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INTRODUCCIÓN
Para la población cubana, los frijoles secos representan un alimento muy importante y constituyen una fuente eficiente de hierro y proteínas;su consumo oscila entre 14 y 23 kg per cápita anuales (1).
En años recientes se sembraron en el país más de 122 000 hectáreas de frijoles; entre 2016 y 2017 se obtuvieron unas 253 470 toneladas (2,3). Del total de frijoles producidos, entre el 60 y 70 % corresponde a cultivares de frijol negro (1), pues los agricultores y los consumidores en Cuba prefieren los frijoles cuya testa tenga ese color (1,4).
Dentro de los cultivares de frijol negro, ‛Cuba Cueto-25-9 (CC-25-9)’ es muy aceptado por los productores, debido a sus características organolépticas, temprana floración (47 días), la posibilidad de su cosecha a los 100 días y rendimiento potencial de unas 3,3 t.ha-1 (5). Un reciente estudio (6) evidenció que el 100 % de los agricultores, que asistieron a una Feria de Biodiversidad en la provincia Mayabeque, seleccionaron a ‛CC-25-9’ como uno de los cultivares a desarrollar en sus fincas, por poseer rendimientos superiores a 3 t.ha-1 y exhibir una reacción intermedia a la enfermedad bacteriosis común (Xanthamonas campestri pv. phaseoli). Adicionalmente, ‛CC-25-9’ resultó tolerante a patologías provocadas por hongos y otras bacterias (7) que se consideran plagas importantes del cultivo en Cuba (8).
Se conoce que este cultivar es muy susceptible a Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood (razas 1, 2 y 3), Meloidogyne arenaria (Neal) Chitwood, Meloidogyne javanica (Trueb) Chitwood y Meloidogyne hapla Chitwood (9), pero se ignora el incremento de las poblaciones de M. incognita, especie más distribuida en Cuba (9) en presencia de este cultivar y los efectos de este nematodo sobre parámetros de desarrollo de las plantas. Esto elementos deben ser considerados para el manejo de esta especie de nematodo. Roberts (10) indica que el incremento de las poblaciones de nematodos, luego del uso de cultivares susceptibles, crea dificultades a los cultivos subsecuentes si son susceptibles o intolerantes, lo que traería problemas a los agricultores en este caso, pues el frijol forma parte de esquemas de rotación en Cuba (11), donde posteriormente se siembran papa (Solanum tuberosum L.), tabaco (Nicotiana tabacum L.) y otros cultivos.
El objetivo de este estudio fue estimar la reproducción de M. incognita y el efecto negativo de este nematodo sobre parámetros seleccionados de desarrollo del cultivar ‛CC-25-9’.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se desarrolló entre el 10 de diciembre de 2013 y el 16 de enero de 2014, en las instalaciones de la Dirección de Sanidad Vegetal, perteneciente al Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA) (230 latitud norte-820 de longitud oeste), ubicado en el municipio de San José de las Lajas, provincia Mayabeque, Cuba. Las temperaturas en el periodo se midieron con hidrotermómetro digital Loger TESTO® y oscilaron entre 21-25ºC.
Inóculo de M. incognita
Como inóculo se utilizó una población de M. incognita procedente de frijol (CC-25-9) de la localidad de Güines (Mayabeque), mantenida en los aisladores biológicos del CENSA y reproducida en plantas de tomate (Solanum lycopersicum L. cv. Campbell 28).
Preparación y multiplicación del inóculo de M. incognita
Para la obtención de suficiente cantidad de juveniles de segundo estadio (J2) y huevos, la población de M. incognita se multiplicó, previamente, en cajuelas de zinc galvanizado de 50 x 50cm en un sustrato (mezcla de suelo ferrasol éutrico y abono orgánico de origen animal en proporción 1:1), esterilizado en autoclave (121°C, 30 min.); como hospedantes se utilizaron berenjena (Solanum melongena L.), madama (Impatiens balsamina L.) y tomate ‛Campbell 28’.
