Evaluación de hongos fitopatógenos en semillas de especies forrajeras tropicales

Evaluation of phytopathogenic fungi on seeds of tropical forage species

Tania Pazos1, Humberto Sarubbi2* y Alicia Aquino2

1 Orientación Protección Vegetal de la Facultad de Ciencias Agrarias (FCA), Universidad Nacional de Asunción (UNA). San Lorenzo, Paraguay.

2 Docentes Investigadores, Departamento Protección Vegetal, FCA-UNA. San Lorenzo, Paraguay.

*Autor para correspondencia (humberto.sarubbi@agr.una.py).

RESUMEN

Muchos hongos son diseminados por medio de semillas y las especies forrajeras no son la excepción, por lo que se realizó un experimento de febrero a marzo de 2011, con el objetivo de evaluar la incidencia de hongos fitopatógenos y la germinación en semillas de las principales especies forrajeras tropicales utilizadas en Paraguay. El diseño experimental aplicado fue completamente al azar, con nueve tratamientos y ocho repeticiones, en dos métodos de cultivos (PDA y Blotter test). Las especies forrajeras estudiadas fueron: Brachiaria brizantha cv. Marandú, Brachiaria brizantha cv. Toledo, Brachiaria humidicola cv. Humidícola, Brachiaria dictyoneura cv. Llanero, Brachiaria ruziziensis, Panicum maximum cv. Mombasa, Panicum maximum cv. Tanzania, Panicum maximum cv. Gatton panic, y Chloris gayana. Fueron sembradas 50 semillas por placa de Petri, totalizando 400 semillas por tratamiento y método de cultivo e incubadas durante siete días. La evaluación se realizó con la identificación y cuantificación de hongos fitopatógenos. Para el porcentaje de germinación fueron cuantificadas las radículas de las semillas. Los hongos identificados fueron: Drechslera sp., Rhizopus stolonifer, Colletotrichum sp., Curvularia sp., Alternaria sp., Fusarium sp., Cladosporium sp. y Aspergillus niger. Se observa mayor porcentaje de semillas infectadas en Brachiaria dictyoneura al ser comparadas con Panicum maximum cv. Gatton panic y Chloris gayana,  que presentan menor infección. La especie Brachiaria ruziziensis presenta el mayor porcentaje de germinación y Brachiaria humidícola cv. Humidícola el menor porcentaje de germinación.

Palabras clave: Patología de semillas, semillas-hongos fitopatógenos, forrajeras, germinación.

ABSTRACT

Many fungi species are disseminated by seeds and forage species are not an exception. An experiment was conducted during February and March 2011, with the objective to assess the incidence of fungal pathogens on seeds of major tropical forage species used in Paraguay and the percentage of germination of seeds. The experimental design was completely randomized, with 9 treatments consisting of grass species: Brachiaria brizantha cv. Marandú, Brachiaria brizantha cv. Toledo, Brachiaria humidicola cv. Humidicola, Brachiaria dictyoneura cv. Llanero, Brachiaria ruziziensis, Panicum maximum cv. Mombasa, Panicum maximum cv. Tanzania, Panicum maximum cv. Gatton panic, y Chloris gayana, and 8 reps for 2 culture methods (Blotter test and PDA). There were seeded 50 seeds per Petri dish, totalizing 400 seeds per treatment and culture method. Incubation of the seeds was for seven days and the evaluation was made through the identification and quantification of fungal pathogens. For germination in the laboratory, 400 seeds of each lot were used, and for the evaluation of germination the radicles of seeds were quantified. The fungi identified in the different samples of seeds were: Drechslera sp., Rhizopus stolonifer, Colletotrichum sp., Curvularia sp., Alternaria sp., Fusarium sp., Cladosporium sp. and Aspergillus niger. A higher percentage of infected seeds in Brachiaria compared with Chloris gayana and Panicum. Brachiaria ruziziensis species have the highest percentage of germination and lower germination percentage is Brachiaria humidicola.

Key words: Seed Pathology, seed-fungal pathogens, forage, germination.

El sistema de producción predominante en la ganadería es extensivo, básicamente pastoril, utilizándose alimentos procesados o concentrados en forma estratégica, o en casos de emergencias (sequías o inundaciones). El principal fundamento de la producción de carne es utilizar alimento de bajo costo, como lo es el pastoreo directo de los campos naturales y pasturas cultivadas.

