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INTRODUCCIÓN
El cacao (Theobroma cacao L.) es uno de los cultivos industriales de mayor importancia global dado que los granos constituyen la materia prima para la elaboración del chocolate, confiterías y alimentos recubiertos de la industria alimentaria; además, es utilizado en la fabricación de productos cosméticos y farmacéuticos (ICCO, 2015). Entre los países productores del mundo, Ecuador es el primer exportador mundial de cacao fino y de aroma, rubro importante en la generación de trabajos, ingresos económicos y divisas para el país; sin embargo, presenta los rendimientos más bajos de la región sudamericana y su cadena productiva muestra varios riegos que merman su producción (Rodríguez y Fusco, 2017).
La moniliasis (Moniliophthora roreri H.C. Evans et al.) es la enfermedad más importante del cultivo de cacao, ya que afecta los frutos en cualquier estado de desarrollo, ocasionando la reducción del rendimiento y pérdidas económicas que pueden alcanzar hasta el 60 % de la producción; pero se han registrado pérdidas de hasta el 80 y 100 % de la producción bajo condiciones de Ecuador y Colombia (Ramírez, 2016; Pérez, 2018).
El manejo de la enfermedad se realiza tradicionalmente con la integración de prácticas culturales, el uso de variedades tolerantes a la enfermedad y las aplicaciones de fungicidas químicos en los picos de producción y desarrollo de los frutos (Sánchez et al., 2015). En este sentido, a pesar de la eficacia que han mostrado algunos fungicidas para el control de la enfermedad, la resistencia genética varietal sigue siendo la opción más económica y ambientalmente sostenible para el manejo de la misma (McElroy et al., 2018). No obstante, el control biológico de moniliasis es otra de las estrategias de manejo integral fitosanitario que viene tomando fuerza en países productores, con resultados favorables en el manejo de la enfermedad (Vera et al., 2018).
Entre los biocontroladores más estudiados para el manejo de enfermedades del cacao, los hongos del género Trichoderma aplicados en formulaciones con adherentes, han mostrado un buen potencial de control sobre M. roreri, Phytophthora megakarya Brassier & Griffin. y Phytophthora palmivora E. J. Butler. (Mbarga et al., 2014; Reyes et al., 2016; Sriwati et al., 2019). En este sentido, Mbarga et al. (2014) reportaron que aplicaciones de Trichoderma asperellum Samuels et al. combinado con aceites vegetales lograron una protección contra P. megakarya de hasta el 55 % de los frutos sanos, luego de tres semanas de la aplicación. Investigaciones desarrolladas por Seng et al. (2014) y Sriwati et al. (2019) mostraron resultados similares para M. roreri y P. palmivora, en su orden respectivo.
Ecuador posee limitada información relacionada al control biológico de moniliasis en campo con el uso de Trichoderma spp., y aceites vegetales, por lo que es preciso conocer la eficacia de estas alternativas de control. Por lo anterior el objetivo principal de la investigación fue evaluar la eficacia de mezclas de Trichoderma spp., y aceite de palma en el manejo de moniliasis.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización
El experimento se desarrolló de enero a diciembre de 2016 en la Estación Experimental Tropical Pichilingue, del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP), Quevedo, Ecuador, localizada en las coordenadas geográficas 01°05'24" latitud sur y 70°28'06" longitud oeste, a una altitud de 85 msnm. La zona de estudio mostró en promedio las siguientes características climáticas: precipitación 2063 mm, temperatura 25,41 °C, humedad relativa 83,50 %, y heliofanía de 963,7 horas luz.
El ensayo se estableció en una plantación de cacao de 40 años de edad conformada por los clones del complejo nacional EET-19, EET-95 y EET-103, moderadamente susceptibles a moniliasis, establecidos bajo un sistema agroforestal con un 30 % de sombreo y una densidad de 1111 plantas ha-1.