Inoculación de los tratamientos
El inóculo de J2 y huevos de M. incognita se preparó siguiendo la metodología de Hussey y Barker (12); las plantas se inocularon cuando tenían un par de hojas verdaderas, con tres niveles poblacionales iniciales (Pi) 1.5; 2.5 y 5 J2-huevos por gramo de suelo-1, equivalente a 1500, 2500 y 5000 juveniles-huevos por maceta. El inóculo se introdujo en la maceta a través de cuatro orificios hechos en el sustrato cerca del sistema radical de la planta (13). Se establecieron los niveles de Pi por encima de 1, de acuerdo a lo señalado por Hussey y Janssen (14) sobre que los niveles iniciales de inóculo, que contengan J2, deben estar por encima de 1-2 J2 por cc3 de sustrato.
Tratamientos
Se utilizaron macetas de 1 Kg de capacidad en las que se colocó el sustrato preparado y esterilizado, como se describió anteriormente. Las macetas se dispusieron siguiendo un diseño completamente aleatorizado, donde las plantas que se inocularon, con diferentes niveles poblacionales iniciales (Pi) y plantas del cultivar de frijol sin inocular (testigos), constituyeron los cuatro tratamientos, con siete repeticiones cada uno (macetas con plantas individuales).
Adicionalmente, se inocularon plantas de tomate ‛Campbell 28’ con las diferentes Pi, con el objetivo de comprobar la calidad del inóculo y sin fines comparativos con el frijol. aquiiiii
Las plantas se mantuvieron 35 días en los aisladores, recibieron riego en días alternos y se evaluó semanalmente el estado sanitario de los experimentos, de modo que si aparecían plagas (hongos, artrópodos, otros) se tomaban las medidas pertinentes. Concluido el periodo, las plantas se extrajeron, se trasladaron al laboratorio de Nematología del CENSA, se lavaron sus raíces para eliminar el suelo circundante, se secaron sobre papeles de filtro y se procesaron.
La respuesta de cultivar frente a M. incognita se determinó a través de los parámetros relacionados con el agallamiento y la reproducción del nematodo. Para el Índice de Agallamiento (IA) se utilizó la escala de Taylor y Sasser (15); para determinar la población final (Pf), se procesaron las raíces infestadas y las suspensiones obtenidas se cuantificaron (J2- huevos) usando un microscopio estereoscopio (12); la cantidad de juveniles, que se encontraban en el suelo de las macetas, se determinó mediante el método de bandeja de Whitehead (16).
Análisis estadísticos
FR, parámetro que establece la cantidad de veces que se reprodujo la población inicial (Pi).
Factor de reproducción (FR), se determinó dividiendo la población final (Pf), entre la población inicial (Pi)
Como se indica en la siguiente fórmula:
Con los datos de FR se asignó la categoría al cultivar, según las sugeridas por Ferris et al. (17), donde: hospedante excelente (FR≥10), buen hospedante (1<FR<10), hospedante de mantenimiento (FR=1) y pobre o no hospedante (0<FR<1). La categorización como cultivar resistente, o susceptible, se hizo de acuerdo a los criterios reportados por Oostenbrink (18), quien establece que FR > 1 indica hospedante susceptible; FR < 1, el hospedante es resistente y, cuando no hay reproducción, el FR = 0 es hospedante inmune.
Para estimar el efecto negativo del nematodo sobre el cultivar se determinaron la altura de las plantas con cinta métrica (cm), el diámetro del tallo a nivel del cuello de la raíz con un pie de rey (milímetros) y el conteo del número de hojas, flores y legumbres. Los datos se sometieron a ANOVA Simple y se compararon (Duncan, p<0,05). La relación entre la altura de las plantas y la Pi se determinó a través de análisis de regresión utilizando el Paquete Estadístico SAS, Versión 9.0.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La especie M. incognita parasitó y se reprodujo en el cultivar de frijol ‛CC- 25-9’, con valores de Factor de reproducción (FR) variables en presencia de los tres niveles poblacionales, donde los valores del FR fueron 1,6; 6,1 y 6,2 en los niveles de Pi=1,5; 2,5 y 5 J2-huevos x gramo de sustrato-1, respectivamente.