La semilla es el primer y principal camino para la obtención de resultados adecuados para la  buena formación de pasturas, y este es el problema primordial con el que tropezamos en nuestro país debido al uso frecuente de semillas de mala calidad, en lo que se refiere a pureza, germinación y sanidad.

Aparentemente existe una gran demanda en las semillas forrajeras tropicales de las diferentes especies de los géneros de Brachiaria y Panicum, como también de Chloris gayana.

La Brachiaria es una poácea más o menos erecta y muestra menos vigor para tomar el terreno, es perenne, rizomatosa, no crece rápidamente, no emite raíces adventicias en el inferior de los colmos. Se adapta mejor a climas menos tropicales y húmedos, resiste la sequía y tolera suelos poco húmedos. No es exigente en suelo, mas su producción en suelos fértiles es considerablemente superior (Hadler 1987).

El Panicum es una especie de crecimiento erecto, que forma follaje más o menos densos. Se adapta a climas subtropicales y tropicales con precipitaciones de 600 a 1000 mm anuales. Tiene tolerancia a la sequía, pero no resiste suelos anegados. La calidad en general es buena con respecto a las demás especies megatérmicas (Pasturas 2001).

Chloris gayana es una poácea, perenne, estolonífera, natural de África del Sur. Se multiplica tanto por semillas como por mudas, con mucha facilidad, formando el pasto o pradera con gran rapidez, gracias al vigor de sus estolones, que parten en todas las direcciones (Hadler 1987).

Según el ISTA (2003 ), los daños más comunes provocados por hongos en las semillas son: 1) aborto de semillas; 2) reducción del tamaño de semillas; 3) podredumbres; 4) esclerotización; 5) necrosis; 6) decoloración; 7) reducción de la viabilidad y pérdida de germinación.

La escasez de información, acerca de los hongos diseminados por medio de las semillas forrajeras, ha contribuido al aumento de la incidencia de enfermedades en las aéreas de pasturas. Por lo expuesto, el objetivo del trabajo fue evaluar la incidencia de hongos fitopatógenos, en semillas de las principales especies forrajeras tropicales utilizadas en nuestro país.

El experimento se llevó a cabo en el Laboratorio de Fitopatología de la Facultad de Ciencias Agrarias (FCA) de la Universidad Nacional de Asunción (UNA), situada en la ciudad de San Lorenzo–Paraguay, en el periodo comprendido entre los meses de febrero y marzo del 2011.

El diseño experimental aplicado fue completamente al azar, con nueve tratamientos y ocho repeticiones, en dos métodos de cultivos (PDA y Blotter test), totalizando de esta manera 144 unidades experimentales, constituidas cada una por placas de Petri con 50 semillas.

Los tratamientos utilizados fueron los siguientes: T1 Brachiaria brizantha cv. Marandú; T2 Brachiaria brizantha cv. Toledo; T3 Brachiaria ruziziensis; T4 Brachiaria humidícola cv. Humidícola; T5 Brachiaria dictyoneura cv. Llanero; T6 Brachiaria dictyoneura cv. Llanero; T7 Panicum maximum cv. Gatton Panic; T8 Panicum maximum cv. Mombasa; T9 Chloris gayana.

El PDA se preparó de la siguiente manera: se hirvió la papa en 500 ml de agua por 30 minutos, mientras se disolvió el agar en 500 ml de agua, luego se procedió al filtrado del caldo de papa con tamiz de malla fina; posteriormente se mezclaron las dos preparaciones, agregando y disolviendo la sacarosa en esa mezcla, enrazando el agua hasta los 1000 ml (French & Hebert 1980). Luego se distribuyó en erlenmeyer y fue esterilizado en autoclave a 120ºC y 1 atmosfera de presión durante 20 minutos. Antes de cargar el medio en las placas de Petri (previamente esterilizadas en estufa a 170ºC por 2 horas) se adicionó al medio un antibiótico, la Oxitetraciclina, en una dosis de 1 ml por litro de medio de cultivo, agitándose para  homogenizar y seguidamente se cargó aproximadamente 25 ml en cada placa de Petri. Este procedimiento se realizó bajo campana de aislación para evitar la contaminación del medio.

