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EFECTO DE LA SOLARIZACION SOBRE Rhizoctonia spp. EN SEMILLEROS DE TOMATE,Lycopersicum esculentum, var. Tropic.

Leyder J. Ruíz* Nelson Bravo Otero**

COMPENDIO

En Palmira (Valle, Colombia) se comparó la solarización del suelo (cubrimiento con láminas de polietileno)durante 2, 4 Y 6 semanas, con un producto químico (Dazomet) para la desinfestación de semilleros abonados conconejinaza (2 kg en 1.44 nr') y sin abonar, en presiembra. El suelo se inoculó con una mezcla de cuatroaislamientos de Rhizoctonia solani patogénicos a tomate variedad Tropic. En los suelos solarizados se alcanzarontemperaturas de 49.7 y 44.8oC a 5 y 10 cm de profundidad respectivamente y 41.6 Y 38.8oC en los testigos a lasmismas profundidades. La solarización redujo la población de Rhizoctonia, en promedio, a 0.8 U.F.C (unidadesformadoras de colonias) por 100 g de suelo, en el primer ensayo (septiembre-octubre de 1987) y a cero en elsegundo ensayo (enero-febrero de 1988); el Dazomet la redujo a cero en los dos ensayos. El testigo presentó unpromedio de 24.6 U.F.C para los dos ensayos. El número de plántulas por surco fue mayor en los suelos tratados(solarización y producto químico) lo mismo que el porcentaje de plántulas sanas (93 %), en los dos ensayos; eltestigo presentó 52.3 y 88.7% plántulas sanas en los dos ensayos respectivamente. En los semilleros abonados elnúmero de plántulas por surco fue menor en 3.3 (solarización) y 15.3 % (producto químico) para el primer ensayo,pero fue mayor, 19.2 y 9.5%, en el segundo ensayo.

ABSTRACT

A research was carry out in Palmira (Valle, Colombia) to test the solarization (poliethylene mulch). Theexperimental design consisted in "random blocks" and ten treatments obtained from the following factorscombination: soil solarization during 2, 4 and 6 weeks, chemical treatrnent (Dazornet), control, all of them with andwithout application of rabbit manure (2 kg). The plot size was 1.44 rrr'. The soil was inoculated with the mixtureof four isolations of Rhizoctonia solani which were pathogenics to the tomato (Tropic Variety). Temperatures of49.7oC and 44.8oC at 5 and 10 cm deep, respectively were reached in the soil under solarization treatment. Thecontrol reached ternperatures of 41.6 Y 38.8oC at the same depths. Rhizoctonia population was reduced to 0.8colony formation units (C F U) per 100 g of soil in the solarization treatrnent, during the first experiment(september to october 1987). In the second experiment (january to february 1988) the CFU was reduced to zero.The chernical treatrnent reduced the CFU to zero in both experiments. The control plots showed and average of24.6 CFU during both experirnents. The number of seedlings per row and the number of healthy plants (93 % inboth experirnents) was greater in the soil under chernical and solarization treatrnent than the control treatrnent. Thisshowed 52.3 % and 88.7 % of healthy plants in both experiments. The plots where the rnanure was applied thenurnber of plants per row decreased in 3.3 (solarization) and 15.3 % (chernical), during the first experirnent. Thesecond experirnent showed that the number of plants per row increased in 19.2 % and 9.5 % fr the sarne treatments,

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Estudiante de Pregrado. Universidad Nacional de Colombia. A.A. 237 Palmira.Instructor Asociado. Universidad Nacional de Colombia. A.a. 237 Palmira.

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1. INTRODUCCION

En el establecimiento de los semilleros escomún la pudrición de las semillas y plántulasdurante la germinación, emergencia y crecimien-to. Uno de los agentes causantes de dichoproblema es Rhizoctonia spp., hongo que seencuentra en la mayoría de los suelos del mun-do, asociado principalmente a las partículas demateria orgánica, el cual afecta gran variedad deplantas en diversas condiciones ambientales. Laprincipal afección a las semillas es la conocidacomo damping-off de pre y post-emergenciaaunque algunas plantas son afectadas en estadoadulto y en cualquiera de sus órganos (Wein-hold, 14; Baker, 3).

Los ensayos realizados para la des infestacióndel suelo tienen la visión parcializada del proble-ma fitopatológico sin tener en cuenta que elsuelo es un elemento dinámico en el que ademásde nutrientes existen organismos benéficos(rizobios, micorrizas, lombrices, actinomycetosetc.).

Lo anterior induce a la búsqueda de estrate-gias de control, en aquellas plantas que pasanpor la etapa de semillero y que pueden mostrarsusceptibilidad a tan importante patógeno delsuelo.