Tratamientos, diseño y unidad experimental
Los tratamientos probados se detallan en la Tabla 1. Se utilizó un diseño de bloques completos al azar con seis tratamientos, cuatro réplicas y 24 unidades experimentales que se conformaron de parcelas constituidas por 25 plantas cada una. Previo al establecimiento del ensayo, en la primera semana de noviembre del 2015, las plantas fueron sometidas a podas de mantenimiento, donde fueron retirados la totalidad de los frutos. Con la finalidad de homogenizar el inicio de la producción de cojinetes florales y pepinillos, después de las podas, se realizaron riegos semanales hasta la llegada de la época lluviosa del 2016. Además, 30 días después de las podas se realizaron aplicaciones foliares de un regulador de crecimiento trihormonal a base de 90 ppm de citocininas, 50 ppm de auxinas y 50 ppm de ácido giberélico.
Preparación del inóculo y aplicación de tratamientos
Se utilizaron cepas preseleccionadas de T. koningiopsis, T. stromaticum y T. ovalisporum, pertenecientes a la colección de microrganismos antagónicos del Laboratorio de Fitopatología de la EET-Pichilingue, aisladas de cojinetes florales y frutos del mismo lote experimental, en meses anteriores al establecimiento del ensayo, cuya efectividad sobre moniliasis fue comprobada previamente en ensayos de laboratorio “in vitro”, utilizando la técnica de confrontación descrita por Reyes et al. (2016). Las esporas fueron homogenizadas en medio de cultivo Papa Dextrosa Broth (PDB) dentro de un Erlenmeyer de 100 mL, donde se añadió 50 mL de aceite de palma, 2 mL de lecitina y 48 mL de agua destilada estéril hasta formar una emulsión que se dejó en constante agitación. La formulación descrita correspondió a los tratamientos T1 y T2. Para los tratamientos T3 y T4 se aplicó el mismo procedimiento descrito para las especies de Trichoderma, donde las esporas fueron suspendidas únicamente en agua destilada estéril.
La concentración de inóculo fue ajustada a 1 x 1012 esporas mL-1, para cada especie de Trichoderma. En las aplicaciones de campo, tanto la emulsión de Trichoderma spp. + aceite de palma y la suspensión de Trichoderma spp. + agua destilada estéril fueron mezcladas con agua y asperjadas sobre las plantas de cacao previamente seleccionadas a razón de 200 mL árbol-1, siguiendo las recomendaciones de Villamil et al. (2015) usando una bomba motorizada de espalda (marca STHIL SR-420) con boquilla de descarga Ø 0,65. Para evitar traslape entre los distintos tratamientos se usaron pantallas plásticas de 5 m de altura en los cuatro lados de las parcelas experimentales durante la aplicación de los tratamientos.
Se realizaron seis aplicaciones en el año, lo cual se hizo a partir de las 17:00 horas durante las dos principales temporadas de intensa floración y fructificación, a intervalos de 21 días, por lo que se realizaron tres aplicaciones seguidas por temporada. En el tratamiento químico, se hicieron aplicaciones de Hidróxido de Cobre 538 g kg-1 (gramos de ingrediente activo por kg de producto comercial), en los mismos tiempos descritos para los tratamientos de Trichoderma spp., a dosis de 1 kg ha-1 de producto comercial.