Para el Blotter test, se colocaron dos discos de papel de filtro en las placas de Petri de 9 cm de diámetro, luego fueron mojadas con 5ml de agua destilada esterilizada, utilizando pipetas graduadas (Neegaard 1979). El proceso de acondicionar y mojar los papeles de filtro en las placas se realizó en ambiente de laboratorio. También se humedeció un algodón pequeño con agua destilada esterilizada y fue colocado al borde de la placa para mantener la humedad del papel filtro.

Antes de la siembra se procedió a realizar la desinfestación de las semillas, para lo cual se sumergieron las mismas en Hipoclorito de sodio (1/3) durante 40 segundos, seguido del triple enjuague con agua destilada esterilizada.

Bajo la campana de flujo laminar se procedió a la siembra con la ayuda de una pinza distribuyéndose 50 semillas en forma equidistante en las placas de Petri, para ambos método de cultivo. Posteriormente todas las placas fueron transferidas a una incubadora y mantenidas a 27ºC por 7 días.

Después del periodo de incubación, las semillas fueron raspadas con ayuda de un bisturí y la muestra colocada sobre un porta objeto y observada e identificada al microscopio óptico con ayuda de la literatura para la identificación del género de hongo como: Menezes & Oliveira (1993) y Barnett & Hunter (1998). También se empleó el microscopio estereoscopio para identificar y cuantificar las colonias de hongos.

El porcentaje de semillas infectadas por hongos, se determinó cuantificando el número de semillas con colonias de hongos en las placas de Petri, para cada una de las repeticiones de los diferentes tratamientos, obteniéndose una media general por tratamiento.

Los resultados fueron sometidos al Análisis de Varianza (ANAVA) utilizando el programa SPSS Statistics 17.0, y como los datos presentaron diferencia significativa entre los tratamientos se aplicó la prueba de comparación de medias de Tuckey, al 5% de probabilidad.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Evaluación del porcentaje de semillas de especies forrajeras infectadas con hongos fitopatógenos

Los resultados del promedio de infección de las semillas forrajeras en el medio PDA se presentan en la Tabla 1, donde se observa que la especie Brachiaria dictyoneura fue la que presentó mayor porcentaje de infección, con un valor de 125,75%, seguido por los cultivares B. brizantha cv. Toledo con 76,25%, B. brizantha cv. Marandú con 70.5% y B. ruziziensis con 68%; siendo las especies menos infectadas Panicum maximum cv. Gatton Panic y Chloris gayana con 19,50% y 35,5%, respectivamente.

En la Tabla 2 se presentan los resultados del Blotter test, donde el mayor porcentaje de infección se observa en la especie Brachiaria dictyoneura con 125,5%, seguido por los cultivares, Brachiaria brizantha cv. Toledo con 68%, B. brizantha cv. Marandú con 58%, siendo los menos infectados Panicum maximum cv. Mombasa con 24,75% y Panicum maximum cv. Gatton Panic con 24%. En ambos métodos de cultivo, Brachiaria dictyoneura presentó el mayor porcentaje de infección fúngica y Panicum maximum cv. Gatton Panic fue el de menor porcentaje de infección. También se destaca que los hongos del género Drechslera sp. y Fusarium sp., produjeron el mayor grado de infección, mientras Periconia sp. produjo el menor porcentaje de infección en ambos métodos.

En el método de cultivo PDA, para los géneros de Brachiarias, los hongos fitopatógenos observados fueron: Drechslera sp., Fusarium sp., Curvularia sp., Rhizopus stolonifer, Colletotrichum sp., Cladosporium sp., Alternaria sp. y Aspergillus niger; mientras que en Blotter test, los géneros de hongos encontrados fueron los siguientes: Drechslera sp., Fusarium sp., Curvularia sp., Rhizopus stolonifer., Colletotrichum sp., y Aspergillus sp.

Ambos resultados concuerdan con los estudios realizados por Marchi et al. (2010), sobre hongos transportados en semillas comerciales de Brachiaria, quienes determinaron la presencia de hongos fitopatógenos de las siguientes especies: Drechslera sp., Rhizopus stolonifer, Fusarium sp., Curvularia sp., Cladosporium sp., Alternaria alternata, Aspergillus sp., Aspergillus niger, Botrytis sp., Epicoccum sp., Nigrospora sp., Phoma sp., Pithomyces sp., Rhizoctonia sp. y Trichoderma sp.

