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KWS Chile Página 1 de 8 ¿QUÉ SON LOS NEMÁTODOS? Los nemátodos son lombrices filiformes (con forma de filamentos), que se encuentran en todo el mundo en los más variados hábitats. Se encuentran nemátodos en agua salada y dulce, en el suelo, en sustancias en descomposición, en plantas, animales y hombres. Generalmente el hábitat de los nemátodos es también su forma de alimentación. Se alimentan de bacterias y hongos, sustancias orgánicas muertas, exterminan como depredadores a otros nemátodos, parasitan en animales y plantas. Los tipos dañinos para las plantas miden en promedio 1 mm de largo. Poseen un aguijón por boca, con el que pinchan las células de la planta, traspasan saliva y absorben el contenido de la célula. De los 15.000 tipos de nemátodos conocidos cerca de 3.000 se alimentan de plantas y más o menos 100 tipos causan daños económicos considerables a los cultivos. Entre los nemátodos más importantes económicamente encontramos el nemátodos de la remolacha, Heterodera schachtii. ORIGEN, HISTORIA Y EXPANSIÓN DE LOS NEMÁTODOS DE LA REMOLACHA El nemátodo quístico de la remolacha Heterodera schachtii fue descrito por primera vez hace alrededor de 130 años en Alemania como parásito dañino para algunas zonas de cultivo. A mediados del siglo XIX ocurrió en Europa una fuerte expansión del cultivo de remolacha azucarera. Al mismo tiempo, al aumentar la frecuencia de la remolacha en la rotación se comenzó a observar el fenómeno llamado "cansancio " de la tierra, que disminuyó el rendimiento de la remolacha, especialmente en las productivas tierras de suelo oscuro cercanas a Magdeburgo. El botánico de Bonn Profesor Dr. H. Schacht descubrió en 1859 como causa de este problema a un "pequeño gusanito" perteneciente a los nemátodos, que parasitaba en las raíces de la remolacha. A. Schmidt se ocupó más a fondo en 1871 de este parásito y lo llamó, en honor a su descubridor, Heterodera schachtii. El nemátodo ha tenido una gran impacto científico en la historia. Ya en el siglo XIX tuvieron que cerrar en Alemania 24 fábricas de azúcar debido a las pérdidas de rendimiento por nemátodos. Hoy el nemátodo de remolacha existe prácticamente en todas las zonas con cultivo intensivo de remolacha y allí representa el factor más común en la limitación de rendimiento. La infestación con nemátodos de remolacha tiene muchas similitudes con los síntomas que provoca la Rizomanía, (proliferación de raíces secundarias), por lo que es fácil confundirla con esta enfermedad. Debido a que el nemátodo de la remolacha se encuentra también en casi todas las zonas de cultivo de remolacha, su zona de infestación se toca en amplios campos con la de la Rizomanía, por lo cual aumenta el riesgo de confusión. KWS Chile Página 2 de 8 SÍNTOMAS La infestación temprana con nemátodos lleva sólo en casos excepcionales a la muerte de la planta joven, por lo que los síntomas clásicos del contagio con nemátodos son observables desde Diciembre en terreno. El síntoma típico es el marchitamiento y corrugado de las hojas. Durante la noche o después de precipitaciones las plantas se recobran. Las hojas exteriores se ponen amarillentas y finalmente mueren. Las hojas que crecen después poseen un ancho claramente menor. Síntomas típicos en lo que se refiere a la raíz son una clara disminución del tamaño de la raíz principal con proliferación de raíces laterales. La planta intenta compensar los daños de los nematodos emitiendo raíces laterales, apareciendo el típico síntoma de la raíz barbada. Los síntomas hasta ahora descritos también pueden darse con la infestación por Rizomanía. El síntoma esclarecedor de la infestación con nemátodos es la comprobación de hembras blancas o quistes cafés del tamaño de una cabeza de alfiler en la raíz. Las hembras blancas se pueden ver a simple vista y eliminan toda duda de diagnóstico. BIOLOGÍA DE LOS NEMÁTODOS ASPECTOS DEL DESARROLLO DE LA ENFERMEDAD El órgano de preservación de los nemátodos es el quiste. Es aproximadamente como la cabeza de un alfiler y contiene hasta más de 300 huevos y larvas. Las secreciones de la raíz ejercen un estímulo para la salida de las larvas. El nemátodo deja el quiste y se