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Investigación Agraria

versão On-line ISSN 2305-0683

Investig. Agrar. vol.23 no.1 San Lorenzo jun. 2021

https://doi.org/10.18004/investig.agrar.2021.junio.2301559 

Nota de investigación

Control químico de Fusariosis de la espiga del trigo y su efecto sobre los componentes de producción y calidad de granos

Chemical control of Fusarium head blight of wheat and its effect on grain production and seed quality

1 Instituto Paraguayo de Tecnología Agropecuaria, Centro de Investigaciones Capitán Miranda. Capitán Miranda, Paraguay.

2 Universidad Nacional de Itapúa, Facultad de Ciencias Agropecuarias y Forestales. Itapúa, Paraguay.

3 Cámara Paraguaya de Exportadores y Comercializadores de Cereales y Oleaginosas. Asunción, Paraguay.


RESUMEN

La fusariosis de la espiga del trigo (FET) producida principalmente por Fusarium graminearum, es una de las enfermedades más importantes para la producción del trigo en Paraguay, no solo por las pérdidas de rendimiento que ocasionan sino por la presencia de micotoxinas en granos. El objetivo del experimento fue evaluar distintos grupos químicos de fungicidas y sus mezclas para el control de FET y su relación con el rendimiento y niveles de micotoxina dioxinivalenol (DON) en granos de trigo. Los fungicidas fueron aplicados en tres estados de desarrollo del cultivo: espigazón, antesis y grano lechoso en la variedad Canindé 13. Todos los fungicidas evaluados (Tebuconazole, Metconazole + Epoxiconazole, Azoxystrobin, Fluxapyroxad + Epoxyconazole + Pyraclostrobin, Azoxystrobin + Benzovindiflupir) disminuyeron significativamente en promedio los niveles de índice de infección del FET y aumentaron el rendimiento y peso de mil granos comparados al testigo sin control químico. La mayoría de los tratamientos que incluyeron estrobilurinas en su composición resultaron con los niveles más altos de DON (4,07-4,27 ppm) en granos de trigo. Entre los fungicidas evaluados, el Tebuconazole presentó el menor (1-1.5 ppm) nivel de concentración de DON en granos.

Palabras clave: Triticum aestivum; Fusarium graminearum; fungicidas; deoxinivalenol

ABSTRACT

Fusarium head blight (FHB), produced mainly by Fusarium graminearum, it is one of the most relevant diseases for wheat production in Paraguay which continues to threaten the economic sustainability of crop producers, causing losses in grain yield and quality. The objective of the experiment was to evaluate different chemical groups of fungicides for the control of Fusarium head blight and its effect on yield and mycotoxin deoxynivalenol levels in wheat grains. The fungicides were applied in three wheat growth stages: head emergence, anthesis and milky grains. All fungicides evaluated (Tebuconazole, Metconazole + Epoxiconazole, Azoxystrobin, Fluxapyroxad + Epoxyconazole + Pyraclostrobin, Azoxystrobin + Benzovindiflupir) significantly decreased the infection levels of Fusarium head blight and increased the yield and thousand grains weight compared with the non-sprayed control. Treatments that included strobilurins in their composition resulted in the highest levels of DON (4.07-4.27 ppm) in wheat grains. Among the fungicides evaluated, Tebuconazole showed the lowest level of DON concentration in grain (1-1.5 ppm).