De 1920 a 1960 se comercializaron productosquímicos como c1oropicrina, quintoceno(p.C.N.B.), Bromuro de Metilo, mezcla 0.0.,Captan, Dazomet entre otros y se desarrolló latécnica del vapor aireado (desinfestación térmicade 60 a 100oC). Sin embargo, se halló que laCloropicrina suprimía la nitrificación y que elP.C. N.B. era altamente selectivo por lo cualpodía inducir resistencia en los patógenos. Lamezcla DO producía acumulación de N amonia-cal lo mismo que el Bromuro de Metilo. Esteademás fue mencionado como agente depresivosobre las ectomicorrizas lo mismo que sobre elendógeno Glomus fasciculatum. Dazomet aligual que otros productos afecta la fauna y florabenéfica ya que, dependiendo de la condicionesde temperatura, humedad y pH, entre otras,puede formar, al descomponerse, productos

químicos altamente tóxicos como formaldehido,metilalanina, ácido sulfúrico, sulfuro y disulfurode carbono, dimetil tioúrea y otros. El vaporaireado se introdujo teniendo en cuenta que lamayoría de microorganismos fitopatógenos sepueden destruir a temperaturas sólo ligeramenteperjudiciales a las características físicas y quími-cas de los suelos (60oC/30 min.) a las cualessobreviven algunos microorganismos benéficos.

En Colombia, en general, se aplican métodosde des infestación del suelo tratando de contra-rrestar no sólo las afecciones causadas porRhizoctonia sino las de otros fitopatógenoscomo Fusarium, Phytophthora, Pythium etc.Dichos métodos son: el uso de productos quími-cos como Dazomet, Metan sodio, mezcla DOmás metil isotiocianato, carbofuram, Bromuro deMetilo, formol 40 %, Quintoceno, Captan,Propamocarb, Carboxin, Metalaxyl más Manco-zeb y en ocasiones factores físicos como calorseco y calor húmedo.

En los últimos años los altos costos de losagroqufmicos y la presión del público por ali-mentos libres de sustancias tóxicas y por unambiente sano, ha renovado el interés por alter-nativas al uso de los agroquímicos.

Como una alternativa al empleo de agroquími-cos para la des infestación del suelo, en Israel yotros 13 países, se desarrolló la solarización ocalentamiento solar, la cual consiste en regar elsuelo y cubrirlo con polietileno delgado, enépocas soleadas, para captar radiación solar yaumentar la temperatura en las primeras capasdel suelo con lo cual se estimula la acción de losorganismos de la rizosfera.

En 1939 Groeshevoy controló Thielaviopsisbasicola en tabaco exponiendo el suelo a laacción directa de la luz solar. Adams en 1971logró igual resultado sobre el mismo patógenoen ajonjolí pero dejando pasar la luz solar através de láminas de plástico (Katan, 8; Adams,1).

Aunque la solarizacion se desarrolló principal-mente para la des infestación del suelo antes de la

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siembra, se ha utilizado también para desinfestarestacas o tutores para tomate y ha mostradobuenos resultados como tratamiento para elcontrol de fitopat6genos del suelo durante elperíodo de crecimiento (Besri 4, Ashwort yGaona 2). El polietileno empleado para elproceso permite el paso de la mayoría de laradiaci6n solar, reduce la convecci6n del calor,la evaporaci6n del agua del suelo y como resul-tado de la formaci6n de pequeñas gotas de aguaen la superficie interna, reduce también lapérdida de la radiaci6n de onda larga desde elsuelo. (Munnecke, 9).

El principio fundamental de la solarizaci6n esla muerte térmica de los fitopat6genos a tempe-raturas inferiores al tratamiento con vapor deagua (Bollen 11, Katan 33) y depende de facto-res climáticos como: radiaci6n solar, temperatu-ra, humedad, velocidad del aire, propiedadestérmicas del suelo determinadas por el calor, lahumedad, la textura y de la capacidad del polie-tileno para dejar pasar la radiaci6n infrarroja deondas corta y larga (Katan, 8).

Los mejores resultados se logran teniendo encuenta que el mayor calentamiento se alcanza endías de intensa radiaci6n solar y temperaturasaltas, la humedad en el suelo mejora la conduc-ci6n del calor y aumenta la sensibilidad térmicade las estructuras latentes o de resistencia de lospat6genos y, en presencia de agua se requieremenos energía para desdoblar moléculas comple-jas como los polipéptidos (Horowitz, 7; Katan,8).

En Israel y California se han logrado tempera-turas máximas debajo de las cubiertas de plásticoen rangos de 44-55oC, 45-50oC, 43-49oC, 36-450C a profundidades de 5, 10, 15 Y 20 cmrespectivamente (Katan, 8).

Algunos fitopat6genos regulados mediantesolarizaci6n son: Plasmodiophora brassicae,Phytophthora cinnamomi, Colletotrichumatramentarium, Thielaviopsis basicola, Verti-cillium irregulare, Rhizoclonia solani, Sclero-tium rolfsii y los nematodos Pratylenchuspenetrans, Ditylenchus dipsaci entre otros.

