05 manejo integrado de mal de panamá - … · 9mejoramiento genético 9mutaciones 9ingeniería...

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Manejo integrado de la Marchitez por Fusarium de las musáceas o mal de Panamá: perspectivas del control cultural, biológico, químico y genético

Manejo integrado de la Marchitez por Fusarium de las musáceas o mal de Panamá: perspectivas del control cultural, biológico, químico y genético

Luis Pérez VicenteInstituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal (INISAV)Investigador Honorario Bioversity International

Luis Pérez VicenteInstituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal (INISAV)Investigador Honorario Bioversity International

Curso de Capacitación sobre Diagnóstico y Manejo del Mal de Panamá de las Musáceas (Fusarium oxysporum f. sp. cubense): Creando Capacidades para

la Prevención de la Entrada y Detección Temprana de la Raza 4 TropicalQuevedo, Ecuador Diciembre 10-14, 2013

Contenido:Mal de Panamá, el agente causal y su ciclo

El manejo integrado. Bases epidemiológicas

Manejo genético

Manejo cultural

Control químico

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Control biológico

Discusión y conclusiones

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Características biológicas y epidemiológicas de Foc R4T a tener en cuenta para su manejo

Puede ser movido en hijos asintomáticos utilizados para plantar

Puede ser movido en hijos asintomáticos utilizados para plantar

Largo período de latencia; su presencia puede ser

evidente después de muchos años de su

introducción.

Largo período de latencia; su presencia puede ser

evidente después de muchos años de su

introducción.

Se distribuye fácilmente en partículas de suelo y agua de escorrentía entre áreas infectadas y libres Se distribuye fácilmente en partículas de suelo y

agua de escorrentía entre áreas infectadas y libres

Puede infectar asintomáticamente

malezas y otras plantas

Puede infectar asintomáticamente

malezas y otras plantas

Clamidosporas pueden

permanecer viables en el suelo por largos períodos

Clamidosporas pueden

permanecer viables en el suelo por largos períodos

Síntomas similares a los de las demás razas Síntomas similares a los de las demás razas

Foc R4TFoc R4T

Modelos de progreso de epidemiasFunción de Ecuación Transformación crecimiento

Logística X1= X max/1+be-rt X1= ln X1/ 1- X1

Mitscherlich n=1 X1= K Xmax (1- e-kt) X1 = ln [(1- X1/Xmax)]

Bertalanffy n=1 X1 = Kmax (1-be-kt) X1 = ln[(1-X1/Xmax)]

Gompertz Xi = Xmax . e(- be)-kt Xi = -ln -ln(Xi/Xmax)

Weibull Xi = 1-e { -[(t-a)/b]c} Xi = 1/ 1+e{-ln[Xo/1-Xo]+rt}

r, k, b = velocímetros de la epidemia; X1, X0 = inóculo inicial

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El impacto de las medidas de manejo en los parámetros epidemiológicos

X n = X 0 + r . t n

Cantidad final de enfermedad

Inóculoinicial

Tasa incremento de

la infecciónTiempo

A-.Evitar el patógeno Efecto principal en:Selección del área geográfica X0 r Selección de área de plantación Xo rSelección de fecha de plantación X0 r y t Uso de material libre de plantación X0 r Modificación de prácticas culturales r

B-. Exclusión del patógenoTratamiento de semillas o material de plantación X0Inspección o certificación X0Cuarentena X0 Eliminación de vectores X0 r

El impacto de las medidas de manejo en los parámetros epidemiológicos

X n = X 0 + r . t n

Cantidad final de enfermedad

Inóculoinicial

Tasa incremento de

la infecciónTiempo

E. Desarrollo de hospedantes resistentes.Selección y mejoramiento para resistencia

a) Resistencia vertical X0b) Resistencia horizontal r c) Resistencia bidimensional X0 r d) Resistencia de población (multilíneas) r

Resistencia por quimioterapia r Resistencia a través de la nutrición rF. Terapia aplicada a plantas enfermas� Quimioterapia r � Tratamientos de calor X0� Cirugía X0

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Prevención y lucha contra Foc R4T9 Medidas preventivas de exclusión9 Encuestas de monitoreo de brotes9 Diagnostico temprano9 Contención erradicación:

ʊ Medidas de cuarentena para limitar el acceso y la diseminación

ʊ Realizar zanjas alrededor de plantas y campos infectadosʊ Eliminación de plantas enfermasʊ Erradicación del patógeno

