Modelo para ascosporas de Diaporthe helianthi

Causante del cancro del tallo y pudrición seca del capítulo en girasol. Un grupo de profesionales de INTA ajustó un modelo para predecir la evolución diaria de liberación de ascosporas de Diaporthe helianthi en sitios de la región pampeana, en la campaña 2022/2023. Por: Ing. Agr. Denis Nahuel Colombo -Tesista Doctoral INTA/CONICET -EEA Anguil “Ing. […]
febrero 8, 2023

Causante del cancro del tallo y pudrición seca del capítulo en girasol.

Un grupo de profesionales de INTA ajustó un modelo para predecir la evolución diaria de liberación de ascosporas de Diaporthe helianthi en sitios de la región pampeana, en la campaña 2022/2023.

Por: Ing. Agr. Denis Nahuel Colombo -Tesista Doctoral INTA/CONICET -EEA Anguil “Ing. Agr. Guillermo Covas”

¿Qué es el cancro del tallo y la pudrición seca del capítulo de girasol?

El cancro del tallo y la pudrición seca del capítulo del girasol es una enfermedad fúngica causada por un complejo de especies del género Diaporthe/Phomopsis, íntimamente relacionada con Diaporthe helianthi, que hasta la fecha es el responsable de más del 90% de las infecciones en la región pampeana. Existen en Argentina otras especies que causan cancro y se encuentran en menor prevalencia como D. gulyae, D. kongii, D. sojae, D. caulivora y D. longicolla.

¿Dónde se encuentra presente esta enfermedad?

A nivel internacional el cancro del tallo se observó por primera vez en la actual Serbia por Mihaljcevic et al. (1980) y se encontró en los principales países girasoleros del mundo como Ucrania Rusia, Estados Unidos, Sudáfrica y Australia (Gulya et al. 1997; Lamarque y Perny 1985; Masirevic y Gulya 1992).

En la Argentina, la enfermedad se informó primeramente en las provincias de Entre Ríos y Buenos Aires en la mitad de la década del 90. A partir de 2015/16 reapareció en una zona endémica establecida entre las ciudades de Trenque Lauquen (Buenos Aires) y General Pico (La Pampa) con valores de incidencia y severidad altos. En la campaña 2017/18, las zonas afectadas por la enfermedad con niveles de daño relevantes se expandieron hacia el sudeste de Buenos Aires, la región del país que más aporta a la producción nacional de esta oleaginosa.

“En la campaña 2021/2022 el 100% de los lotes relevados por profesionales de INTA en la región girasolera semiárida de La Pampa y Buenos Aires presentaron la enfermedad, y encontraron valores máximos de incidencia de cancro en tallo del 65%”

¿Qué pérdidas produce esta enfermedad?

A nivel mundial se registran ataques de cancro en girasol con un 40 a 80% de plantas afectadas, las cuales presentan pérdidas en rendimiento y calidad (Marisevich et al 2016). Las estimaciones de daño realizadas sobre cultivares susceptibles en el noreste de La Pampa, Argentina, registran pérdidas hasta el 45 % del rendimiento de aquenios y del 4 – 22 % del contenido de materia grasa, cuando se analizaron plantas enfermas apareadas con plantas sanas, (Corró Molas y otros 2018). Además, en girasol destinado a confitería, las pérdidas estarían relacionadas con disminución del calibre de aquenios y/o cambios en la coloración de la pepita. Cabe destacar que estos valores de referencia de daño deben ser asociados a la evaluación de incidencia de cancros en tallos, realizada por el responsable del cultivo, para la estimación de las pérdidas a nivel de campo.

¿Cuáles son los síntomas y como diferenciarla de otras enfermedades?

Diaporthe helianthi puede presentar dos tipos de infecciones. Por un lado, las que provocan cancros en tallo y por otro las que producen pudrición seca en capítulo. Ambas infecciones son frecuentes en Argentina y Uruguay en las regiones endémicas. Ambas infecciones se producen a partir de la germinación de ascosporas descargadas desde peritecios presentes en el rastrojo del cultivo anterior y/o de malezas.