Cuando se consultó la literatura referente al tema, se pudo constatar que hay autores que utilizan cultivares susceptibles de tomate (Solanum lycopersicum L.) como “controles” en los ensayos para determinar susceptibilidad/resistencia de especies botánicas diferentes a ese “estándar” (19,20), y otros usan controles de la misma especie botánica que evalúan (21). Estas comparaciones informadas por otros autores son ilógicas, ya que comparan dos familias de plantas diferentes que no tienen genéticamente nada en común. Así mismo se debe tener en cuenta que el tomate no tiene los mismos genes que el frijol o viceversa; por lo que los resultados de estas comparaciones no serán útiles para los agricultores.
Si se incluye tomate, como hospedante muy susceptible, servirá solo para verificar la vitalidad y la calidad del inóculo del nematodo utilizado.
Al respecto, Hussey y Janssen (14) señalaron que resulta extremadamente importante incluir, en estas evaluaciones, genotipos susceptibles y resistentes como estándares internos que ayuden a “normalizar” las condiciones de los ensayos. Estos estándares deben pertenecer a la especie botánica que se evalúa, lo que permite evaluar los cultivares sobre la base de índices desarrollados, utilizando el agallamiento, y de masas de huevos (14).
Conocer que ‛CC 25-9’ es susceptible a M. incognita permite su uso en evaluaciones de los cultivares desarrollados en Cuba y los foráneos que se incorporan al programa del cultivo en Cuba.
En el frijol ‛CC 25-9’ se multiplicó la populación de M. incognita en más de seis veces; esto ratifica lo expresado por Fernández et al. (9) sobre que es un cultivar susceptible; sin embargo, en este estudio se añaden los valores de población final (Pf) que se produjeron en los diferentes tratamientos, cuando se inoculó el sustrato con tres niveles crecientes de población inicial (Pi) en frijol ‛CC 25-9’ en solo 35 días. Este elemento posee importancia práctica, pues el cultivar, sembrado en suelos infestados con M. incognita y en un ciclo de cultivo superior a los 100 días, incrementará la población M. incognita y esta población será inóculo para los próximos cultivos; lo anterior debe ser considerado si se utilizan cultivos hospedantes en las rotaciones y los productores deberán considerarlo cuando ‛CC 25-9’ forme parte de sus rotaciones de cultivos.
El agallamiento que se produjo en frijol fue de medio a alto, pues los valores de índice de agallamiento (IA) fueron de 3; 3,6 y 3,8 en los niveles de Pi=1,5; 2,5 y 5 J2-huevos x gramo de sustrato-1, respectivamente.
Es importante señalar que cuando se utilice como parámetro de agallamiento (IA), para evaluar la resistencia/susceptibilidad de cultivares frente a Meloidogyne spp., se deben utilizar estándares o controles susceptibles de la misma especie, ya que la resistencia/susceptibilidad es una expresión genética de la planta que se está evaluando (14).
Se conoce que el IA, generalmente, es reflejo de los niveles poblacionales de nematodos agalleros en el suelo (22); sin embargo, las relaciones que se producen entre hospedantes y nematodos son complejas y no siempre aparecen agallas notables. En el frijol, el tamaño de las agallas es variable y, en ocasiones, difícil de ser observadas, no siendo así en el cultivo del tomate donde el agallamiento es visible y profuso (23); las comparaciones entre tomate y frijol podrían inducir a conclusiones erradas en evaluaciones basadas en este parámetro.
Las raíces de ‛CC 25-9’ exhibieron agallas pequeñas; en algunas plantas no se observaron las típicas agallas y en las zonas engrosadas de las raíces se pudieron observar, con lentes de aumento, las hembras con ootecas; lo que indica que los juveniles, provenientes de la suspensión del inóculo, penetraron al sistema radicular de las plantas y lograron establecer sus sitios de alimentación y reproducción. Resulta importante ofrecer estos elementos a los agricultores quienes, generalmente, señalan que el frijol no se afecta por nematodos agalleros, pues no constatan la presencia de agallas conspicuas.
