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•Definición de Control Biológico•Fenómenos de Control Biológico•Agentes de Control Biológico•Estrategias de Control Biológico•Prácticas Agrícolas•Aplicación de restos orgánicos al suelo•Aplicación foliar de extractos de compost
•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural
GUIÓN
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Definición de Control BiológicoDefinición de Control Biológico
“Reducción de la densidad de inóculo o de las actividades asociadas a la patogénesis de un fitopatógeno, en su estado activo o durmiente, mediante uno o más organismos, lograda de manera natural o a través de la manipulación del ambiente, del huésped o del antagonista, o por la introducciónde uno o más antagonistas”(COOK y BAKER, 1987).
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Fenómenos de control biológicoFenómenos de control biológico
patpatóógenogeno--supresivosupresivosupresisupresióón de la actividad n de la actividad saprofsaprofííticatica o la supervivencia del pato la supervivencia del patóógenogeno
escasa viabilidad de los propescasa viabilidad de los propáágulosgulos (supervivencia)(supervivencia)
inhibiciinhibicióón de la germinacin de la germinacióón y del crecimiento saprofn y del crecimiento saprofíítico en la tico en la rizosfera o filoplanorizosfera o filoplano (dispersi(dispersióón y n y prepenetraciprepenetracióónn))
exclusiexclusióón pasivan pasiva (penetraci(penetracióón)n)
enfermedadenfermedad--supresivosupresivosupresisupresióón de la actividad parasn de la actividad parasíítica del pattica del patóógenogeno
fenfenóómenos de resistencia inducidamenos de resistencia inducida (infecci(infeccióón y enfermedad)n y enfermedad)
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Ciclo de patogénesis
SupervivenciaMultiplicación
Dispersión
Prepenetración
Penetración
Infección
Enfermedad
Distribución
Multiplicación
Prepenetración
Penetración
DispersiónCicloprimario
Ciclossecundarios
fuente de inóculo primario
inóculo secundario
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•Definición de Control Biológico•Fenómenos de Control Biológico•Agentes de Control Biológico•Estrategias de Control Biológico•Prácticas Agrícolas•Aplicación de restos orgánicos al suelo•Aplicación foliar de extractos de compost
•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural
GUIÓN
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•biotipos avirulentos o hipovirulentos
•agentes inductores de resistencia
•antagonistas del patógeno
Agentes de control biológico (ACB)Agentes de control biológico (ACB)
UN ACB PUEDE MANIFESTAR VARIOS MECANISMOS
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•biotipos avirulentos o hipovirulentos(de la misma especie del patógeno o muy próximas)
•Fusarium oxysporum (saprofito) •Rhizoctonia solani (micovirus) y Rhizoctonia spp.
(binucleadas)•Cryphonectria parasitica (micovirus)•Gaeumannomyces graminis var. tritici (micovirus)
•cepa 47 del Virus de la Tristeza de los Cítricos
Agentes de control biológico Agentes de control biológico
Competición por los sitios de infección (PROTECCIÓN CRUZADA) y nutrientes en la rizosferaInducción de Resistencia
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Agentes de control biológico Agentes de control biológico
•agentes inductores de resistencia(activan los mecanismos de defensa de la planta)
•Patogenos atenuados / Resistencia Sistémica Adquirida (SAR)•necrosis (19 casos 97)
•Colletotrichum lagenarium / pepino / C. lagenarium
•ACB / Resistencia Sistémica Inducida (ISR)•sin síntomas (43 casos 98)
•Serratia plymuthica / pepino / Pythium ultimun•Pseudomonas fluorescens / clavel / F. o. f.sp. dianthi
Lignificación y otras barreras estructurales (p.ej. depósitos de calosa), acúmulo de PRs, fenolesResistencia parcial, no específicaFenómeno dependiente del cultivar
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Agentes de control biológico Agentes de control biológico
•antagonistas del patógeno(supervivencia del inóculo, desplazamiento saprofítico, protección de la superficie vegetal)
•competición (carbono, nitrógeno, hierro, oxígeno..., espacio)•Fusarium spp. / Gaeumannomyces graminis•antibiosis (antibióticos, sideróforos)•Pseudomonas fluorescens / G. graminis•parasitismo (micoparásitos necrotrófos)•Trichoderma spp.; Gliocladium spp.