adentra en la raíz con ayuda de su aguijón. Se establece después de un pequeño paseo en la raíz e induce la creación de un sistema de células de alimentación y pasa por dos estados larvales más, hasta que se desarrolla en un adulto, macho o hembra. La hembra blanca crece, sale con el extremo trasero fuera de la raíz y se mantiene anclada con la cabeza en el sistema de células de alimentación. En este estado del desarrollo se pueden ver a simple vista. La fecundación ocurre mediante los machos que viven en libertad al exterior de la raíz. Finalmente en cada hembra van madurando en promedio KWS Chile Página 3 de 8 250-300 huevos. La hembra muere, el cuerpo blanco con forma de limón cambia de color al café claro y luego oscuro del quiste. En el resistente quiste los huevos y larvas pueden subsistir hasta por sobre 10 años. La duración del desarrollo de una generación de H. schachtii depende mucho del clima y la temperatura. Para el término de un ciclo completo se precisa una suma térmica de 465ºC. Este total, se determina agregando diariamente las temperaturas promedio del suelo (medidas a 10 o 20 cm de profundidad) sobre la temperatura base de 8ºC. Ejemplo: • Temperatura promedio del suelo medida: 17ºC • Valor del total de suma térmica: temperatura promedio del suelo (17ºC) - temperatura base (8ºC) = 9ºC Si se mantienen estables las temperaturas promedio del suelo en 17ºC, el total de suma térmica alcanza los 465ºC después de 52 días (52x9ºC=468ºC) o cerca de 7,5 semanas. En las temperaturas medias europeas se pueden desarrollar 2 - 3 generaciones de nemátodos por año, la humedad del suelo también tiene influencia en la cantidad de generaciones por año. Lo ideal es que la temperatura del suelo sea alta, una granulometría media (150-250 µm) y una humedad media de suelo (30-70 % ). ASPECTOS DE EPIDEMIOLOGÍA La movilidad de los nemátodos de la remolacha es insignificante, por eso la multiplicación más fuerte se limita a nidos de infestación en un grupo de plantas. Más importante para la expansión de los nemátodos es el transporte pasivo de los quistes o larvas a través de la tierra producto de araduras, maquinaria para labores del suelo y cosecha, así como vehículos de transporte. También la erosión eólica puede activar la expansión de los quistes nematoditos. La expansión a traves de la semilla, especialmente a traves de semilla tratada y/o pildorada, no existe. El nemátodo no depende sólo de la remolacha azucarera para su multiplicación. Tiene un amplio espectro de plantas comerciales, dado que puede completar su ciclo de desarrollo en más de 200 especies de plantas. Un problema específico representa la relación con el raps. El nemátodo quístico de la remolacha puede multiplicarse muy bien en esta planta, por lo que de ninguna forma en una rotación de cultivo se debe combinar la remolacha azucarera con el raps. POSIBILIDADES DE CONTROL Químicas En el pasado se podía limitar la dimensión de los daños que provocaba la H. schachtii mediante el empleo de nematicidas. Especialmente la infestación temprana, relevante para el rendimiento, podía eliminarse con éxito, aunque el empleo de nematicidas hoy en día no está permitido en varios países. Físicas El saneamiento de nemátodos en sustratos y suelos mediante el influjo del calor es una práctica viable en plantaciones de jardín o bajo techo. Para ello existen vaporizadores KWS Chile Página 4 de 8 especiales. En plantaciones de mayor extensión estos procedimientos no son aplicables. Biológicas Una posibilidad de detener la multiplicación de los nemátodos de la remolacha en grandes extensiones de terreno es la planificación de una rotación de cultivos. Cada año, aún sin el cultivo de una planta comercial, las larvas salen espontáneamente del quiste. Esto lleva a una disminución de la población, ya que las larvas no encuentran plantas para su desarrollo. Las investigaciones demuestran que con una rotación de 3 años aún aparece una considerable multiplicación de nemátodos en el suelo. Una rotación de cuatro años ya lleva a casi ningún aumento importante de la población. Más seguro es el cultivo cada cinco años, pero aún así hay determinados suelos que pueden presentar problemas. Sin embargo, esta sucesión