9 Supresión-= Manejo: Manejo integradoʊ Uso de variedades resistentesʊ Producción de semilla sanaʊ Manejo culturalʊ Fungicidas, esterilizantes e inducción química de resistenciaʊ Control biológico

Manejo integrado del marchitez por FusariumINTRODUCCIÓN

Resistencia genética9 Resistencia natural9 Mejoramiento genético9 Mutaciones9 Ingeniería genética

Control cultural9 Cuarentena y saneamiento9 Cultivo de tejidos9 Cultivo anual9 Rotación de cultivos9 Enmiendas de suelo y

fertilizantes9 Inundación

Control químico9Fungicidas9Esterilizantes9Fumigantes de suelo9Activadores químicos

Control biológico9 Suelos supresivos9 Hongos9 Bacterias9 Actinomycetos

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Principales programas de mejoramiento de banano

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Centro de Tránsito Internacional (ITC)

9 1050 accesiones conservadas in vitro

9 Distribución de material indexado

9 Programa de transfomacióngenética

Leuven, Bélgica

Resistencia genética

Resistencia genéticaSelección recurrente somaclonal en Taiwán

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Clones Resistentes a marchitez por Fusarium identificados en el Programa de Screening

Clones altamente resistentes

Clones Moderadamente Resistentes

GCTCV- 40 GCTCV- 46GCTCV- 44 GCTCV- 53GCTCV-104 GCTCV- 62GCTCV-105 (1995) GCTCV-201GCTCV-119 GCTCV-215 (1991)GCTCV-217 (1998) GCTCV-216GCTCV-218 (2002)

H.C. Hwang (2005)

Resistencia genética

9 Para minimizar el impacto de los tifones9 Permite rotación de cultivo con arroz9 Permite la selección recurrente para resistencia 9 Táctica de manejo de la enfermedad

Resistencia genética y cultivo anual en Taiwán

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Uso de plantas de cultivo de tejidos en cultivo anual

(Pix by S.C. Hwang)

Resistencia genética y cultivo anual en Taiwán

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IMTP en ChinaResistencia genética

Variedades (% de plantas enfermas)FHIA 01 0FHIA 02 0FHIA 18 0FHIA 25 0

Aacv Rose 0P. Jari Buaya 0

GCTV -119 9FHIA 17 100FHIA 23 100Williams 100

Yangambi km 5 100Cachaco 100SH3640 100

Gros Michel 100SH 3436-9 100

Baxi (control; Cavendish) 100

Reacción de clones a FOC R4T en Guangzhou China. Resistencia genética

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Variedades Número de plantas evaluadas

Plantas consíntomas

externos (%)

Indice de coloraciones

internasFHIA 02 18 22.2 2.8 ± 1.7FHIA 03 18 38.9 1.0Williams 18 72.2 2.5 ± 2.1

Aacv Rose 18 0 1.8 ± 1.1Gros Michel 18 100 3.7

Yangambi km 5 12 33.4 1.0FHIA 17 18 25 4.8FHIA 23 18 38.9 1.5

GCTCV -119 18 27.8 1.1 ± 0.2SH 3436-9 18 5.6 1.6 ± 1.0SH 3640 18 11.1 2.7 ± 2.1FHIA 18 18 38.9 1.0FHIA 21 18 27.8 2.6 ± 1.4CRBP39 18 16.7 2.8 ± 1.1

Baxi (control) 18 44.4 2.8 ± 1.1

Reacción de clones a FOC R4T en Panyou ChinaResistencia genética

Medidas de cuarentena y saneamiento Control cultural

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Eliminación de plantas enfermasMedidas de cuarentena y saneamiento Medidas de cuarentena y saneamiento

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ErradicaciónFundas con desinfectante a base de hipoclorito de sodio o amonio cuaternario para la desinfección de machetes durante eliminación de cada planta


Utilización de MeBrMedidas de cuarentena y saneamiento Medidas de cuarentena y saneamiento

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Desinfección con Dazomet (Basamid Granulado)Medidas de cuarentena y saneamiento Medidas de cuarentena y saneamiento

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Inyección con glifosato: eliminar plantas, NO para erradicar el patógeno del suelo

Medidas de cuarentena y saneamiento Medidas de cuarentena y saneamiento

Mantenimiento libre de malezas

Mantenimiento del área limpia libre de malezas y limitación de acceso

Medidas de cuarentena y saneamiento Medidas de cuarentena y saneamiento

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Control cultural

Control culturalInvestigaciones previas

Inundación y barbecho

9 Resultados prometedores en los 1960’s9 No se obtiene erradicación completa9 Se especula que el barbecho con aniego destruye la

supresión natural del suelo9 En China las inundaciones del Rio Pearl ha distribuido la