Variables respuestas y análisis de datos
Se registró el número de frutos sanos, cherelles y con moniliasis por planta por año, lo cual se contabilizó en las 14 cosechas realizadas durante el año. También se registró el peso fresco de los granos por planta por año, lo cual se cometió en cada cosecha realizada. Con el acumulado del peso fresco se calculó el rendimiento de granos secos por hectárea en el año mediante la constante (100 - 40) con 7 % de humedad, siguiendo lo descrito por Sánchez et al. (2015). Además, se determinó el Área bajo la curva del progreso de la enfermedad (ABCPE), con base a la incidencia de frutos con moniliasis. Esta variable se calculó integrando los rectángulos formados por el punto medio de la intensidad de la enfermedad (incidencia en %) alcanzada entre los tiempos en que se evaluó la enfermedad, lo cual se expresó con la ecuación descrita por Shaner y Finney (1977):
Y i - Incidencia de moniliasis (en porcentaje) en la i-ésima observación
X i - tiempo (en días) en la i-ésima observación
n - total de número de observaciones
La eficacia de los tratamientos fue estimada con el número total de frutos con moniliasis, de acuerdo a la ecuación siguiente:
Pe - Porcentaje de eficacia
Td - Frutos con moniliasis en parcelas que reciben tratamientos
Cd - Frutos con moniliasis en parcelas del tratamiento control
Los datos fueron sometidos a análisis de varianza (ANOVA) y la separación de medias fue determinada con el test de Tukey, al 5 % de probabilidades de error. Para el análisis de datos se utilizó el paquete estadístico Infostat versión libre del 2019.
Análisis económico
El análisis económico se realizó sobre la base de la estimación de incrementos de los costos y los rendimientos que varían en cada tratamiento respecto al tratamiento control, con lo cual se cuantificó el beneficio económico neto según la metodología descrita por Duicela y Ponce (2015).
Manejo específico del experimento
El manejo de malezas fue realizado de forma mecánica con una desbrozadora motorizada. Se realizó remoción de frutos enfermos y cherelles como parte del manejo integral fitosanitario en cada cosecha efectuada. La fertilización fue planificada en función al análisis químico de suelo reportado por el laboratorio de suelos y tejidos del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP). El contenido de macro nutrientes reportado fue de 18 ppm de N, 12 ppm de P y 0,3 meq K/100 g. Con base a lo anterior, la fertilización se realizó en dosis de 250, 60 y 280 kg de N, P2O5 y K2O, respectivamente. Las fuentes usadas en la fertilización fueron urea (46 % de N), MicroEssentials SZ (12 % N, 40 % P2O5, 10 % S, 1 % Zn) y Korn Kali (40 % K2O, 6 % MgO, 5 % S, 0,25 % B).
La fertilización fue aplicada en cuatro fracciones anuales. El fertilizante fosfatado fue colocado en su totalidad durante la primera fracción, mientras que las dosis de fertilización nitrogenadas y potásicas fueron divididas en cuatro partes iguales, en cada fracción. El riego se complementó durante la época seca que se presentó desde julio a diciembre y se efectuó por aspersión a frecuencias mensuales.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los frutos con moniliasis por planta y el área bajo la curva del progreso de la enfermedad (ABCPE) fueron influenciadas significativamente por los tratamientos evaluados. Las aplicaciones combinadas de aceite de palma (AP) con T. koningiopsis y T. stromaticum y aceite de palma (AP) con T. ovalisporum presentaron menor cantidad de frutos afectados por moniliasis e intensidad de la enfermedad (ABCPE), con valores promedios de 17 y 18 frutos planta-1, y 4291 y 5040 de ABCPE respectivamente, promedios que fueron significativamente inferiores respecto al tratamiento control (Tabla 2). La incidencia de moniliasis tiende a reducirse en el tiempo a medida que se acentúa la época seca, independientemente de los tratamientos de manejo de la enfermedad, lo cual coincide con una disminución de la humedad ambiental a medida que avanza la época seca (Figura), donde disminuyen marcadamente las precipitaciones y por tanto, las condiciones para que la enfermedad no se intensifique.
Los resultados indican que el aceite de palma potenció la capacidad de biocontrol de los tratamientos T. koningiopsis + T. stromaticum y de T. ovalisporum, con una eficacia del 50 y 42 % en su orden respectivo en lo que se refiere al control, superando al tratamiento de Hidróxido de Cobre que alcanzó el 26 % de eficacia (Tabla 2). A la vez, los tratamientos T. koningiopsis + T. stromaticum y T. ovalisporum aplicados únicamente con agua, alcanzaron una eficacia menor al de los tratamientos a base de aceite de palma (Tabla 2).