de cultivos más amplia con frecuencia no es rentable por razones económicas. El cultivo de híbridos resistentes representa hoy el procedimiento de combate biológico más viable, ya que evita el cultivo de grandes cantidades de población de nemátodos en estrecha sucesión de cultivo de remolacha azucarera o disminuye una alta cantidad de población existente. Como plantas eficaces para una rotación de cultivo óptima, están disponibles distintas variedades de mostacilla, oleaginosas y trigo. El principio de acción consiste en la interrupción del ciclo de desarrollo de H. schachtii. Los híbridos resistentes a los nemátodos ejercen, como las plantas comerciales, un estímulo de salida sobre las larvas. Se produce la atracción y la internación de las larvas en la raíz. Al contrario de lo que continúa en el desarrollo en una planta comercial susceptible, en el híbrido resistente se limita la formación de un sistema celular de alimentación. El nemátodo no puede obtener suficiente alimento y muere. Otro mecanismo de la resistencia consiste en una modificación de la relación de sexos. Mientras que en las plantas comerciales encontramos una relación macho:hembra de cerca de 1:1, en las plantas resistentes es de 100:1. Debido a que las hembras durante su desarrollo toman cerca de 40 veces más alimento que los machos, sólo en casos excepcionales los animales hembra pueden, por el mal funcionamiento de la célula de alimentación, terminar su ciclo de desarrollo. El claro superávit de machos lleva a una disminución de la población. REMOLACHA AZUCARERA TOLERANTE Ya antes de los años '80 se hicieron los primeros intentos de desarrollar remolacha azucarera resistente a los nemátodos. Los esfuerzos de E. Molz por producir remolachas resistentes mediante la cosecha en masa de plantas infestadas débiles fracasaron, al igual que los intentos posteriores de otros investigadores, debido a que en la remolacha de cultivo no se puede encontrar ningún gen que intervenga claramente en la resistencia. En la especie Beta se conoce una tolerancia absoluta contra la Heterodera schachtii sólo en las tres especies de remolacha silvestre Beta procumbens, Beta webbianna y Beta patellaris. Estos tipos son anuales y no tienen ninguna similitud con nuestras remolachas azucareras. Se conoce otra tolerancia en la remolacha silvestre Beta marítima. Se transmite mediante muchos genes y por eso es muy difícil para desarrollo de una nueva variedad tolerante. KWS Chile Página 5 de 8 En la cruza de remolacha de cultivo con la remolacha silvestre B. procumbens, junto a la información deseada "tolerancia", se traspasa también mucha información no deseada, la que lleva por ejemplo a la formación de varias cabezas, la creación de bilis, o a un alto porcentaje de amino sodio. Estas propiedades negativas se deben eliminar en pasos adicionales de cruza de la remolacha de cultivo. RESUMEN: H. SCHACHTII El nemátodo quístico de la remolacha es un parásito significativo en casi todas las regiones con cultivo intensivo de remolacha, que puede provocar serias pérdidas de rendimiento. Síntomas • Marchitamiento de las plantas al haber iluminación fuerte del sol. • Decoloración a amarillo, muerte de las hojas exteriores. • Crecimiento raquítico y raíz principal más corta. • Hembras blancas del tamaño de la cabeza de un alfiler ("quistes") en las raíces laterales (indicio inequívoco) El control químico ya no está permitido en varios países. El único medio inteligente de control de la enfermedad es el cultivo de híbridos tolerantes. El empleo de variedades de remolacha azucarera resistentes a los nemátodos puede llevar en el largo plazo a una solución efectiva del problema. Perspectivas El uso de químicos (saneamiento de suelo) ya no está permitido en muchos países europeos. Por esta razón, el problema actual de los nemátodos sólo se puede solucionar mediante la selección, de híbridos tolerantes de remolacha azucarera. Después de muchos procedimientos de selección existen hoy en el mercado las primeras remolachas azucareras resistentes a nemátodos. Sin infestación o con infestación débil estas variedades tienen un rendimiento considerablemente menor (10-15%) que las variedades convencionales. A mediano