R4T9 En Cuba, las crecidas e inundaciones del Rio Sagua ha

distribuido la R1

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Rotación de cultivos9 No puede obtenerse control a largo plazo con rotación (Stover, 1962)

Sequeira (1958)Frijol terciopeloSorgoCaña de azúcar

Disminución insuficiente del

inóculo de la enfermedad

Sequeira (1962)Caña de azúcar + barbecho un año

Disminución de la incidencia de la

enfermedad en 42%

Hwang (1985)Caña de azúcar

GirasolArroz paddy

Sin reducción de enfermedad

Control de poca duración

Meng et al., (1999)Intercosecha conPalma de aceite

Mas baja incidencia de enfermedad

Dr. Yi Ganjun in the 7th BAPNET SC Meeting, Hanoi, Vietnam

Control culturalRotación de cultivos China

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Enmiendas de suelo y fertilizantes

9 Serie de experimentos con fertilizantes (Knudson, 1923-27; Butler, 1960)

9 Nitrato de Sodio (Meredith, 1941)

9 Fertilizantes inorgánicos, abono verde, lime, compost, bagazo (Risbeth & Naylor, 1957)

9 Ca y materia orgánica (Ploetz, 1990)

9 CaCO3; Ca(OH)2; Ca SO4; Fe EDDHa; bagazo (Peng et al., 1990)

Efectos varios nutrientes sobre las marchiteces por Fusarium

NO3- Incremento de NO3

- disminuye Huber y Watson, 1974 el desarrollo de la enfermedad Jones et al., 1989

Wolf & Jones, 1981

NH4- El incremento de NH4

- aumenta la Dominguez et al., 1996desarrollo de la enfermedad Wolf & Jones, 1981

pH del pH cercano a 7 es menos óptimo Wolf & Jones, 1981suelo para las marchiteces por Fusarium; Dominguez et al., 2001

pH mayores en suelos supresivos Dushkova & Prokinova, 1989y reduce las infecciones.

Encalado Incrementa la supresividad de Höper et al., 1995y Ca++ los suelos y reduce germinación Peng et al., 1999.

de clamidosporas

NUTRIENTE EFECTO REFERENCIA

Control cultural

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NUTRIENTE EFECTO REFERENCIA

K+ Mas alto en suelos supresivos Peng et al., 1999 Adición de K reduce la enfermedad Tharp y Wardleigh, 1939

P + Reduce la incidencia de la Wolf & Jones, 1981enfermedad

Mg+ Mas alto en suelos supresivos Peng et al., 1999Mn y Zn Deficiencia reduce la enfermedad Jones &Wolf 1967, 1969Fe Una reducción de la disponibilidad Scher y Baker, 1982

aumenta la supresividad de los suelos Peng et al., 1999y la germinación de clamidosporas

Na mayor en suelos supresivos Dominguez et al., 1996, Peng et al., 1999

Efectos varios nutrientes sobre las marchiteces por Fusarium

Control cultural

Control cultural

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Control cultural

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Control químico de la marchitez por FusariumIntroducción

Control químico de la marchitez por FusariumDesinfectantes de superficie

19199 Sulfato de cobre9 Formaldehido

9 Carbón disulfato9 Formalina

1957 1999 +Oxycloruro de cobreAustralia: ‘Farmcleanse(amonio cuaternario)Reemplazaron a:ʊ Blanqueador cloroʊ Alcoholes metilados

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Esterilizantes (Nei et. al., 2007)Nú

mer

o de

col

onia

s po

r pla

ca

Nombre Ingrediente activo comercial

1. Cloruro Cloruro –Ca2. Cupravit Oxicloruro de cobre3. Desogem Biguanidine y amonio

cuaternario4. Farm cleanse Amonio cuaternario5. Jik Hipocloruro de sodio6. Prazin Agri Hidrocloruro

biguanidine polimérico y amonio cuaternario

7. Omega Prochloraz8. Sporekill Polydimetilcloruro de

amonio

Control químico de la marchitez por Fusarium

Movilidad de los fungicidas sistémicos utilizados en bananos en relación al coeficiente de partición octanol– agua (log Pow)

Movilidad de los fungicidas sistémicos utilizados en bananos en relación al coeficiente de partición octanol– agua (log Pow)

Móvil

Poco móvil

MóvilMóvil

Poco móvilPoco móvil

Producto Log Pow

benomyl 1.4tiofanato metilo 1.5spiroketalamina 2.8

pyrimethanil 2.8azoxystrobin 2.5cyproconazol 2.9

flutriafol 2.9triadimenol 3.3

epoxiconazol 3.4tebuconazol 3.7propiconazol 3.7

flusilazol 3.7hexaconazol 3.9

bitertanol 4.1difenoconazol 4.3trifloxystrobin 4.5

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Triadimenol al suelo.