Las infecciones en tallo pueden producirse a partir del segundo par de hojas (Acimovic et al. 1981). El momento de infección y la hoja por la que ingresa a la planta determinan en qué nudo se posiciona el cancro sobre el tallo. Las ascosporas que llegan a las hojas germinan en los bordes de las láminas a partir de agua libre generada por lluvias, rocío prolongado o el fenómeno conocido como gutación. Este último consiste en la secreción de gotas de agua desde los bordes de las hojas cuando se dan condiciones de buena disponibilidad de agua en el suelo y alta humedad relativa en la atmósfera.

“La coloración de las lesiones en ambas enfermedades puede ayudar a diferenciar ambas patologías a campo pero en ocasiones el cancro por Diaporthe helianthi puede presentar tonalidades oscuras dificultando el diagnóstico”

Las ascosporas de Diaporthe helianthi que germinan y producen infección, colonizan el parénquima y xilema. A partir del sitio de infección se generan síntomas en hoja que se describen como manchas necróticas en “V”. La infección avanza por el pecíolo y llega al tallo. Allí se produce un cancro con centro en la inserción del pecíolo que da el nombre a la enfermedad. El cancro es de color castaño claro a oscuro. Esta enfermedad puede ser confundida con el Escudete Negro causado por Phoma macdonaldii, pero ésta última presenta manchas negras superficiales que no profundizan en la médula del tallo.

La coloración de las lesiones en ambas enfermedades puede ayudar a diferenciar ambas patologías a campo pero en ocasiones el cancro por Diaporthe helianthi puede presentar tonalidades oscuras dificultando el diagnóstico. Este puede abarcar pocos centímetros o prolongarse alrededor de 20 cm y circundar el tallo. La infección penetra los tallos y llega a la médula. Esta característica determina que se produzcan posteriormente síntomas de necrosis internerval sin halo amarillento en las hojas situadas por encima del cancro.

Estas presentan un patrón de distribución en la planta de tipo lateral. Estas características son similares en parte a los síntomas causados por Verticillium dahliae y con frecuencia se confunde la enfermedad. No obstante, V. dahliae presenta un halo clorótico bien definido que contribuye a su diferenciación.

“En forma independiente a las infecciones en hojas se pueden producir infecciones en capítulos”

Estas no han sido estudiadas con la misma profundidad que las infecciones en tallos. La infección en capítulo se da desde el borde del mismo en la inserción de las brácteas, desde la hojilla situada por encima del receptáculo y en menor frecuencia desde la superficie del receptáculo. En el capítulo se observa como una mancha castaña clara a oscura de consistencia seca. Los síntomas en capítulo se podrían confundir con síntomas de podredumbre del capítulo por Sclerotinia sclerotiorum. Ambas enfermedades infectan tejidos internos del receptáculo. Sin embargo, en esta última, la consistencia de la podredumbre suele ser más blanda y presenta otros signos como micelio generalmente visible a simple vista o esclerocios que ayudan a la discriminación.

La diferenciación con Rhizopus stolonifer es más dificultosa por la apariencia similar de la podredumbre y la fructificación limitada de este último cuando no dispone de condiciones ambientales favorables. Sin embargo, Rhizopus stolonifer se asocia normalmente con daño en los tejidos que facilitan el ingreso del hongo. Este proceso está relacionado con la ocurrencia tormentas, en especial con caída de granizo, haciendo que el análisis de las condiciones ambientales previas a la observación de síntomas sea una herramienta interesante para la diferenciación.

La semejanza de síntomas sobre los diferentes órganos de la planta con los causados por otras enfermedades del cultivo de girasol hace que pase desapercibida para gran parte de los productores. Esto a su vez provoca incrementos de inóculo en la región y predispone a los agroecosistemas a epifitias futuras en caso de presentarse condiciones ambientales predisponentes.

“Si bien los antecedentes de uso de fungicidas en girasol orientados al control de cancro por Diaporthe sp. son escasos, en la campaña pasada en Estados Unidos Dangal et al. (2022) y Kashyap et al. (2022) han demostrado que los fungicidas que contienen pyraclostrobina (grupo FRAC 11) son efectivos contra los hongos que causan el cancro del tallo

¿Cuáles son las condiciones meteorológicas predisponentes para la enfermedad?

