Actividad
antifúngica de extractos botánicos y bioestimulantes
comerciales sobre el crecimiento micelial de hongos (Original).
Antifungal activity of botanical extracts and commercial biostimulants on the mycelial growth of fungi. (Original).
Jorge Luis Morocho Peña. Ingeniero
agrónomo. Estudiante de la Maestria en Agronomía
Mención Producción Vegetal. Universidad Técnica de Machala. Ecuador.
[ jmorocho@utmachala.edu.ec ]
[ https://orcid.org/0000-0001-8035-2628 ]
Edwin Edison Jaramillo
Aguilar. Ingeniero agrónomo. Magister Scientiae
Fitopatología. Profesor Agregado. Universidad Técnica de Machala. Ecuador.
[ ejaramillo@utmachala.edu.ec ] [ https://orcid.org/0000-0002-8241-9598 ]
Sayda Noemi Herrera Reyes. Bioquímica y Farmacia.
Magister en Bioquímica Clínica. Profesora Auxiliar. Universidad Técnica de
Machala. Ecuador.
[ sherrera@utmachala.edu.ec ] [
https://orcid.org/0000-0002-7226-5345 ]
Resumen
El cultivo de banano se ve afectado por diversas
enfermedades bacterianas, fúngicas y virales a lo largo de su ciclo de
producción. El objetivo principal de este estudio es evaluar la efectividad de
los bioestimulantes comerciales y fungicidas de
origen botánicos en el control de la pudrición de la corona del fruto de
banano. Se llevó a cabo el experimento siguiendo un Diseño Completamente al
Azar (DCA) que incluyó ocho tratamientos. Para cada uno de los tratamientos se realizaron
tres repeticiones, lo que generó un total de 24 unidades experimentales. Estas
unidades experimentales se conformaron mediante el cultivo del hongo y su
inoculación en medio Papa Dextrosa - Agar (PDA), dispuestas en placas de Petri.
Los resultados derivados de la prueba de Kruskal-Wallis revelan la presencia de diferencias
estadísticamente significativas entre los diversos tratamientos que se han
sometido a evaluación en lo que concierne a su efecto antifúngico (H = 7,46, p
< 0,0018), además, en la comparación de medianas, se observa que el
tratamiento T1 sobresale al exhibir la mediana más baja, lo que indica que este
enfoque específico ejerce un efecto antifúngico altamente significativo en
comparación con los otros tratamientos. Estos resultados resaltan la
importancia del tratamiento T1 como una opción prometedora para el control de
infecciones fúngicas, mientras que los demás tratamientos no presentan una eficacia
diferenciada en la inhibición de la actividad fungicida. La conclusión de este
estudio demuestra la efectividad del bioestimulante
comercial BC 1000 en la inhibición del crecimiento del hongo Lasiodiplodia sp.
Palabras clave:
pudrición de corona, banano, bioestimulante, extracto
botánico
Abstract
The banana crop is affected by
various bacterial, fungal and viral diseases throughout its production cycle.
The main objective of this study is to evaluate the effectiveness of commercial
biostimulants and fungicides of botanical origin in
the control of crown rot of banana fruit. The experiment was carried out
following a Completely Randomized Design (RCD) that included eight treatments.
For each of the treatments, three repetitions were carried out, resulting in a
total of 24 experimental units. These experimental units were formed by growing
the fungus and inoculating it in Potato Dextrose-Agar (PDA) medium, arranged in
Petri dishes. The results derived from the Kruskal-Wallis test reveal the
presence of statistically significant differences between the various
treatments that have been subjected to evaluation with regard to their
antifungal effect (H = 7.46, p < 0.0018). Furthermore, in the comparison of
medians, treatment T1 is particularly observed to stand out by exhibiting the
lowest median, indicating that this specific approach exerts a highly
significant antifungal effect compared to the other treatments. These results
highlight the importance of the T1 treatment as a promising option for the
control of fungal infections, while the other treatments do not present a
differentiated effectiveness in inhibiting fungicidal activity. The conclusion
of this study demonstrates the effectiveness of the commercial biostimulant BC 1000 in inhibiting the growth of the fungus
Lasiodiplodia sp.