Relación densidad o biomasa dependiente
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•Definición de Control Biológico•Fenómenos de Control Biológico•Agentes de Control Biológico•Estrategias de Control Biológico•Prácticas Agrícolas•Aplicación de restos orgánicos al suelo•Aplicación foliar de extractos de compost
•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural
GUIÓN
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Estrategias de Control Biológico Estrategias de Control Biológico
Manipulación del ambiente mediante prácticas agrícolas, en beneficio de los agentes de control biológico residentes o a la planta y/o entorpecer al fitopatógeno
introducción artificial de agentes de control biológico
autosuficientes (una aplicación)parcialmente autosuficientes (re-aplicaciones ocasionales)transitorios (re-aplicaciones repetidas)
Explotación del control biológico natural, empleo si se dispone de suelos o sustratos supresivos
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Intervenciones en el patosistema
Huésped
MicroorganismosMicroorganismos
Patógeno
temperatura
pH
iones inorgánicos(constituyentes y
abonos)
humedad
atmósfera
plaguicidase inhibidores
textura y mineralogía
exudadosdesechos
restosorgánicos
modificación del ambiente mediante prácticas agrícolas
introducción artificial de agentes de control biológico
20% enfermedades foliares y postrecolección80% enfermedades de suelo
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•Definición de Control Biológico•Fenómenos de Control Biológico•Agentes de Control Biológico•Estrategias de Control Biológico•Prácticas Agrícolas•Aplicación de restos orgánicos al suelo•Aplicación foliar de extractos de compost
•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural
enmiendas orgánicasabonos verdesbiofumigaciónacolchado orgánico
GUIÓN
enmiendas orgánicasabonos verdesbiofumigaciónacolchado orgánico
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Enmiendas orgEnmiendas orgáánicasnicas
–– la eficacia depende de sus la eficacia depende de sus composicicomposicióónn , , densidad de indensidad de inóóculoculo del del patpatóógeno y geno y dosis de aplicacidosis de aplicacióónn (>50t/ha)(>50t/ha)
Aplicación de restos orgánicos al suelo
Estimulo nutritivo Estimulo nutritivo germinacigerminacióón de propagulos n de propagulos lisislisisIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbiana Incremento de la biomasa, actividad y diversidad microbiana sumidero de sumidero de nutrientesnutrientesAlgunas enmiendas (Algunas enmiendas (m.o. poco colonizadas, frescasm.o. poco colonizadas, frescas, poco troceadas, mal , poco troceadas, mal incorporadas)incorporadas)
••problemas agronproblemas agronóómicosmicos••incremento del inincremento del inóóculo del culo del patogenopatogeno
Coste y logCoste y logíísticastica
Métodos Biológicos Practicas agrícolasMétodos Biológicos Practicas agrícolas
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Enmiendas orgEnmiendas orgáánicasnicas
Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolas
estiércol fresco de vaca (53 t/ha)
estiércol compostado de vaca (60 t/ha)
10 ufc/g >10 ufc/g
+++++- ---
---
Supervivencia de plántulas de rábano en suelos infestados por R. solani(Voland y Epstein, 1994)
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Enmiendas orgEnmiendas orgáánicasnicas
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Abonos verdesAbonos verdes–– enmienda orgenmienda orgáánicanica–– plantas inhibidoras plantas inhibidoras (liberan sustancias biocidas)(liberan sustancias biocidas)
»» TagetesTagetes y Artemisia (y Artemisia (terpenoidesterpenoides))»» BrasicasBrasicas ((isotiocianatosisotiocianatos , otros compuestos sulfurosos y , otros compuestos sulfurosos y aldaldééhidoshidos))»» SorghumSorghum ((ciancianíídricodrico))
–– plantas trampa plantas trampa (eliminadas antes que el nematodo cierre el ciclo)(eliminadas antes que el nematodo cierre el ciclo)
Estimulo nutritivo Estimulo nutritivo germinacigerminacióón de propagulos n de propagulos lisislisisIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbianaIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbianaLiberaciLiberacióón de biocidas a las fases gaseosa y ln de biocidas a las fases gaseosa y lííquida del sueloquida del sueloLa ocupaciLa ocupacióón del suelo tiene que ser compatible con la rotacin del suelo tiene que ser compatible con la rotacióónnDisponibilidad de aguaDisponibilidad de agua
Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas
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Abonos verdesAbonos verdes
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BiofumigaciBiofumigacióónn–– mméétodo de aplicacitodo de aplicacióón:n: (50 a 100 t/ha; T(50 a 100 t/ha; Tªª>20>20ººC)C)