Tabla 2 Efecto de combinaciones de especies de Trichoderma spp. y aceite de palma sobre el número de frutos enfermos, área bajo la curva del progreso de la enfermedad (ABCPE) y eficacia de control de moniliasis en cacao nacional
| Tratamientos | Frutos con moniliasis planta-1 año-1 | ABCPE | Eficacia de control (%) |
|---|---|---|---|
| Aceite de palma + |
17±1,20 a1/ | 4297,45±2,80 a | 50,27±2,96 |
| Aceite de palma + |
18±3,52 a | 5040,33±1,65 ab | 41,68±2,50 |
| 23±6,70 b | 5282,16±3,14 bc | 38,88±3,43 | |
| Hidróxido de Cu | 22±1,44 b | 6414,67±2,16 cd | 25,67±2,66 |
| 24±2,21 b | 7391,24±1,45 cd | 24,46±3,12 | |
| Control absoluto | 34±2,63 c | 8643,42±4,18 d | ---------- |
1/ Medias dentro de columnas con letras distintas, difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de Tukey al 5 % de probabilidades de error
Los resultados obtenidos se asemejan a los hallados por Seng et al. (2014) quienes reportaron que la mezcla Trichoderma spp., agua, suelo esterilizado y ceniza sobre plantas de cacao en campo redujo un 11 % la incidencia de moniliasis en 35 días después de la aplicación. Igualmente, Mbarga et al. (2014) demostraron que el uso de aceites vegetales en la formulación de T. asperellum alcanzó hasta un 90 % de control de Phytopthora megakarya después de una semana de la aplicación y 50 % luego de 3,2 semanas, en mazorcas de cacao. Resultados similares fueron logrados por Villamil et al. (2015) que reportaron menores porcentajes de incidencia y severidad de moniliasis en campo cuando combinaron prácticas culturales con aplicaciones de cepas comerciales y nativas de Trichoderma sp. Por su parte, Sriwati et al. (2019) redujeron el porcentaje de frutos infectados con Phytopthora palmivora en un 48,57 y 40,61 % con aplicaciones de suspensiones de T. harzianum y T. virens respectivamente, 12 semanas después de la aplicación.
Figura. Relación entre la incidencia de moniliasis sobre frutos de cacao y la humedad relativa en el tiempo
La cantidad de frutos sanos por planta también fue influenciada significativamente por los tratamientos probados, donde las combinaciones a base de aceite de palma + T. koningiopsis + T. stromaticum y aceite de palma + T. ovalisporum mostraron el mayor número de frutos sanos con 50 y 46 frutos planta-1 respecto a T. ovalisporum en solución acuosa y el control que alcanzaron menores cantidades de frutos sanos por planta (Tabla 3). Los tratamientos a base de Hidróxido de Cobre y la combinación de T. koningiopsis + T. stromaticum en solución acuosa tuvieron mayor producción de frutos sanos que el control, al igual que T. ovalisporum en solución acuosa, pero menor cantidad de frutos respecto a los tratamientos con aceite de palma.
La producción de frutos cherelles marchitos por planta también mostró respuestas significativas a la aplicación de los tratamientos evaluados. Esto fue evidente debido a que los tratamientos basados en combinaciones de aceite palma con Trichoderma alcanzaron menores cantidades de frutos cherelles en proporción a los demás tratamientos.
Lo anterior indica la importancia del uso de aceites o adherentes en la formulación de biocontroladores para aplicaciones en campo. En este contexto, los resultados son cercanos a los reportados por Mbarga et al. (2014) y Seng et al. (2014) quienes alcanzaron mayores cantidades de frutos sanos por planta en los tratamientos de Trichoderma con adherentes o aceites. Los resultados también guardan similitud a los obtenidos por Tuesta et al. (2017) quienes redujeron la cantidad de frutos cherelles en tratamientos fertilizados con Trichoderma y micorrizas.