Durante el ciclo del cultivo, el desarrollo epidémico depende esencialmente de la magnitud de la descarga de ascosporas (inóculo primario) contenidas en peritecios disponibles en el rastrojo, y de la ocurrencia de condiciones meteorológicas predisponentes para la infección. Marisevich et al (2016) mencionan que las condiciones predisponentes para la enfermedad son temperaturas entre 20 y 25 °C asociadas con frecuentes y/o abundantes precipitaciones, en especial, en el período entre el estado de estrella y floración. Si bien ambos factores son condiciones necesarias pero no suficientes para el desarrollo de la enfermedad, estos pueden ser usados como información para predecir escenarios sanitarios en el cultivo de girasol.

¿Cuáles son actualmente las herramientas de manejo para esta enfermedad?

El manejo de la enfermedad se basa en el uso de híbridos de buen comportamiento. Esta es la principal herramienta de manejo por su impacto sobre la enfermedad. Varias instituciones, dentro de ellas el INTA, y empresas privadas desarrollan anualmente ensayos para caracterizar el comportamiento de los híbridos presentes en el mercado.

El uso de baja densidad de siembra y disminución de la fertilización nitrogenada contribuyen a reducir los niveles de enfermedad. Se ha encontrado una estrecha relación entre el índice de área foliar y el nivel de enfermedad (Debaecke et al 2003)

El uso de fungicidas ha sido evaluado con resultados dispares debido a la alta dependencia de las condiciones ambientales de esta enfermedad. Por otro lado, el período de posibilidad de infección es muy extenso e incluye primeramente infecciones en hojas/tallos y posteriormente en capítulos. Los tratamientos con fungicidas son netamente preventivos. Marisevich et al (2016) mencionan que desde el momento de infección a la expresión de síntomas transcurren 25-30 días. Si bien los antecedentes de uso de fungicidas en girasol orientados al control de cancro por Diaporthe sp. son escasos, en la campaña pasada en Estados Unidos Dangal et al. (2022) y Kashyap et al. (2022) han demostrado que los fungicidas que contienen pyraclostrobina (grupo FRAC 11) son efectivos contra los hongos que causan el cancro del tallo, cuando se aplican en la etapa de inicio del desarrollo de la inflorescencia del girasol (estado fenológico R1). En general, en ese momento fenológico aún no se observan síntomas en las plantas de girasol, aunque las mismas pueden encontrarse infectadas en forma asintomática.

La oportunidad de los tratamientos se basa en la protección del período de mayor susceptibilidad y de la ocurrencia de condiciones ambientales favorables para la liberación de ascosporas y para la posterior germinación de las mismas e infección. A raíz de esto último surge la necesidad de predecir los momentos en los cuales se produciría la liberación de las ascosporas.

Modelo de liberación de ascosporas de Diaporthe helianthi

Numerosos modelos han sido desarrollados para diferentes patosistemas. En el caso específico de Diaporthe helianthi en girasol, los modelos desarrollados en la actualidad estiman la liberación de ascosporas, que constituyen el inóculo inicial que causa las infecciones en cultivos. El primer modelo desarrollado para Diaporthe/Phomopsis en girasol fue ASPHODEL (Delos et al 1996) con datos de Francia, mientras que el segundo fue desarrollado por Moschini et al (2019) con datos de Uruguay.

“Cabe destacar que la liberación de ascosporas es una condición necesaria pero no suficiente para el desarrollo de infecciones en cultivos”

Esto se debe a que las infecciones dependen de la coincidencia de la presencia de inóculo viable, hospedantes susceptibles en etapas fenológicas susceptibles y condiciones ambientales favorables para la infección. Asimismo, el momento de liberación de ascosporas influye en la manifestación de síntomas. Liberaciones tempranas en el ciclo del cultivo podrían relacionarse con infecciones en tallo mientras que liberaciones en estados fenológicos posteriores a R2 podrían estar relacionadas con infecciones en capítulo.