Key words: Triticum aestivum; Fusarium graminearum; fungicides; deoxynivalenol

INTRODUCCIÓN

El trigo en Paraguay es afectado principalmente por un complejo de enfermedades fúngicas en presencia de ambientes favorables para los patógenos, entre ellas, la fusariosis de la espiga de trigo (FET) causada por el complejo Fusarium graminearum (Sacc), teleomorfo Gibberella zeae (Schwabe), que se constituye en una de las enfermedades más destructivas, no solo por el impacto en la producción de granos sino por el deterioro en la calidad del grano, especialmente por el alto nivel de micotoxinas producidas por el hongo (Quintana Viedma, 2012; Arrúa Alvarenga et al., 2014). Entre las diversas especies que causan la fusariosis del trigo en el país se pueden citar a F. graminearum, F. semitectum, F. avenaceum, F. equisiti y F. culmorum, (Quintana & Morel, 2004; Arrúa, 2015). F. graminearum es considerado el patógeno causante de la fusariosis de la espiga más prevalente y agresivo en el trigo en varios países de la región como Uruguay, Argentina, Brasil y Paraguay (Umpierrez-Falaiche et al., 2013; Martínez et al., 2014; Deuner, Viana, Nicolodi Camera, Camera & Melo Reiss, 2015; Arrúa, 2015).

Fusarium graminearum y Fusarium culmorum se encuentran entre las especies más importantes causantes de la fusariosis de la espiga y son considerados asimismo las de mayor capacidad de acumulación de deoxinivalenol (DON), una micotoxina del grupo de los tricotecenos, causante de micotoxicosis grave en humanos y animales (Scarpino, Reyneri, Sulyok, Krska & Blandino, 2015; Nielsen, Cook, Edwards & Ray, 2014). En el Paraguay, Fusarium graminearum es aislado en 90% de las muestras de semilla de trigo proveniente de cultivos comerciales (Quintana & Morel, 2004; Arrúa, 2015). La infección por FET y la presencia de DON en granos de trigo dependen de varios factores, sobre todo las condiciones climáticas prevalecientes en el estado de floración, pero también influyen otros factores como la rotación de cultivos, siembra sobre rastrojos, susceptibilidad varietal y aplicación de fungicidas (Reis, Baruffi, Remor & Zanatta, et al., 2011). El hongo sobrevive en restos de cultivo y tiene una amplia gama de hospederos y su inóculo está presente en el aire durante todo el año. Las epidemias de FET son compatibles con los sistemas de cultivo que dejan una gran cantidad de restos de cultivos en la superficie del suelo (Xu et al., 2008; Blandino et al., 2012). Existen asimismo estudios que relacionan al rastrojo de trigo con elevados niveles de contaminación de DON (Bissonnette, Kolb, Ames & Bradley, 2018), por lo que algunas estrategias de manejo como la rotación de cultivos no son muy eficientes (Reis, Baruffi, Remor & Zanatta, 2011).

Por otro lado, la resistencia genética, se destaca como la estrategia más eficiente y de menor costo y a pesar de eso, se verifica, que para el patosistema fusariosis-trigo, estudios más recientes muestran genotipos con cierto grado de resistencia o tolerancia a F. graminearum (Arrúa et al., 2014; Alberione, Ortega, Salines, Astoreca & Alconada, 2016; Gagkaeva, Orina, Gavrilova, Ablova, & Bespalova, 2018). A pesar de estos hallazgos, el nivel de tolerancia a los trigos comerciales a nivel de campo aún no es satisfactoria. La aplicación de fungicidas juega un papel importante en el manejo integrado de la FET, los fungicidas se aplican generalmente en la antesis para disminuir las pérdidas de rendimiento y la contaminación por micotoxinas (Amarashinghe, Tamburic-Ilincic, Gilbert, Brulé-Babel & Dilanha, 2013). En general, se reporta que los fungicidas DMI (inhibidores de la biosíntesis de esteroles) como triazoles e imidazoles son los más utilizados contra infección de FET y contaminación de granos, en contraste con las estrobilurinas que aumentan la concentración de DON (Haidukowski et al., 2005; Paul et al., 2008; Wegulo, 2012; Garmendia et al., 2018). Se han reportado disminuciones de DON en granos de 46-48 % con aplicaciones de tebuconazol y metconazol (Ioos, Belhadj, Menez & Faure, 2005).