En una plantación normal de 1750-1850 plantas/ha, cada semana:î 30-40 plantas en cosechaî 360 plantas en distintas fases

de florî En el tratamiento al suelo con

triadimenol el ia., está durante 16 semanas siendo absorbido.

En una plantación normal de 1750-1850 plantas/ha, cada semana:î 30-40 plantas en cosechaî 360 plantas en distintas fases

de florî En el tratamiento al suelo con

triadimenol el ia., está durante 16 semanas siendo absorbido.

75-100 g ia./planta/4 mesesMuy sistémico (Log Pow = 3.3)

Fungicidas y activadores de la resistenciaControl químico de la marchitez por Fusarium

Phosphonate (mM)

Espo

ras/c

olon

ia

Foc R1

Foc R4

9 Reduce el desarrollo del micelio y por tanto la produccion microconidios

9 Efecto sobre germinación solo a concentraciones >30mM

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BiocontrolPloetz, 2002

BiocontrolEnmiendas y suelos supresivos

Fusarium oxysporum no patogénico

Streptomycetos endofíticos


Pseudomonas aeruginosa



Pseudomonas fluorescens


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9 30 publicaciones en anuarios

9 SOLO 3 relacionados a plantas perennes

9 2 en bananos relacionadas a suelos supresivos

9 1 sobre control biológico clásico

Biocontrol

9 La marchitez por Fusarium es un objetivo difícil para el biocontrol

9 Los plátanos son usualmente cultivados por muchos ciclos; por lo tanto el biocontrol debe ser de larga duración en sistemas de producción perennes.

9 El ambiente del suelo donde se el patógeno reside complica la protección de los sitios de infección

9 La localización vascular del patógeno lo protege de muchos controles biológicos potenciales

BiocontrolDificultades o limitaciones del patosistema Foc-Musa

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9 Desafortunadamente ha habido pocos estudios de campo y pocos datos de eficacia del control informados en revistas científicas. Mas comúnmente:ĺ Estudios in vitro de inhibición del patógenoĺ Reducción de la enfermedad en estudios en macetas o

bandejas en casas de vegetación y laboratorioĺ Características bioquímicas del patógeno y los antagonistasĺ Otros tipos de interacciones entre microbios y los antagonistas

BiocontrolLos estudios realizados hasta el presente

…Y cuando se han realizado los estudios de campo los resultados han sido decepcionantes

BiocontrolSin embargo…

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Trichoderma harzianum y T. lignorum vs Foc, Cilindrocarponmusae y Ceratobasidium sp. (Rhizoctonia fragarie).

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Resultados de aplicaciones de T. harzianum en suelos conducibles a Foc en finca de 170 ha en Caney del

Sitio, Palma Soriano, Santiago de Cuba.

Variante Variedad% de plantas

afectadas Comentarios

Sin tratamiento Burro CEMSA > 60% Campo fue destruido.

20 g/ planta con 8x109

conidios/grBurro CEMSA < 1%

En producción por más de 5

años.

Sin tratamientoFHIA 03, FHIA 23, > 30% Campo fue

destruido.20 g/ planta con

8x109

conidios/gr

FHIA 03 y FHIA 23 < 1 %

En producción por más de 5

años.

Plan de Contingencia para Foc TR4

http://www.oirsa.org/aplicaciones/subidoarchivos/BibliotecaVirtual/PlandecontingenciacontraFocR4TOIRSA.pdf

OBJETIVO: Proporciona bases científicas organizativas y reglamentarias de las acciones a implementar por los Servicios Nacionales de Sanidad Vegetal, para el manejo oportuno (identificación, diagnóstico, erradicación- confinamiento, contención- manejo) de un brote eventual de Foc RT4 en la región.