Keywords: crown rot, banana, biostimulant,
botanical extract
Introducción
El
banano, conocido científicamente como Musa AAA, tiene su origen en Asia y se
cultiva comúnmente en diversas regiones tropicales y algunas subtropicales
alrededor del mundo. Su relevancia económica y social se extiende a más de 80
países. Ecuador se encuentra entre los principales productores y exportadores
de banano a nivel global (Moreno, 2020). A nivel local, el banano contribuye significativamente
a la economía ecuatoriana, representando el 16% del ingreso total por
exportaciones FOB en el país.
En el año 2018, Ecuador ocupó el tercer lugar en
términos de valor de exportación de banano, con un total de 3.169,3 millones de
dólares y una cantidad de 6.642.402 toneladas exportadas
(Pardo et al., 2020).
Ecuador cuenta con una orientación productiva agropecuaria y se divide en
cuatro regiones: Costa, Sierra, Oriente y Región Insular, cada una con
características edafoclimáticas distintas. Entre los cultivos agrícolas, el
banano destaca por su contribución al desarrollo económico del país.
La
producción de banano se concentra principalmente en la región Costa, que abarca
las provincias de Manabí, Los Ríos, Esmeraldas, Santo Domingo, Guayas, Santa
Elena y El Oro (Luque, 2021).
Las enfermedades representan el factor principal que limita el desarrollo de
los cultivos, lo que lleva a los países productores a invertir grandes
cantidades de dinero en investigaciones, transferencia de conocimientos y
control de enfermedades. Tanto en Ecuador como en la mayoría de los países de
Latinoamérica y el Caribe, las enfermedades son el mayor obstáculo para la
producción de bananos (Regalado et al., 2019).
Desde
el punto de vista cuarentenario y económico, son diversas las enfermedades que
afectan al cultivo de banano en América Latina. Entre ellas se encuentran la
mancha foliar eumusae (Mycosphaerella
eumusae Crous & Morichon), el Mal de Panamá raza tropical 4 (Fusarium oxysporum f. sp. cubense), el moko del plátano (Rolstonia solanacearum), la
marchitez bacteriana del plátano (Xanthomonas campestris pv. musareum), el virus del bunchy
top (BTV), el virus del mosaico de la bráctea (BBrMV),
el virus del estriado del plátano (BSV) y el virus del mosaico del plátano
(BMV). Estas enfermedades tienen el potencial de provocar un colapso en la
industria bananera si no se aplican de manera adecuada las medidas
fitosanitarias y un enfoque de manejo integrado (Manzo et al., 2014).
La
pudrición de la corona es una enfermedad que afecta a los frutos de banano y
plátano en todo el mundo durante la etapa de postcosecha. Esta enfermedad está
asociada a varios patógenos, como Lasiodioplodia sp., Fusarium spp., Acremonium spp., Verticillium sp., Colletotrichum musae y Curvularia sp. (Aguilar et al., 2013).
Este complejo de microorganismos que son responsables de la
enfermedad experimenta un rápido crecimiento en temperaturas tropicales (entre
25 a 30 °C) y su tasa de desarrollo disminuye en temperaturas más bajas, como
las utilizadas en los barcos de transporte del producto (13.3 a 12.5 °C).
La
incidencia de esta enfermedad aumenta en períodos de alta humedad y lluvia (Pasiche, 2018). Lasiodiplodia
theobromae (Pat.) Griffon
and Maubl es un hongo cosmopolita y tiene un amplio
rango de hospederos, incluyendo plantas monocotiledóneas, dicotiledóneas y
gimnospermas, especialmente en regiones tropicales y subtropicales. Las
enfermedades causadas por este patógeno incluyen muerte descendente, cáncer,
gomosis, tizón de hojas y pudrición de raíces en cultivos, plantas leñosas y
pudrición de corona en banano (Picos et al., 2015).
Para
el control de Lasiodioplodia sp., se
emplean varios métodos de control. Según Sánchez
et al., (2021) la combinación de un extracto etanólico de canela al 4% junto con agua ozonificada (T4)
demostró una eficacia superior en el control antifúngico de la enfermedad de
pudrición de corona en el banano. En este caso, se logró un nivel de desarrollo
del hongo del 36.17 %, lo que representa una reducción del 15.17 %. El
control biológico representa una alternativa eficaz al uso de fungicidas
químicos para reducir la aparición de pudriciones en frutas y hortalizas
durante la etapa de pos cosecha.