Para los géneros Panicum los hongos observados en PDA y Blotter test fueron: Drechslera sp., Fusarium sp., Curvularia sp., Colletotrichum sp., Cladosporium sp., Alternaria sp. y Aspergillus niger. Estos resultados coinciden con el experimento realizado por Macchi (2005), donde observó los mismos géneros de hongos.

En la especie Chloris gayana, tanto en el medio PDA como Blotter test, se observaron las siguientes especies de hongo: Rhizopus stolonifer, Periconia sp. y Fusarium sp. Además en PDA crecieron colonias del género Cladosporium sp.

Los resultados obtenidos en este trabajo coinciden con Soave y Veloso (1987), quienes observaron la presencia de los siguientes hongos en Chloris gayana: Penicillium sp., Aspergillus sp., Aspergillus niger, Cladosporium sp., Phyllosticta sp., Rhizopus sp., Drechslera sp., Pythomices chartarum, Alternaria sp., Curvularia sp., Nigrospora sp., Periconia sp., Epicoccum sp.

Los valores de la Tabla 3, muestran que el porcentaje de semillas infectadas, está relacionado con el género de las diferentes especies forrajeras, en donde, el cultivar Brachiaria dictyoneura cv. Llanero posee el mayor porcentaje de infección, diferenciándose estadísticamente de los demás cultivares. Sin embargo, Panicum maximum cv. Gatton panic posee el menor porcentaje difiriendo de los demás tratamientos excepto de Chloris gayana.

En cuanto a los resultados obtenidos en Blotter test, Tabla 4, se observa que la especie Brachiaria dictyoneura, presenta el mayor porcentaje de infección, diferenciándose estadísticamente de las demás especies forrajeras. No existe diferencia significativa entre las especies Brachiaria brizantha dentro de los cultivares Toledo y Marandú. Las especies Brachiaria ruziziensis, Brachiaria humidícola, Panicum maximum cv. Mombasa, Panicum maximum cv. Tanzania, Panicum maximum cv. Gatton panic, y Chloris gayana son iguales entre sí aunque difieren de los cultivares Toledo, Llanero y Marandú.

Estos resultados coinciden con los obtenidos por Macchi (2005), en la evaluación de hongos fitopatógenos, donde las especies de Brachiaria fueron las que presentaron mayor incidencia de hongos patógenos en relación a Panicum y Paspalum.

Incidencia de los hongos fitopatógenos detectados en semillas de diferentes especies forrajeras

En la Figura 1, se presenta la incidencia de hongos para el medio PDA, donde se observa que el porcentaje de semillas infectadas por el género Drechslera sp. es mayor en las especies Brachiaria, con 17% de infección, seguida por los Panicum con un 5% y 0% para Chloris gayana; coincidiendo con los resultados observados en la Figura 2, que corresponde al método Blotter Test, donde las Brachiarias obtuvieron 18%  de infección por Drechslera sp., seguida por los Panicum con un 6% y 0% para Chloris gayana.

Los resultados coinciden con Marchi et al. (2010), sobre hongos transmitidos en semillas comerciales de Brachiaria, donde Drechslera sp. presentó la mayor incidencia.

En la Figura 1, se observa que el hongo Rhizopus stolonifer presentó un mayor porcentaje de infección en semillas del género Brachiaria con 27%, seguida por Chloris gayana con 11% y no registrándose en el género Panicum. En tanto en el Blotter test se observó que las especies del género Brachiaria presentaron mayor porcentaje de infección del hongo Rhizopus stolonifer con un 26%. Por otro lado el género Panicum presenta 1% y Chloris gayana 0%. Estos resultados coinciden con el estudio de Torres & Lenné (1988), sobre el efecto de los métodos de cosecha y secado de la semilla de Brachiaria dictyoneura en su microflora y calidad, donde Rhizopus stolonifer presentó 100% de incidencia.

Además, el género Fusarium sp. presentó el mayor el porcentaje de infección en Chloris gayana con 16%, seguido por los géneros de Brachiaria con 12% y 6% para los Panicum. Curvularia sp. está presente en las especies de Brachiaria y Panicum con igual porcentaje de infección de 9%, encontrándose ausente en Chloris gayana. Esto coincide con los resultados obtenidos en Blotter test, donde,  Brachiaria  presentó 5%, seguido por Panicum con 3% y 0% para Chloris gayana. Estudios realizados por Marchi et al. (2010), observaron colonias del hongo Curvularia sp. en semillas del género Brachiaria.