plazo, esto es, en los próximos cinco años, se podrá contar con variedades de remolacha azucarera resistente a los nemátodos con mejores rendimientos. Hoy en día, en regiones con una infestación muy alta de nemátodos (Francia), ya se dispone de la primera variedad resistente a los nemátodos de KWS, la que muestra con infestación alta (>1500 huevos y larvas por 100 ml de suelo) un mayor rendimiento que las variedades convencionales. KWS Chile Página 6 de 8 OTROS NEMÁTODOS DAÑINOS PARA EL CULTIVO DE REMOLACHA Meloidogyne spp. Meloidogyne es el género de fitófagos más significativo económicamente en todo el mundo. Los hasta ahora conocidos 50 tipos de Meloidogyne aparecen en un amplio espectro de plantas comerciales, el que contiene sobre 2000 tipos de plantas de cultivo y comerciales de distintas familias. En ciertas zonas se encuentra principalmente M. hapla, mientras que en regiones más cálidas es más común encontrar M. incognita Síntomas: Las remolachas infestadas muestran retraso en el crecimiento. Con temperaturas altas las plantas se marchitan, pero recuperan su turgencia generalmente en las primeras horas de la mañana. La raíz se hace velluda, aunque no forma una barba de raíz gruesa como con la H. schachtii. En las raíces laterales se reconocen claramente pelotitas, que pueden poseer una apariencia nodulosa o cambiante irregular entre una y otra. Biología: El ciclo de desarrollo de este nemátodo es igual al de los nemátodos quísticos. Las larvas del segundo estado larval entran a la raíz, se asientan e inducen la creación de un sistema de células de alimentación. En el proceso de los siguientes estados larvales las hembras hinchadas con forma de pera ponen dentro del nódulo o afuera, en el suelo, hasta más de 400 huevos en un saco gelatinoso. Este saco de huevos crea hacia fuera de la raíz de coloración café una envoltura protectora que contiene los huevos y larvas en el suelo, los que sobreviven hasta por dos años. Bajo las condiciones europeas en general se dan tres ciclos de generaciones por período de vegetación. En regiones más cálidas es posible encontrar hasta 10 generaciones por año. Daños: Los nemátodos de nódulos en la raíz puede provocar según el momento y la intensidad de la infestación hasta un 20 % de disminución del rendimiento. Generalmente los daños se limitan al retraso del crecimiento, que no tiene ninguna relevancia para el rendimiento bajo las condiciones adecuadas. Sólo la infestación temprana lleva a la pérdida total de las plantas. Los daños de los Meloidogyne spp . generalmente se restringen a suelos arenosos o francos. Control: El saneamiento mediante vaporización del suelo es posible sólo en pequeñas superficies, son más importantes las medidas de la rotación de cultivos. El cultivo de plantas comerciales debería efectuarse como máximo cada tres años, debido a que los huevos y las larvas de los nemátodos sólo pueden sobrevivir en el suelo por dos años. Las plantas comerciales huéspedes comprenden remolacha azucarera, zanahorias, lechugas, espinacas, pepinos, tomates, papas, tabaco, arvejas, porotos, habas, alfalfa, maravilla, entre otras. Además, hay que estar atento al control de las malezas. Los tipos de cereales más importantes no son huéspedes de Meloidogyne spp. , por lo que en general no representan ningún problema con rotaciones de un año de remolacha azucarera y de 2 años de cereales. KWS Chile Página 7 de 8 Ditylenchus dipsaci D. dipsaci afecta un extenso grupo de plantas comerciales dentro de las que se encuentra la remolacha. Síntomas: Si la infestación es tempranera, aparece un engrosamiento del hipocotilo. Las hojas más jóvenes muestran malformaciones, los síntomas asemejan daños de la sustancias reguladoras de crecimiento. En el transcurso del verano aparecen los síntomas de daño más complicados en la parte superior del cuerpo de la remolacha. En la cabeza de la remolacha se forman costras, partes agrietadas, que después se ponen más oscuras. El tejido se desprende de estas partes y se forman agujeros grandes, en constante expansión. Infecciones secundarias, por hongos, bacterias y otros tipos de nemátodos hacen que estas grietas profundas se pudran (putrefacción de la cabeza de la