La
aplicación de biofungicidas a base de complejos
enzimáticos bacterianos de Bacillus spp, mejora la calidad del almacenamiento de frutos en poscosecha, evitando pérdidas de los productos de
exportación (Bettiol et al., 2014). El
objetivo principal de este estudio es evaluar la efectividad de los bioestimulantes comerciales y fungicidas de origen botánico
en el control de la pudrición de la corona del fruto de banano (Colletotrichum musae) de la
variedad Musa AAA.
Materiales y métodos
Ubicación del experimento
El experimento
se desarrolló en el laboratorio de fitopatología de la Facultad de Ciencias
Agropecuarias, que pertenece a la Universidad Técnica de Machala (UTMACH), en
la Avenida Panamericana, 5,5 km vía Machala-Pasaje, parroquia El Cambio, en el
cantón Machala, provincia El Oro.
Figura
1. Ubicación referencial de la zona de ensayo
Fuente:
elaboración propia.
Metodología
Se colectaron 10 clúster de banano
recién cortadas, de la tina de la empacadora de la Granja Inés, de la FCA.
Posteriormente se llevaron al laboratorio de sanidad vegetal de la facultad, y
se procedió a colocarlos en cámara húmeda para acelerar la presencia de los
síntomas de la pudrición de corona en banano, Con un bisturí estéril se
cortaron pequeños trozos de la zona de avance de la pudrición de 0,5 x 0,5 cm
de tejido, estos se desinfectaron en una solución de hipoclorito de sodio al 1%
durante 1 min, luego se enjuagaron dos veces
con agua destilada (French & Hebert, 1980), y se
dejaron secar por 10 min.; una vez secas, los trozos se colocaron en placas
Petri con medio Papa Dextrosa Agar (PDA) enmendado con cloranfenicol a 100 mg y
se incubaron a 28 ºC en oscuridad durante 5 días, se
procedió a separar las colonias fúngicas que crecieron en las cajas petri, y se purificó cada colonia en medio PDA.
Aislamiento y purificación de
microorganismos
Una vez desarrolladas las colonias en
placa Petri, se observó la presencia de tres patógenos en una misma placa, por
lo cual se volvió a aislar y purificar, separando a un microorganismo de otro,
repitiéndose nuevamente el proceso de aislar a otra placa con medio PDA
estéril.
Identificación de hongos
Se prepararon montajes de cada uno de
los aislamientos obtenidos y se hicieron observaciones utilizando un
microscopio compuesto para analizar las características morfológicas del
patógeno. La identificación de los hongos se realizó a través de las claves
propuestas por Ellis (1976) y Sutton (1980).
Ensayos de patogenicidad
Se llevó a cabo una prueba de
patogenicidad utilizando clúster de bananos. Antes de la inoculación, se
procedió a sumergir los frutos en alcohol a 96 grados para asegurar la
disminución de la carga microbiana en la corona y epicarpio de la fruta. Se
tomaron coronas sanas y sobre el área de corte se realizó la inoculación: se
colocó un disco de agar (0,8cm de diámetro) con micelio de los patógenos en
estudio. Todos los frutos inoculados se incubaron en cámara húmeda a
temperatura ambiente por un periodo de 10 a 15 días, confirmándose que el hongo
Lasiodiplodia
ocasionaba síntomas de pudrición en el fruto de banano.
Diseño
experimental
Se llevó a cabo el experimento
siguiendo un Diseño Completamente al Azar (DCA) que incluyó ocho tratamientos,
como se detalla en la Tabla 1. Para cada uno de los tratamientos, se realizaron
tres repeticiones, lo que generó un total de 24 unidades experimentales. Estas
unidades experimentales se conformaron mediante el cultivo del hongo y su
inoculación en medio Papa Dextrosa - Agar (PDA), dispuestas en placas de Petri.