Las agallas provocadas por Meloidogyne spp. en las leguminosas se diferencian fácilmente de los nódulos que se forman por la presencia de bacterias fijadoras de nitrógeno; las primeras no se desprenden al hacer presión sobre ellas con los dedos, mientras que los nódulos de bacterias fijadoras sí lo hacen (24).
Se comprobó que los niveles poblacionales iniciales (Pi) crecientes del nematodo produjeron disminuciones significativas en la altura de las plantas del cultivar ‛CC 25-9’ con relación a las plantas testigo libres de M. incognita, con reducciones importantes del parámetro, donde el 70 % de esa reducción estuvo relacionada con la presencia del nematodo (R2=0,70). Los mayores valores de altura se obtuvieron en las plantas sanas (testigos sin M. incognita) y los menores en aquellas que se desarrollaron en presencia de los niveles poblacionales mayores (Figura 1).
FIGURA 1 Comparación de la altura de las plantas de frijol ‛CC 25-9’ en presencia de niveles crecientes de población inicial (Pi) de una población cubana de M. incognita. /Comparison of plant
Sin embargo, los valores de otros parámetros de desarrollo (diámetro del tallo, número hojas, flores y legumbres) no evidenciaron diferencias significativas con relación a las plantas testigos y entre los tratamientos (niveles poblacionales); no obstante, se constató una tendencia general a que los valores mayores de cada parámetro se observaron en las plantas libres de nematodos. (Tabla 1)
TABLA 1 Comparación del efecto de diferentes niveles poblacionales iniciales (Pi) de una población cubana de M. incognita en el desarrollo del cultivar ‛CC 25-9’. / Comparison of the effect of different initial population levels (Pi) of a Cuban population of M. incognita in the development of the cultivar 'CC 25-9'
| Nivel poblacional inicial (Pi) (J2-huevos x gramo de suelo-1) | Diámetro tallo (mm) | No. Hojas (trifoliadas) | No. flores | No. legumbres |
|---|---|---|---|---|
| 0 (frijol testigo) | 4,11 | 14,71 | 1,29 | 0,43 |
| 1,5 | 3,93 | 13 | 1,85 | 0 |
| 2,5 | 4,40 | 13,43 | 0,57 | 0 |
| 5 | 3,97 | 13,57 | 0,85 | 0 |
Esto pudiera estar relacionado con la corta duración del ensayo (35 días), donde solo se desarrolló una generación del nematodo, de acuerdo a los resultados de Hernández-Ochandía et al., (25), donde indica que M. incognita produce una generación en 24-27 días en condiciones experimentales y que el sustrato empleado (una mezcla de abono orgánico y suelo) ofreció a las plantas nutrientes para esta primera etapa. Sin embargo, la tendencia a la disminución en los valores de parámetros evaluados en el cultivar en las plantas parasitadas, con relación a las libres de M. incognita (testigos), sugiere que hacia el final de ciclo, de unos 100 días, habrá sustanciales reducciones del tamaño de las plantas y otros parámetros.
En Cuba, se señaló a Meloidogyne spp. como “otras plagas” que pueden afectar el cultivo del frijol (8); en estudio futuros será necesario evaluar el efecto nocivo de M. incognita,en los cultivares de amplio uso en el país, para de esta manera poder estimar las pérdidas mínimas relativas, los límites de tolerancia y los umbrales de daño causados por M. incognita en los genotipos utilizados; elementos que podrían servir para alcanzar mayores rendimientos, control y manejo de M. incognita. Algo que servirá para sensibilizar a los actores sociales vinculados a este cultivo acerca de la importancia de los nematodos agalleros; esos datos tendrían, además, valor práctico en la selección de cultivares para la siembra en suelos infestados con M. incognita.
