rendimiento comercial, mos- traron densidades finales bajas de nemátodos. Lo anterior puede explicarse si se considera que tratamientos como la ruda de Castilla, que mostraron buenos rendi- mientos comerciales, tuvieron alta efecti- vidad en la disminución de las densidades poblacionales iniciales, pero su efecto no se prolongó en el tiempo y los nemátodos que entraron a las raíces de la zanahoria 141 dejaron descendencia que se expresó como inóculo abundante al final del ciclo del cultivo. Por el contrario, tratamientos como la mostaza fueron poco efectivos en el control de las poblaciones iniciales pero muy supresivos con los nemátodos que eclosionaban de las masas de huevos de las raíces de zanahoria que ya habían sufri- do el daño de las poblaciones iniciales. Si- guiendo este argumento, tratamientos como la mostaza no pueden ser descartados en un plan de manejo integrado de M. hapla. BIBLlOGRAFIA AKHTAR, M., SUHAIL, A. y APARNA Y. 1990. Effect of organic amendments to soil as nematode supressants. Intl. Nematol. Network Newsl. 7(3):21. _______- __-_CAMELO, A. P. 1994. Estandarización de las condiciones óptimas para el cultivo de fitonemátodos y determinación de la posible actividad nematicida de Tagetes zipaquirensis. Tesis. Química farmacéutica. U. Nal. Bogotá. EISENBACK y TRIANTAPHYLLOU. 1991. Root knot nematodes: Meloidogyne pp 191-274 en: Manual of agricultural nematology. W. R. Nickle, ed. Marcel Dekker, New York. ESTRADA, W. y PELAEZ L. 1982. 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