Tabla
1. Tratamientos
|
Tratamiento |
Producto |
ML/L |
|
T1 |
BC 1000 |
5,00 |
|
T2 |
Zban Plus + extracto de hierbas |
6,25 |
|
T3 |
Extractos de hierbas |
20,00 |
|
T4 |
Extracto de hierbas 2 |
2,00 |
|
T5 |
Biottol |
6,00 |
|
T6 |
Zban Plus |
6,25 |
|
T7 |
Ecolife |
6,25 |
|
T8 |
Testigo |
0,00 |
Fuente: elaboración propia
Desarrollo
del experimento
En el ensayo se empleó la técnica de
alimento envenenado para evaluar la capacidad antifúngica de los extractos
botánicos y bioestimulantes frente al hongo Lasiodiplodia sp. Esta
técnica implica la adición de los productos en las concentraciones
especificadas, según cada tratamiento, a un medio de cultivo PDA que había sido
previamente esterilizado durante 20 minutos a una presión de 15 lb pulg-2,
según lo mencionado por Cun et al. (2017); el medio
envenenado se vertió en placas de Petri, y en el centro de cada placa se
depositó un disco de micelio de Lasiodiplodia sp. de 5 mm de diámetro.
Preparación
de medios del cultivo
El medio de cultivo que se utilizó es
Papa Dextrosa-Agar (PDA), cuya composición es la siguiente: 250g de papa, 15g
de agar, 15g de dextrosa y 100 mg de cloranfenicol por litro de agua destilada,
el cual resultó favorable para el crecimiento y desarrollo del patógeno
estudiado. Las soluciones de medios de cultivo se prepararon en matraces, luego
esterilizados en autoclave a 121°C a 15 libras de presión, durante 20 minutos.
Los medios de cultivo esterilizados se dejaron enfriar durante un tiempo y,
posteriormente, se vertieron en placas Petri, previamente esterilizados. Se
dejó que el medio de cultivo se solidifique para ser utilizado. El plaqueado
del medio de cultivo en placas Petri se llevó a cabo en condiciones asépticas,
en una cámara de flujo laminar para impedir la introducción de microorganismos
contaminantes.
Variables
analizadas
Crecimiento micelial: se llevaron a
cabo mediciones continuas, desde el inicio del experimento hasta que el hongo
alcanzó su crecimiento máximo en el grupo de control. Durante este tiempo, se
evaluó el desarrollo del micelio en cada placa de Petri empleando una regla
calibrada. Las mediciones de la longitud del micelio se obtuvieron directamente
de las placas de Petri, y se tomaron como referencia cuatro secciones
cuadrantes para garantizar la precisión de las mediciones. Las placas Petri
empleadas en los tratamientos se marcaron en el exterior de la base con un
plumón haciendo un trazo vertical y uno horizontal, cortándose entre sí
perpendicularmente en el centro de la placa, tal como se muestra a continuación.
Figura 2. Líneas de medición para el crecimiento micelial en
placa Petri
Fuente: elaboración propia.
Análisis y discusión de los resultados
En cuanto al análisis estadístico de
los datos, se optó por utilizar la prueba de Kruskal-Wallis, una prueba no
paramétrica, con el fin de realizar comparaciones entre las medianas de los
tratamientos empleados. Esta elección se fundamentó en que los datos no
satisfacían los requisitos necesarios para llevar a cabo un análisis de
varianza (ANOVA), ya que no cumplían con supuestos como la normalidad en la
distribución de los datos ni la homogeneidad en la varianza.
El análisis
detallado de los resultados recopilados y presentados en la tabla 2,
específicamente derivados de la prueba de Kruskal-Wallis, revela la presencia
de diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos que se
han sometido a evaluación en lo que concierne a su efecto antifúngico (H =
7,46, p < 0,0018). Estos resultados adquieren una relevancia crucial al
indicar que los tratamientos en estudio no son homogéneos en su capacidad para
inhibir el crecimiento de los hongos, sino que exhiben variaciones sustanciales
en su eficacia.
Tabla 2. Prueba de
Kruskal – Wallis
Fuente:
Salida del software SPSS27.
Tabla
3. Promedio del crecimiento micelial
|
Promedio crecimiento micelial (mm) |
|
|
BC 1000 |
0,23 |
|
Zban Plus + extracto de hierbas |
3,5 |
|
Extractos de hierbas |
3,5 |
|
Extracto de hierbas 2 |
3,5 |
|
Biottol |
3,5 |
|
Zban Plus |
3,5 |
|
Ecolife |
3,5 |
|
Testigo |
3,5 |
Fuente:
elaboración propia.