»» incorporaciincorporacióón m.o. /compactacin m.o. /compactacióón/riegosn/riegos( ( retener los gases en el suelo > 2 semanas) retener los gases en el suelo > 2 semanas)
–– selecciona la m.o. por su poder fumiganteselecciona la m.o. por su poder fumigante (m.o. fresca)(m.o. fresca)»» BrasicasBrasicas (50 (50 -- 80 t/ha 80 t/ha --20 k semillas de 20 k semillas de brasicasbrasicas--))»» GramGramíínea/Leguminosa nea/Leguminosa »» m. o. rica en N (>8%);m. o. rica en N (>8%); C/N = 8C/N = 8--2020»» estiestiéércoles frescos de ganadorcoles frescos de ganado»» residuos agroindustrialesresiduos agroindustriales
Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas
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LiberaciLiberacióón de gases biocidas n de gases biocidas ((isotiocianatosisotiocianatos, amoniaco, , amoniaco, ciancianíídricodrico, , sulfsulfíídricodrico...)...)AnaerobiosisAnaerobiosisEstimulo nutritivo Estimulo nutritivo germinacigerminacióón de propagulos n de propagulos lisislisisIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbianaIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbianaCoste y logCoste y logíística stica
BiofumigaciBiofumigacióónn–– biofumigacibiofumigacióónn/solarizaci/solarizacióónn
Pimiento / Pimiento / MeloidogyneMeloidogyne incognitaincognita (Campo de Cartagena, (Campo de Cartagena, Murcia)Murcia)
estiércol (oveja/gallinaza), 100t/ha, con solarización 1 mesBr Me -equivalente control 1º, 2º y 3º año-
(BELLO et al., 2001)
Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas
estiércol (oveja/gallinaza), 100t/ha, con solarización 1 mesBr Me -equivalente control 1º, 2º y 3º año-
(BELLO et al., 2001)
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BiofumigaciBiofumigacióónn
1.1.--DistribuciDistribucióónn
2.2.--IncorporaciIncorporacióónn
Combinado con solarizaciCombinado con solarizacióónn
3.3.--Riego a saturaciRiego a saturacióónn
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Efec
tos
sobr
e lo
s fit
opat
ógen
os
Poblaciónde microorganismos del suelo
Tiempo desde el tratamiento
Biofumigación
Enmienda orgánica
Aplicación de restos orgánicos al suelo
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Incremento de la biomasa, actividad microbianaIncremento de la biomasa, actividad microbiana
Enzimas Enzimas celulolcelulolííticasticas paredes celulares de Oomycetesparedes celulares de Oomycetes
Acolchados orgAcolchados orgáánicosnicos–– residuos celulresiduos celulóósicos (cortezas, paja de cereales)sicos (cortezas, paja de cereales)
–– 20 a 25 cm de altura alrededor del 20 a 25 cm de altura alrededor del áárbol (2 aportes/arbol (2 aportes/añño)o)
PhytophthoraPhytophthora cinnamomicinnamomi / Aguacate / Aguacate (Australia y California)(Australia y California)
Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas
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Acolchado orgAcolchado orgáániconico
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•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural
GUIÓN
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Extractos de compostExtractos de compost–– su eficacia depende de:su eficacia depende de:
–– relacirelacióón compost:agua de 1:3 a 1:10n compost:agua de 1:3 a 1:10–– tiempo de fermentacitiempo de fermentacióón entre 10 a 15 dn entre 10 a 15 dííasas–– naturaleza del compostnaturaleza del compost–– patosistemapatosistema
oidiosoidios, mildiu y , mildiu y BotrytisBotrytis cinereacinerea
Aplicación foliar de extractos de compostMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas
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Extractos de compostExtractos de compostPimiento /Pimiento /BotrytisBotrytis cinereacinerea
InducciInduccióón de resistencia n de resistencia sistemicasistemicaAporte nutritivo a la microflora epifita Aporte nutritivo a la microflora epifita sumidero de nutrientessumidero de nutrientesFungitoxicidadFungitoxicidad
Aplicación foliar de extractos de compostMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas
0
0.5
1
1.5
2
2.5
estiércol deganado
estiércol /gallinaza
orujo de vid Control
aab
cbc
b
c
bcompostaje en pilas 3 mesesagua:compost 1:5fermentación 2 semanas
compostaje en pilas 3 mesesagua:compost 1:5fermentación 2 semanas
(ELAD y SHTIENBERG, 1994)
extractoextracto estéril
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Extracto de compostExtracto de compost
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•Definición de Control Biológico•Fenómenos de Control Biológico•Agentes de Control Biológico•Estrategias de Control Biológico•Prácticas Agrícolas•Aplicación de restos orgánicos al suelo•Aplicación foliar de extractos de compost
•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural
inóculos comercialesplántulas micorrizadasproductos asociados ACB
GUIÓN
inóculos comercialesplántulas micorrizadasproductos asociados ACB