A nivel nacional, la principal estrategia utilizada en el país para proteger el trigo contra la FET es a través de aplicaciones de fungicidas, durante la antesis. Hasta la fecha, no se han realizado en el país trabajos de investigación sobre control químico de la fusariosis de la espiga del trigo y su relación con el contenido de micotoxinas en granos, por lo que el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la aplicación de distintos grupos químicos de fungicidas para control de FET y su efecto en el rendimiento y el contenido de DON en grano de trigo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización del ensayo y tratamientos fungicidas

El experimento se llevó a cabo durante el ciclo 2016 en la parcela experimental del Instituto Paraguayo de Investigación Agraria (IPTA) en la localidad de Capitán Miranda, Departamento de ITAPÚA, Paraguay. La variedad de trigo utilizada fue Canindé 13, moderadamente susceptible a FET. Los tratamientos incluyeron siete fungicidas solos o en mezcla y un testigo sin pulverizar, totalizando 7 tratamientos.

Fungicidas evaluados y dosis:

1.Tebuconazol 25% (750 ml ha-1)

2.Metconazole 2,75% + epoxiconazole 3,75 (1500 ml ha-1)

3.Metconazole 2,75% + epoxiconazole 3,75 % (2000 ml ha-1)

4.Azoxystrobin 20% + ciproconazole 8% (3,5 ml ha-1)

5.Fluxapyroxad 5% + epoxyconazole 5% + pyraclostrobin 8,1% (10,5 ml ha-1)

6.Azoxystrobin 30% + benzovindiflupir 15% (300 ml ha-1)

El diseño utilizado fue bloques al azar por tres repeticiones con arreglo factorial. Las parcelas experimentales estuvieron conformadas por 12 surcos de 5 m de largo con una distancia de 0,18 m entre hileras. Los fungicidas se aplicaron en tres estados de crecimiento (Zadoks, Chang & Konzak, 1974), espigazón (GS 61); 50 % de antesis (GS.65) y grano lechoso (GS 8.3). Las aplicaciones de los fungicidas se realizaron con un pulverizador a mochila propulsado con CO2 provisto de seis picos tipo abanico Teejet espaciado de 50 cm entre boquillas y con barra de 2 m de largo con volumen de 1000 ml de agua.

Las temperaturas medias, la humedad relativa y las precipitaciones durante junio, julio, agosto y septiembre son presentados en la Tabla 1.

Tabla 1 Temperaturas medias, humedad relativa y precipitación durante junio, julio, agosto y septiembre 2016. 

Meses Precipitación mm Temperatura ºC Humedad relativa %
Junio 9,00 11,6 71,8
Julio 29,50 17,5 77,2
Agosto 40,50 18,0 74,0
Septiembre 39,00 12,5 78,2

Fuente: Estación Meteorológica. IPTA Capitán Miranda (2016)

Durante el ciclo del cultivo se registraron precipitaciones escasas, distribuidas en los 4 meses registrándose en el mes de agosto la mayor cantidad de lluvia totalizando 41 mm coincidiendo con la etapa espigazón y floración del cultivo.

Evaluación visual de espigas con síntomas

La incidencia y severidad de la enfermedad de cada parcela se evaluó visualmente a los 20 días después de la aplicación de fungicidas de acuerdo con la escala de Stack y Mac Mullen (1995). Para la incidencia se utilizó la fórmula: número de espigas con síntomas / total de espigas x 100. La incidencia de la enfermedad se expresó como el porcentaje de espigas infectadas en las 3 hileras centrales de cada parcela. La severidad. como el porcentaje promedio de cada espiga infectada, en una escala de 0-100%. Se calculó el índice de FET para cada parcela usando la siguiente fórmula: Índice FE = (porcentaje de incidencia de enfermedad × porcentaje severidad de la enfermedad / 100.

Determinación de rendimiento y peso de mil semillas

Los granos fueron cosechados a la madurez mecánicamente usando una trilladora experimental marca Wintersteiger y fueron pesados con una balanza de precisión y expresado en kg ha-1. Para la determinación del peso de mil granos y la humedad se tomaron submuestras con granos provenientes de cada parcela. El peso de mil granos fue expresado en gramos. La humedad fue ajustada a 12%.