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Contenido:1. Información General

2. Procedimientos de Identificación

3. Factibilidad Técnica y Económica

4. Procedimientos Reglamentarios

5. Organización para la Ejecución

6. Comunicación y Divulgación

7. Relaciones de Cooperación y Coordinación

8. Procedimientos de Encuesta

9. Procedimientos de Control

10. Evaluación del Programa de Emergencia

11. Financiamiento

12. Bibliografía

Anexos9 155 páginas 9 7 tablas 9 18 figuras

Contenido de Anexos:1. Hoja de datos de Foc RT4

2. Protocolos de diagnóstico de Foc RT4

3. Contactos en caso de incursiones o brotes de Foc RT4

4. Lista ampliada de hospedantes de la marchitez por Foc RT4

5. Glosario

6. Modelo de decreto de emergencia ante un brote de FocRT4

7. Plantilla para informar al público la presencia de un brote de Foc RT4

8. Programa de capacitación

9. Acciones de erradicación-confinamiento de un brote de Foc RT4

10. Diseño y evaluación de encuestas de Foc RT4

11. Formularios (ejemplos)

12. Avances en investigación

13. Fuentes internacionales de financiamiento

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Brote hipotético de Foc R4T en la parte superior de una cuenca

las áreas aguas abajo (entre flechas anaranjadas) con mayor probabilidad de

presentar brotes de la plaga

Brote hipotético de Foc R4T en cerca del cauce de un río

toda la subcuenca superior (parte sombreada) y las áreas aguas abajo (entre

flechas anaranjadas) con mayor probabilidad de presentar brotes de la plaga

Diagrama representativo de la zonas de tratamiento alrededor de un brote de la raza 4 de Fusarium oxysporum f. sp. cubense en un monocultivo de bananos

9El círculo rojo (zona A) representa el área bajo cuarentena y la zona de erradicación donde habría mayor probabilidad de la presencia de otras plantas infectadas, aún sin síntomas visuales. (La planta en negro en el centro indica la planta enferma)

9Zona B (naranja) y zona C (amarilla) representan el área bajo control

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9 La exclusión de Foc R4T mediante medidas cuarentenarias y las encuestas de monitoreo para la vigilancia son las principales medidas a adoptar en LA & Caribe

9 La puesta a punto de métodos de diagnóstico rápidos, sensibles y específicos son esenciales para poder aspirar a la erradicación de un brote eventual de la enfermedad

9 La vía mas efectiva y sostenible de lucha contra la marchitez por Fusarium es la utilización de variedades resistentes o tolerantes

Manejo integrado del marchitez por FusariumDiscusión y conclusiones

9 Los clones obtenidos mediante selección recurrente e inducción de mutantes usualmente presentan tolerancia y permiten el manejo sostenible de la enfermedad por períodos cortos si son apoyados por medidas culturales y cultivo anual a altas densidades de plantas.

9 El uso de clones con resistencia parcial a la enfermedad debe ser acompañado de medidas estrictas de cuarentena para impedir el movimiento del patógeno. Estos clones pueden acarrear asintomáticamente la enfermedad.

9 La vía principal de distribución de la enfermedad es el movimiento de material de plantación infectado. Se requiere implementar programas de semilla procedentes de cultivos de tejidos y material agámico certificado libres del patógeno


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9 El movimiento de personas, equipos, herramientas o animales puede acarrear suelo e inóculo entre áreas afectadas y libres de la enfermedad.

9 El monitoreo y eliminación de plantas enfermas permite disminuir la producción de inóculo.

9 Adoptar medidas culturales tendientes a limitar el tiempo de desarrollo de la enfermedad, reducir el riesgo de diseminación y permitir una mejor respuesta de la planta a la infección.

9 Los productos a base de amonio cuaternario han probado ser eficientes para la desinfección de herramientas y equipos.


9 La utilización de fungicidas no es económicamente viable para la lucha contra la enfermedad. No obstante existen opciones que pueden ser utilizados para la producción de plantas de vivero sanas

9 Existe en general informaciones limitadas en relación a estudios de campo y de eficacia de los antagonistas para el manejo de la enfermedad

9 La aplicación de materia orgánica permite mejorar la flora microbiana y la capacidad supresiva de los suelos.


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9 El uso combinado de semilla sana/vitroplantas de clones con resistencia intermedia con la aplicación de Trichoderma harzianum, permite la producción sostenible a mediano plazo de bananos en suelos infectados.


05 manejo integrado de mal de panamá - … · 9mejoramiento genético 9mutaciones 9ingeniería...

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