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resultados variables en condiciones comercialesresultados variables en condiciones comerciales–– eficacia muy afectada por variaciones ambientaleseficacia muy afectada por variaciones ambientales
»» factores edfactores edááficos ficos (pH, concentraci(pH, concentracióón de nutrientes, tipo de arcilla)n de nutrientes, tipo de arcilla)»» cultivo, cultivar, edad cultivo, cultivar, edad (cantidad y calidad de los exudados radicales)(cantidad y calidad de los exudados radicales)»» patpatóógenogeno
–– nicho ecolnicho ecolóógico libre gico libre
aplicaciaplicacióón necesariamente preventivan necesariamente preventivaaplicaciaplicacióón a la semilla y al material de plantacin a la semilla y al material de plantacióónn
aplicaciaplicacióón durante el compostaje n durante el compostaje (compost reforzados)(compost reforzados)
Métodos Biológicos Introducción de ACBMétodos Biológicos Introducción de ACB
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Métodos Biológicos Introducción de ACBMétodos Biológicos Introducción de ACB
MicoparasitismoMicoparasitismo, Antibiosis e ISR, Antibiosis e ISR
•Bacterias•Agrobacterium radiobacter (estirpes K-84; K-1026)•Bacillus subtilis, Pseudomonas spp., Streptomyces griseo
•Hongos•Trichoderma spp., Gliocladium virens, Paecilomyces lilaci• P. fumosoroseus, Ampelomyces quisqualis, Coniothyrium
Inóculos comerciales
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Métodos Biológicos Introducción de ACBMétodos Biológicos Introducción de ACB
•Micorrizas arbusculares (MA)• orden Glomales (80 al 90% especies de interés agronómi
Mejora la nutriciMejora la nutricióón de la planta, Proteccin de la planta, Proteccióón de los sitios de infeccin de los sitios de infeccióón e ISRn e ISR
Plántulas micorrizadas
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MimMimééticos de SARticos de SAR–– AcibenzolarAcibenzolar--SS--metil (metil (BionBion 50%), sist50%), sistéémico (50 g/ha)mico (50 g/ha)
ElicitoresElicitores–– HarpinHarpin (Messenger), no sist(Messenger), no sistéémico (300 a 600 g/ha)mico (300 a 600 g/ha)
Extractos o sustancias naturalesExtractos o sustancias naturales–– BrotomaxBrotomax–– Quitosano (Quitosano (BiorendBiorend, , QuitosemQuitosem) )
Métodos Biológicos Introducción de ACBMétodos Biológicos Introducción de ACB
Productos asociados a los ACB
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Productos asociados a los ACB
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•Definición de Control Biológico•Fenómenos de Control Biológico•Agentes de Control Biológico•Estrategias de Control Biológico•Prácticas Agrícolas•Aplicación de restos orgánicos al suelo•Aplicación foliar de extractos de compost
•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural
GUIÓN
suelos supresivossustratos supresivossuelos supresivossustratos supresivos
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medios en los que la incidencia o severidad de la enfermedad medios en los que la incidencia o severidad de la enfermedad es menor a la esperada es menor a la esperada (testigo: suelo o sustrato conductivo)(testigo: suelo o sustrato conductivo)
debido al efecto de
“ambiente suelo o
sustrato”sobre el
patosistema
debido al debido al efecto deefecto de
““ambiente ambiente suelo o suelo o
sustratosustrato””sobre el sobre el
patosistemapatosistemaHuésped
Microorganismosdel suelo
Patógeno
temperatura
pH
iones inorgánicos(constituyentes y
abonos)
humedad
atmósfera
plaguicidase inhibidores
textura y mineralogía
exudadosradicales
restosorgánicos
Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSuelos o sustratos supresivos
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Propiedades involucradas en los fenPropiedades involucradas en los fenóómenos de menos de supresividadsupresividad
FFíísicassicas
QuQuíímicasmicas
Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSuelos o sustratos supresivos
El ambiente suelo selecciona una El ambiente suelo selecciona una microbiotamicrobiota que actque actúúa suprimiendo al a suprimiendo al fitopatfitopatóógeno o la enfermedadgeno o la enfermedad
BiolBiolóógicasgicas
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alta capacidad de sostenimiento alta capacidad de sostenimiento de la actividad microbiana de la actividad microbiana ((microbiostasismicrobiostasis))
competicicompeticióón y/o antibiosisn y/o antibiosisNo transferible; No X pasteurizaciNo transferible; No X pasteurizacióónn
actividad eficaz de ciertos agentes actividad eficaz de ciertos agentes de control biolde control biolóógicogico
parasitismo, competiciparasitismo, competicióón n antibiosis e inducciantibiosis e induccióón de n de resistenciaresistencia
TTransferible; Si X pasteurizaciransferible; Si X pasteurizacióónn
“supresión general”Pythium y
Phytophthora spp.