El análisis de la tabla 4 conlleva a la comparación
de medianas y se observa que el tratamiento T,1 sobresale al exhibir la mediana
más baja, lo que indica que este enfoque específico ejerce un efecto
antifúngico altamente significativo en comparación con los otros tratamientos.
En otras palabras, el tratamiento T1 demuestra una capacidad distintiva para
suprimir el crecimiento de hongos en comparación con sus contrapartes.
Por otro lado, los demás tratamientos muestran
medianas que se asemejan al grupo de control o "testigo". Esto
sugiere que estos tratamientos no logran generar un efecto antifúngico
significativo en relación con el grupo de control. Estos resultados resaltan la
importancia del tratamiento T1 como una opción prometedora para el control de
infecciones fúngicas, mientras que los demás tratamientos no presentan una
eficacia diferenciada en la inhibición de la actividad fungicida. Estos hallazgos son esenciales para comprender las
implicaciones prácticas de los tratamientos en el contexto de la investigación
antifúngica.
Tabla
4. Comparación de medianas
Fuente:
Salida del software SPSS27.
Gráfico
1. Crecimiento micelial
Fuente:
elaboración propia.
Los resultados respaldan la eficacia
de BC 1000 (extractos de cítricos) en la supresión del desarrollo del hongo Lasiodiplodia sp. en
contraste con estudios previos, como los llevados a cabo por Scribano y Garcete (2016), que demuestran que
existen diferencias significativas entre los tratamientos T4 (Azoxystrobín) y T6 (Tebuconazole
+ Carbendazím), respecto al testigo (T1) y al T2
(Extracto de semillas cítricas).
La marcada diferencia entre
tratamientos con fungicidas de síntesis química y orgánica, determinó que la
aplicación de extractos de semillas cítricas junto a un coadyuvante de base
cerosa otorgan a esta sustancia, igual efectividad que los tratamientos
químicos habituales, con una reducción micelial a nivel in vitro de un 51,38%
del avance de esta enfermedad. Otras investigaciones resaltan la eficacia de
los extractos botánicos en el control de Lasiodiplodia sp, tal como lo menciona Moreira et al., (2021).
El empleo de extractos vegetales o de alguno
de sus derivados pueden funcionar como fungicidas botánicos o simplemente bioestimulantes. Recientemente se demostró el efecto
inhibidor del extracto etanólico (100 mg L-1 ) de semillas de neem (Azadirachta indica), consiguiendo reducir el crecimiento de
Lasiodiplodia sp en plantas
con afecciones de la enfermedad a nivel in vitro.
Conclusiones
Este
estudio demuestra la efectividad del bioestimulante
comercial BC 1000(extracto de cítricos) en la inhibición del crecimiento del
hongo Lasiodiplodia sp. Este
hallazgo posee una serie de implicaciones significativas que subrayan el promisorio
potencial de este producto como un agente antifúngico natural.
Este hongo,
que a menudo se asocia con patologías y daños en diversas plantas y cultivos,
ha sido un desafío constante para la agricultura y la horticultura. La
evidencia de que BC 1000(extracto de cítricos) puede contrarrestar eficazmente
su desarrollo representa una herramienta valiosa en la lucha contra esta
amenaza.
La búsqueda
de alternativas sostenibles y respetuosas con el medio ambiente en la gestión
de enfermedades fúngicas ha cobrado una importancia creciente en la agricultura
moderna. BC 1000(extracto de cítricos); al ser un producto natural ofrece la
ventaja de ser menos perjudicial para el ecosistema, lo que lo convierte en una
opción atractiva para aquellos que buscan reducir el impacto ambiental de las
prácticas agrícolas.
Adicionalmente,
esta eficacia antifúngica de BC 1000 (extracto de cítricos) abre la puerta a un
rango de aplicaciones potenciales en la industria agrícola. Desde la protección
de cultivos hasta la conservación de alimentos y la mejora de la calidad de la
producción, la prometedora utilidad de este producto como un recurso
antifúngico natural es diversa y amplia.
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