Determinación de niveles de DON en muestras de semilla

Para la cuantificación de la micotoxina DON fueron tomadas sub muestra de 1 kg de semilla en cada tratamiento y enviadas al Laboratorio de calidad de Semilla de la Cooperativa Colonias Unidas. Se utilizó el Equipo Vertu Lateral Flow Reader de VICAM© y las cintas cuantificadoras Don-V. Límite de detección de 0,1 a 5 ppm.

Análisis estadísticos

El Análisis de varianza (ANOVA) se realizó para el índice de fusariosis de la espiga (Índice de FET) peso de mil granos, rendimiento y contenido de DON utilizando el paquete estadístico InfoStat (Di Rienzo, Casanoves, Balzarini, Gonzalez, Tablada & Robledo, (2013) y para los valores que resultaron significativos se realizó la comparación de medias mediante el test de Duncan (p<=0,05). Para determinar el efecto de los fungicidas en las variables de FET los tratamientos con fungicidas, incluidos testigo sin protección química se incluyeron en los primeros análisis. Posteriormente, se realizó un análisis por separado sin el control fungicida no pulverizado para identificar diferencias entre los tratamientos con fungicidas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Evaluación visual del índice del FET

Las condiciones ambientales prevalentes en el año 2016 se mostraron favorables para el desarrollo de F. graminearum en condiciones de campo (Tabla 1). Sin embargo, el índice de FET presentó diferencia altamente significativa (P<0,001) para tres los efectos estudiados (FET, peso de 1000 granos y nivel de toxina DON (Tabla 2). Los fungicidas evaluados disminuyeron el índice promedio de FET (8,4) en los diferentes momentos de aplicación, comparado al testigo sin protección química (Figura 1). Asimismo, se observó un incremento de los componentes de la producción como el rendimiento promedio de grano (13%) y peso de mil granos (11%) con relación al testigo sin control químico (Figura 2 y 3). Estos resultados son similares a los encontrados por otros autores confirmando la eficiencia de los fungicidas triazoles para el control de FET ya sea en condiciones naturales de infección a campo o en condiciones controladas (Baturo-Cieśniewska, Lukanowski & Kolenda, 2011; Blandino et al., 2012; Amarashinghe et al. 2013). Blandino, Pilati & Reyneri (2009) señalan que en aplicaciones de fungicidas triazoles en espigazón plena se logró una reducción del 14% y 11% de incidencia y severidad del FET comparado al testigo no pulverizado.

Rendimiento de granos

El ANOVA no presentó diferencia significativa entre los fungicidas evaluados, pero, fue positivo para el efecto momentos de aplicación de fungicidas x rendimiento (Tabla 2 y 3). Todos los tratamientos fungicidas incrementaron los rendimientos comparados al testigo sin control químico (Figura 2), lo cual es similar a los trabajos de otros investigadores que reportaron reducciones de FET y aumento de rendimiento de grano entre 17 y 80% con la aplicación de diferentes fungicidas triazoles (prothioconazole, tebuconazole, metconazole and prothioconazole+ tebuconazole) evaluados con relación al testigo no pulverizado ( Amarashinghe et al., 2013). En efecto, Blandino et al. (2009) reportan que fungicidas del grupo de los triazoles pulverizado en media antesis, condujo a un aumento del 20% en el rendimiento de trigos duros.

Peso de mil granos

El ANOVA presentó diferencia altamente significativa para la variable peso de 1000 granos, que fue afectada significativamente por los fungicidas evaluados. Todos los tratamientos evaluados incrementaron el peso de mil granos en la variedad Canindé13, comparados al testigo sin control químico (Figura 3). Estos hallazgos son similares a lo reportado por Blandino et al. (2009), donde se registraron aumentos de 7% en el peso de mil granos con relación a testigos no pulverizado. La interacción productos fungicidas x momentos de aplicación fue no significativa para esta variable (Tabla 2).