““supresisupresióón generaln general””PythiumPythium y y
PhytophthoraPhytophthora spp.spp.
“supresión específica”R. solani, S. rolfsii y
formas especiales de F. oxysporum
““supresisupresióón especn especííficafica””R. R. solanisolani, S. , S. rolfsiirolfsii y y
formas especiales de formas especiales de F. F. oxysporumoxysporum
Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSuelos o sustratos supresivos
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Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSuelos supresivos
DisponibilidadDisponibilidadRecurso no renovableRecurso no renovable
GaeumannomycesGaeumannomyces graminisgraminis var. var. triticitritici / trigo/ trigoFusarium Fusarium oxysporumoxysporum f. spp.f. spp.PhytophthoraPhytophthora cinnamomicinnamomi / aguacate/ aguacatePythiumPythium spp.spp.RhizoctoniaRhizoctonia solanisolani
PlasmodiophoraPlasmodiophora brassicaebrassicae / / brasicasbrasicas
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Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSustratos supresivos
Recursos renovablesRecursos renovablesPosibilidad de obtener Compost reforzados con ACBPosibilidad de obtener Compost reforzados con ACB
PythiumPythium yy PhytophthoraPhytophthora
RhizoctoniaRhizoctonia solanisolani y y SclerotiumSclerotium rolfsiirolfsii
Fusarium Fusarium oxysporumoxysporum f. spp.f. spp. y y VerticilliumVerticillium dahliaedahliae
Sustratos a base de compost de residuos orgánicos•cortezas•estiércoles de ganado•residuos agroindustriales•RSU, etc.
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Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSustratos supresivos
SupresividadSupresividad general mgeneral máás consistentes consistenteSupresividadSupresividad especespecíífica mayor variabilidad entre lotesfica mayor variabilidad entre lotes
Seve
ridad
Pyt
hium
Seve
ridad
Rhi
zoct
onia
LOTES DE SUSTRATOS A BASE COMPOST DE CORTEZA DE PINO
(HOITINK et al., 1993)
25%
50%
4%
10%
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turba105
testigo turba
c.corcho105
testigoc.corcho
Verticilosis del tomate
Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSustratos supresivos
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Efecto de los sustratos sobre la severidadFusarium oxysporum f. sp. lycopersici (raza 0)
sustratosTurba CC CC 60 OUC OUC 60
Seve
ridad
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
c
bc
a
a
b
105 microconidias/ml.
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0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
20406080100120140160
6.06.57.07.5
AUD
PCs
β−gl
ucos
idas
e
pH
c 52c
52eparg
06eparg
06cc
taep.mrev
Superficie de respuesta
AUDPCs=1.45 - 0.0021·β-glucosidase - 0.1516·pH
R2=91.47% (p<0.05)
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Representación de las placas de cada sustrato respecto a las 2 primeras componentes principales
Componente 1-6 -4 -2 0 2 4 6
Com
pone
nte 2
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
CCTurbaOVC
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Los mLos méétodos bioltodos biolóógicos deben ser un pilar importante gicos deben ser un pilar importante dentro del manejo integrado de enfermedadesdentro del manejo integrado de enfermedades
dan estabilidad a los sistemas agrariosdan estabilidad a los sistemas agrariospueden reducir las necesidades de plaguicidaspueden reducir las necesidades de plaguicidaspueden revalorizar las variedades con resistencias vegetales pueden revalorizar las variedades con resistencias vegetales
parciales (menos erosionables)parciales (menos erosionables)
Consideración finalConsideración final
Cooperar a la sostenibilidad de la producción agraria Cooperar a la sostenibilidad Cooperar a la sostenibilidad de la produccide la produccióón agraria n agraria