remolacha). Biología: El nemátodo no posee ningún órgano de preservación especial, puede invernar como larva o como animal adulto en restos de plantas o en el suelo. En condiciones de inicio de primavera con bajas temperaturas y con una humedad alta de los sustratos superiores del suelo, el nemátodo entra a la planta por estomas o heridas en el hipocotilo. Después de la fecundación, la hembra pone en la planta hasta 500 huevos. Las larvas que salen de los huevos de desarrollan en animales adultos con sus sexos definidos, salen de la remolacha o permanecen en ella y producen nuevos descendientes. Este ciclo de desarrollo a 20 - 22 º C puede realizarse en 18 días, por lo que bajo las condiciones medias europeas se pueden dar muchas generaciones de Ditylenchus dipsaci en la misma remolacha azucarera. En otoño los patógenos salen al suelo, donde pueden sobrevivir en un estado sin intercambio notable de sustancias (anabiosis) más de 10 años. Daños: Este nemátodo está difundido por todo el mundo, pero los daños mayores son escasos. Dentro de Alemania poseen importancia local sobretodo en el sur. Con un ataque masivo, la pérdida de rendimiento puede llegar al 50 %. Junto a la pérdida de masa de remolacha existe una merma de calidad, dado que la infestación con D.dipsaci provoca la disminución del porcentaje de azúcar. Control: Ditylenchus dispsaci se puede controlar bien mediante la rotación de cultivos. En superficies de remolacha azucarera infestadas debería efectuarse una rotación de cuatro años. Debido a que las poblaciones de D.dipsaci generalmente están conformadas por una mezcla de razas, en la que dos o más razas suelen cruzarse entre sí, el resultado del control depende en gran medida del espectro de plantas comerciales que afectan los nemátodos. Junto a la remolacha azucarera debería también evitarse el cultivo de otras plantas comerciales, como por ejemplo; centeno, avena, maíz, tabaco, raps, habas, arvejas y porotos. Medidas adicionales son, siempre que sea posible, eliminar las plantas infestadas o fortalecer la salud de la planta en general, por ejemplo mediante el suministro de sustancias nutritivas óptimas para las plantas y encalado del suelo. KWS Chile Página 8 de 8 Trichodorus spp., Paratrichodorus spp., Longidorus spp. Entre los tipos de nemátodos de raíz nómades encontramos algunos que parasitan en la raíz de la remolacha azucarera. Síntomas: En terreno esta enfermedad se exterioriza mediante una "anidación" irregular, en la que el crecimiento de la remolacha sufre una clara disminución. Las plantas muestran, debido a la capacidad de absorción de nemátodo, tamaños de la raíz desiguales, decoloración y retraso en el crecimiento. Los síntomas se parecen a la insuficiencia de nitrógeno o manganeso, pero se encuentran siempre en zonas individuales en el campo. Biología: Estos nemátodos pertenecen a los parásitos que viven al exterior de la planta. Al contrario de los nemátodos ya mencionados, los nemátodos de la raíz nómades no entran a la raíz, sino que se alimentan pinchando las células exteriores de la raíz. Las larvas y los animales sexuados se mueven de una planta a otra y, como nemátodos que viven libres, llevan a cabo su ciclo de desarrollo fuera de la raíz. Incluso la puesta de huevos ocurre en el suelo. Daños: Dentro de Europa los nemátodos de la raíz nómades tienen importancia comercial sólo en Inglaterra y en Holanda. Allá, una infestación con nemátodos de raíz nómades sólo lleva en caso excepcionales, con una infestación muy alta y con las correspondientes condiciones de tiempo, a pérdidas de 50 % del rendimiento. El traspaso demostrado de virus (Tobacco rattle virus y Tomato black ring virus) no tiene ninguna influencia en la pérdida de rendimiento. El tiempo húmedo frío, especialmente en primavera activa el daño y con la sequedad se limita la movilidad de los nemátodos. Estos se presentan principalmente en suelos livianos. Control: Debido a su forma de alimentación polífaga, los nemátodos libres apenas se pueden controlar con medidas de rotación de cultivos. Para limitar los daños de estos tipos de nemátodos en zona amenazadas, se recomienda tomar todas las precauciones que activen el desarrollo aireado de las plantas.