Acumulación de DON en granos

El nivel de la toxina deoxinivalenol (DON) presentó diferencia altamente significativa en el ANOVA, la concentración más baja de DON (1-2.5 ppm) se registró con el fungicida Tebuconazol, correspondiente al grupo químico de los triazoles, otros fungicidas como la doble mezcla de Metconazole +Epoxiconazole en diferentes dosis redujeron también considerablemente el contenido de DON en granos (Figura 4). Estos resultados son similares a lo reportado por Scarpino et al. (2015). La mezcla de Fluxapyroxad + Epoxyconazole + Pyraclostrobin y, Azoxystrobin + Ciproconazole, presentaron el máximo contenido de DON (4,0 ppm) en granos (Figura 4). Haidukowski et al. (2005) señalaron que muestras protegidas con la azoxistrobina contenían más DON que las muestras protegidas con metconazol, lo cual concuerda con los resultados de este trabajo. Por otro lado, investigaciones llevadas a cabo por Ioos et al. (2005) indican que en cultivos de trigo tratados con los fungicidas tebuconazole y metconazol se redujeron las concentraciones de la toxina DON en 46 y 48 % respectivamente.

Tabla 2 Valor p de significancia para el rendimiento, peso de mil semillas, deoxinivalenol y fusariosis de la espiga de trigo. 

    Significancia estadística (valor p)
Fuente de varianza Rendimiento PMS DON FET
Productos fungicida 0,2969 (ns) <0,0001 (**) <0,0001 (**) <0,0001 (**)
Momento de aplicación 0,0001 (**) 0,2002 (ns) - <0,0001 (**)
Interacción fungicida x momento 0,2002 (ns) 0,0669 (ns) - <0,0001 (**)

PMS: peso de mil semillas, DON: Deoxinivalenol, FET: fusariosis de la espiga de trigo, **: altamente significativo, ns: no significativo

Tabla 3 Valor p de significancia para momentos de aplicación en tres estados fenológicos del cultivo 

  Momentos
Nombre comercial Espigazón Floración Grano lechoso Promedios
Tebuconazol 750 cc 1484 1480 1394 1452
Duett plus 1,5l 1525 1617 1324 1489
Duett plus 2l 1470 1584 1285 1446
Priori gold 3,5 cc 1458 1418 1391 1422
Orquesta 10,5 cc 1498 1397 1418 1438
Mazem 300 gr 1602 1660 1349 1537
Promedios 1506 b 1526 b 1360 a 1464
Valor p productos 0,29690 ns
Valor p momentos 0,00010**
Valor p interacción 0,20020ns

**: diferencia altamente significativa, ns: diferencia no significativa. letras distintas en las filas indican diferencias significativas (p<=0,05) en Prueba de Duncan.

Figura 1 Índice de la fusariosis de la espiga (FET) con diferentes tratamientos de fungicidas 

Figura 2 Media de rendimiento (Kg/ha) de la variedad Caninde 13 con diferentes tratamientos fungicidas. 

Figura 3 Promedio de peso de mil granos (g) con diferentes tratamientos fungicidas 

Figura 4 Niveles de toxina DON expresado en ppm con diferentes tratamientos fungicidas 

CONCLUSIONES

Los resultados de este experimento ejecutado a campo, indican una reducción del nivel de FET e incrementos en el rendimiento y niveles más bajos de contaminación de granos con la micotoxina DON, con el uso de fungicidas triazoles desde espigazón hasta media antesis. El tebuconazole logra reducir al nivel más bajo el contenido de la micotoxina DON con relación a los otros fungicidas evaluados. La mayoría de los fungicidas con estrobilurinas en su composición aumentaron el nivel de DON en granos.

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Recibido: 05 de Diciembre de 2018; Recibido: 26 de Julio de 2021

* Autor de correspondencia (ruti_scholz@hotmail.com)

Conflicto de interés

Los autores declaran no tener conflicto de interés.

Contribución de autoría

Todos los autores realizaron contribuciones sustanciales en la concepción y diseño de este estudio, al análisis e interpretación de datos, a la revisión del manuscrito y la aprobación de la versión final. Todos los autores asumen la responsabilidad por el contenido del manuscrito.

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