Tabla 3 Efecto de combinaciones de especies de Trichoderma spp y aceite de palma sobre el número de frutos sanos y cherelles en planas de cacao nacional
| Tratamientos | Frutos sanos planta-1 año-1 | Frutos cherelles planta-1 año-1 |
| Aceite de palma + |
50,48±1,86 a1/ | 17,74±2,22 a |
| Aceite de palma + |
46,33±1,34 ab | 18,33±1,12 a |
|
|
44,33±2,42 ab | 39,68±1,80 bc |
| 27,67±1,98 c | 39,59±2,16 bc | |
| Hidróxido de Cu | 38,41±3,26 bc | 27,67±2,84 ab |
| Control absoluto | 32,00±2,55 c | 49,67±3,15 c |
1/ Medias dentro de columnas con letras distintas, difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de Tukey al 5 % de probabilidades de error
El efecto positivo de las especies T. koningiopsis, T. stromaticum y T. ovalisporum combinadas con aceite de palma sobre la menor cantidad de frutos afectados por moniliasis y cherelles marchitos, se evidenció en una mayor cantidad de frutos sanos y por ende en mayor rendimiento de granos, que fue influenciado significativamente por los tratamientos evaluados. Las combinaciones basadas en aceite de palma + T. koningiopsis + T. stromaticum y aceite de palma + T. ovalisporum alcanzaron mayores rendimientos, superando los 2000 kg ha-1 con un incremento de 30,18 y 28,46 % en su orden respectivo, con relación al tratamiento control (Tabla 4). Los demás tratamientos evaluados también superaron el rendimiento del control, a excepción del T. ovalisporum. Este hecho sugiere que el T. ovalisporum necesita aplicarse en suspensión con adherentes para potenciar su efecto protectante y estimulador en las plantas.
Tabla 4 Efecto de las combinaciones de especies de Trichoderma y el aceite de palma sobre el rendimiento del cacao
| Tratamientos | Rendimiento de grano seco (kg ha-1) | Incremento productivo con respeto al tratamiento control | |
|---|---|---|---|
| Kg ha-1 | (%) | ||
| Aceite de palma + |
2036,81±1,26 | 614,73±2,14 | 30,18±2,88 |
| Aceite de palma + |
2016,09±2,12 | 594,01±3,48 | 29,46±3,46 |
|
|
1971,66±2,54 | 549,58±3,22 | 27,87±4,12 |
| Hidróxido de Cu | 1688,72±3,08 | 266,64±2,35 | 15,79±2,74 |
| 1236,91±1,98 | -185,17±3,16 | -14,97±3,27 | |
| Control absoluto | 1422,08±2,70 | ----- | ----- |
| p-valor ANOVA | <0,0002 | ----- | ----- |
| C.V. (%) | 9,80 | ----- | ----- |
Los rendimientos obtenidos se asemejan a los hallados por Seng et al. (2014) quienes reportaron que el tratamiento con Trichoderma spp., agua, suelo esterilizado y ceniza, incrementó el rendimiento de granos secos en 198 kg ha-1 por encima del rendimiento medio de 1 500 kg ha-1 obtenido en los demás tratamientos. Así mismo, los hallazgos encontrados se acercan a los reportados por Tuesta et al. (2017) quienes alcanzaron, con el genotipo CCN-51, rendimientos de granos secos superiores a los 2000 kg ha-1 en tratamientos a base de Trichoderma y micorrizas combinados con fertilizantes orgánicos y minerales.