Moschini et al. (2019) identificaron las variables meteorológicas asociadas a la liberación de ascosporas de D. helianthi, cuantificando el efecto ambiental mediante el ajuste de modelos de regresión logística. Para ello, se analizaron los conteos semanales de ascosporas liberadas desde rastrojos de girasol y adheridas a caza espora (porta objetos vaselinados) en La Estanzuela (Uruguay), durante las campañas girasoleras 2005/06 y 2006/07. Dichos valores semanales (N=34) de esporas (períodos de conteo: 11/11/2005 al 11/2/06 y del 21/10/2006 al 3/3/07) se categorizaron binariamente (severo y moderado a ligero) en función de un valor umbral (148 ascosporas).

La variable meteorológica DMojHR (días con registro de precipitación (Prec>=0,2 mm y Prec<27mm) y humedad relativa (HR)>76%, más los días sin precipitación (Prec<0,2 mm) y HR>81%), asociada a la ocurrencia de eventos de mojado por precipitación y rocío, presentó el más alto valor de correlación de Kendall (rk=0,64) con los niveles de esporas atrapadas semanalmente e integró el modelo logístico más preciso.

“El uso de modelos predictivos en fitopatología permite realizar un análisis de escenarios sanitarios utilizando registros de datos meteorológicos disponibles”

Esto es de especial interés en el caso de patógenos sin historia previa en una región o reemergentes, donde no se dispone de una serie de tiempo extensa de convivencia con el patógeno en los cultivos. También es de gran utilidad en enfermedades donde las eventuales medidas de control químico se realizan de forma preventiva, antes de observarse síntomas en el cultivo, como es el caso de Diaporthe helianthi.

En un informe técnico publicado recientemente por Corró Molas, Colombo, Martínez y Moschini se propone el uso de un modelo para hacer un seguimiento de las condiciones meteorológicas y así determinar cuándo se liberan ascosporas de Diaporthe helianthi y dónde. Esto sería de gran utilidad como apoyo para la toma de decisiones de aplicaciones de fungicidas, si se confirman a campo los resultados de ensayos publicados, porque una vez que se ven síntomas no es posible tomar medidas.

Cabe destacar que este modelo tiene otro uso práctico que es estimar el riesgo regional en base a datos históricos, tema que fue desarrollado por un grupo de profesionales de varias entidades relacionadas al agro en un informe técnico previo (2021/22).

En el último trabajo publicado se analiza la estimación de liberación de ascosporas, para diferentes localidades de la región pampeana, basada en las condiciones meteorológicas específicas de la campaña en curso 2022/23.

Conclusiones

Dentro de las conclusiones se destaca que en el mes de noviembre se registraron condiciones meteorológicas apropiadas para la liberación de ascosporas en sitios analizados ubicados al sur de la región pampeana, y con menor intensidad en algunos sitios del oeste. En diciembre, con excepción de Mar del Plata, los demás sitios analizados no registraron condiciones meteorológicas favorables para la liberación de ascosporas.

En el período analizado, las localidades donde se produjeron condiciones más predisponentes para la liberación de inóculo fueron Mar del Plata, y en menor medida, Balcarce. El momento en que se produjeron las condiciones predisponentes determinaría infecciones en tallos. En el período analizado no se observaron condiciones favorables para las infecciones en capítulo.

A pesar de ser una enfermedad con escasa historia en lotes de producción, se han desarrollado una importante evolución en híbridos de mejor comportamiento donde se destacan el trabajo de los semilleros para lograr un recambio genético importante en pocos años; también se obtuvieron avances trascendentes en la búsqueda de fuentes de resistencia a través del uso de herramientas moleculares para el mejoramiento genético, modelos predictivos, diagnóstico diferencial, relevamientos del patógeno e identificación de variantes del hongo, entre otras actividades.

Todo esto se ha logrado en base al trabajo conjunto de diferentes unidades de INTA ubicadas en Castelar, Manfredi, Pergamino, Balcarce y Anguil.

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