En la Figura 2, se observa que las semillas del género Brachiaria presentan el mayor porcentaje de infección por el género Fusarium sp. con 6%, seguido por Panicum con 5% y 0% para Chloris gayana.

El porcentaje de infección por Alternaria sp. es bajo, tanto para las especies de Chloris gayana con 2%, Brachiarias con 1% y Panicum con 0%. Este género se encuentra ausente en Blotter test.

Para el género Colletotrichum sp. se observa un mayor porcentaje de infección en Panicum con 9% seguido de las especies de Brachiarias con 8% y 0% para Chloris gayana. En Blotter test, tanto los Panicum como las Brachiarias presentan 4% de infección.

Se observa que el género Aspergillus niger ocasionó mayor porcentaje de infección en Chloris gayana con 5%, para las Brachiarias 3% y 0% en las especies de Panicum. Mientras que Aspergillus sp. tiene mayor presencia en Chloris gayana con 19%, seguido de Panicum con 10% y 3% para Brachiaria.

Según estudios realizados por Marchi et al. (2010), Aspergillus sp. tiene una incidencia del 95% en Brachiaria. En tanto que, Chaluat & Perris (1994), encontraron que el hongo Aspergillus niger posee 0,75% de incidencia en Panicum y 5% para Chloris gayana.

El género Periconia sp. se presentó en la especie Chloris gayana con 7% de infección de semillas en PDA y 17% en Blotter test. Lenné (1990), menciona la presencia de Periconia lateralis en semillas de Chloris gayana.

Se observa también que el porcentaje de infección del género Cladosporium sp. es mayor en la especie de Chloris gayana con 5%, seguidas por las Brachiarias con 3% y 2% para los Panicum. Estos resultados concuerdan con los estudios realizados por Soave y Veloso (1987), donde Cladosporium sp. fue encontrado en la especies de Chloris, Panicum y Brachiaria.

Porcentaje de germinación de las semillas de las diferentes especies forrajeras

Los resultados del porcentaje de germinación de las semillas en las diferentes especies forrajeras se muestran en la Tabla 5, para el PDA y Blotter test.

En PDA, la especie Brachiaria ruziziensis con 64,75% de germinación es estadísticamente diferente a todas las demás especies, aunque este valor coincide con el mayor porcentaje de germinación de 80,5% en Blotter test. En los cultivares donde no existió diferencia significativa son Panicum maximum cv. Tanzania con 43,75 y Chloris gayana con el 41,25%.

Para el Blotter test no existió diferencia significativa para las especies Brachiaria brizantha cv. Marandú y Chloris gayana con 47,5% y 45%, respectivamente.

Los cultivares entre los que no existió diferencia significativa en el porcentaje de germinación, son Panicum maximum cv. Tanzania con 43,75 y Chloris gayana con el 41,25%, en PDA.

La condición de baja germinación se debe a la presencia de latencia, la cual es común en muchas especies de forrajeras; así como lo expresa Flores, citado por Macchi (2005), las semillas de forrajeras se caracterizan por presentar latencia, mecanismo ampliamente difundido en la naturaleza y que aparentemente surgió como un acto de sobrevivencia de la especie, permitiéndoles mantenerse en determinadas condiciones ambientales. Además, el fenómeno de latencia, es una característica presentada por las semillas forrajeras que aun estando viables no germinan, mismo en condiciones óptimas de luz, temperatura y humedad (Fretes, citado por Macchi 2005).

CONCLUSIONES

Las semillas de las especies forrajeras estudiadas se encuentran infestadas e infectadas con diferentes géneros de hongos. El porcentaje de semillas infectadas es mayor en Brachiaria dictyoneura y menor en Panicum maximum cv. Gatton Panic.

El principal género de hongo fitopatógeno detectado en las especies forrajeras evaluadas es Drechslera sp. El género Brachiaria es el que presenta mayor porcentaje de semillas infectadas con relación a Panicum maximum y Chloris gayana.

El porcentaje de germinación es mayor en Brachiaria ruziziensis y menor en Brachiaria humidícola.

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