Respecto al análisis económico, el costo promedio que varía por las aplicaciones de productos para el control de moniliasis fue de 490 USD, y el promedio de los beneficios netos fue de 598,20 USD. Entre los beneficios netos se destacan los tratamientos a base de aceite de palma + T. koningiopsis + T. stromaticum y aceite de palma + T. ovalisporum con 1094 y 1050 USD ha-1 respectivamente, superiores a los demás tratamientos, lo que equivale a una relación beneficio/costo de 2,15 y 2,06 USD.
Los resultados evidencian que las especies T. koningiopsis, T. stromaticum y T. ovalisporum mezclados con aceite de palma reducen la cantidad de frutos con moniliasis y cherelles e incrementan la cantidad de frutos sanos y el rendimiento del cultivo de cacao. Según varios autores, lo anterior puede deberse a que desde el punto biosanitario, Trichoderma spp., puede afectar negativamente el desarrollo de hongos patógenos a través de sus diferentes mecanismos de acción (Singh et al., 2018). Además, puede contribuir al control de enfermedades mediante mecanismos de resistencia inducida en las plantas, estimulando la producción de metabolitos específicos que limitan el desarrollo de agentes patógenos (Dinesh y Prateeksha, 2015).
Posiblemente, el aceite de palma potenció el efecto biocontrol de las especies de Trichoderma al formar biopelículas que permitieron a las esporas de Trichoderma spp., fijarse y actuar de mejor manera sobre el fitopatógeno. Igualmente, el aceite de palma contiene compuestos terpenoides que pudieron haber actuado como agentes fungistáticos o antifúngicos sobre moniliasis (Rincón y Martínez, 2009). En este sentido, Mbarga et al. (2014) demostraron bajo condiciones “in vitro” que formulaciones de T. asperellum con aceite de maní y palma mostraron efectos fungitóxicos sobre los conidios de T. asperellum además de potenciar el control sobre Phytophthora megakarya en mazorcas de cacao. En este contexto, investigaciones desarrolladas por Lozada et al. (2012) demostraron que aceites esenciales de Lippia origanoides H.B.K, L. citriodora (Cav.) Kunth y L. alba (Mill.) N.E. Brown inhibieron 100 % la germinación y el crecimiento micelial de Moniliophthora roreri en condiciones “in vitro”.
El efecto de las aplicaciones de Trichoderma spp., sobre el incremento del rendimiento, puede estar dado porque al interactuar con las plantas, sintetizan y secretan sustancias de crecimiento que estimulan los procesos metabólicos de las plantas y, por ende, potencian el desarrollo y rendimiento del cultivo (González et al., 2018). Lo anteriormente expuesto, afianza los resultados alcanzados y explica los posibles efectos y beneficios del uso de Trichoderma spp., formulado con aceite de palma para el control de enfermedades e incremento productivo del cacao.
CONCLUSIONES
Las especies T. koningiopsis y T. stromaticum fueron más efectivas que T. ovalisporum para reducir la incidencia de frutos con moniliasis, independientemente del uso de aceite de palma, sin embargo, este último fue determinante para potenciar la capacidad biocontrol de las especies de Trichoderma evaluadas. El costo promedio de las aplicaciones de aceite de palma + T. koningiopsis y T. stromaticum y aceite de palma + T. ovalisporum fue de 510 USD ha-1, y los beneficios netos 1 094 y 1 050 USD ha-1.
Las aplicaciones de biocontroladores en combinación con aceite de palma, bajo las condiciones probadas, reducen los niveles de incidencia de moniliasis, incrementan los rendimientos y proporcionan altos beneficios netos, sin embargo, se debe tener presente que los biocontroladores y fungicidas no actúan por si solos, sino que deben ser incluidos como una herramienta más del manejo integrado de la enfermedad. Es recomendable seguir evaluando el efecto de los antagonistas a base de Trichoderma spp., como mínimo por tres años consecutivos en un mismo lote, registrando las variables climáticas; ya que el control biológico, actúa a largo plazo y consiste en aumentar las poblaciones de los antagonistas microbianos que han coevolucionado con M. roreri en determina zonas agroecológicas