Las poblaciones de fitopatogenos se reducencon las temperaturas alcanzadas en los primeros30 cm (40-50oC) pero a mayor profundidad senecesita más tiempo ya que las temperaturasmáximas son mas bajas. Al igual que con otrosmétodos de desinfestaci6n el crecimiento de lasplántulas se ha estimulado, fenómeno que se hadenominado "Incremento en la respuesta alcrecimiento (I.G.R.)". Esto se ha tratado deexplicar con base en factores químicos (incre-mento en los niveles de nutrientes, detoxifica-ción del suelo etc.) o biológicos (estimulo amicroorganismos benéficos).

Algunos microorganismos que pueden ayudara un mejor desarrollo de las plantas, sobrevivena la solarización: Bacillus, los actinomycetos,los hongos micorrícicos y los rizobios; otrosalcanzan mayores poblaciones después de lasolarizacion (pseudomonas fluorescentes) o sedesarollan mejor (rizobacterias promotoras decrecimiento) (Stapleton. y De Vay, 13).

Se realizaron dos ensayos con los siguientesobjetivos: determinar la relación de la radiaciónsolar con temperaturas a 5 y 10 cm de profundi-dad y el efecto de adición de materia orgánica;y considerar el efecto de la solarización sobreRhizoctonia spp. y sobre la sanidad y desarrollovegetativo de plántulas de tomate.

2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

El trabajo se realiz6 en la Facultad de Cien-cias Agropecuarias de Palmira durante las dosépocas del año con mayor radiaci6n solar (sep-tiembre-octubre de 1987 y enero-fehrero de1988).

Las unidades experimentales estuvieron consti-tuidas por parcelas de 1.44 m" por 0.2 m dealtura. Se utilizó un diseño de bloques comple-tos al azar (cuatro bloques) y se aplicaron dieztratamientos, obtenidos de la combinación de dosfactores: a) Desinfestación del suelo: solariza-ci6n durante 2, 4 Y 6 semanas, des infestaciónquímica y testigo y b) Materia orgánica: con O

sin estiércol de conejo.

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La conejinaza se incorpor6 al suelo 15 díasantes de aplicar los métodos de desinfestaci6n enproporci6n de 2 kg/parcela (13.9 t/ha), Cincodías antes de la desinfestaci6n se inocul6 el suelocon una mezcla de 4 aislamientos de Rhizocto-nia solani que se habían multiplicado en mediode cultivo de arena de cuarzo (l kg), maíz (35g) yagua (70 mI).

Como desinfestante químico se usó Dazometa la dosis comercial. Los tratamientos seprogramaron de tal manera que terminaron elmismo día. El plástico transparente empleadopara los dos tratamientos de solarizaci6n fue decalibre 1 (0.0254 mm).

Se evaluaron las variables: a) Temperatura,por medio de tubos de PVC enterrados en lasparcelas de seis semanas de solarizaci6n y en lastestigo; se midieron las temperaturas a 5 y 10cm de profundidad. Los datos se tomaron entrela 1:30 y las 6:00 p.m. b) Poblaci6n de Rhizoc-tonia: se tomaron tres muestras por parcela y sesembraron en medio selectivo para determinar elnúmero de U .F.C. (unidades formadoras decolonias). e) Evaluaci6n de plántulas: ~econt6el número de plántulas por surco en los tressurcos centrales de cada parcela a los 6, 14, 22Y 30 días después de la siembra (primer ensayo)y en cinco surcos a los 18, 25, Y 32 días des-pués de la siembra (segundo ensayo). En laúltima lectura se cosecharon 30 y 10 plantas porsurco en los dos ensayos respectivamente.

Para determinar los efectos de los tratamientossobre las variables evaluadas, a excepci6n delas temperaturas y de la poblaci6n de Rhizocto-nia, se efectuaron análisis de varianza (utilizan-do el paquete SAS) y prueba de rango múltiplede Duncan.

3. RESULTADOS y DISCUSION

Las temperaturas máximas obtenidas en lostratamientos de solarización oscilaron entre 48.0-49.7oC a 5 cm de profundidad, y 42.7-44.8oCa 10 cm. Para los testigos la fluctuaci6n fue39.0-41.6oC y 35.3-38.8oC a las mismas pro-fundidades respectivamente. Estas temperaturas

estuvieron asociadas con días de intensa radia-ci6n y brillo solar (19.9-23.2 MJ/m2 día; 7.6-9.8h/día).

Los incrementos sobre los testigos, conside-rando las temperaturas máximas alcanzadas enlos tratamientos de solarizaci6n fueron 8.1-9.0oC (5 cm) y 6.0-7.4oC (10 cm). Las dife-rencias en las temperaturas entre el suelo cubier-to y descubierto pudieron ser mejores si lostestigos se hubieran mantenido húmedos, por elcontrario permanecieron secos porque las lluviasfueron escasas.

En los tratamientos de solarizaci6n se encon-tr6 correlaci6n positiva alta entre la radiaci6n,brillo solar y las temperaturas leídas tanto antescomo después de las cuatro de la tarde. Loscoeficientes de correlaci6n fueron más altos conla radiaci6n que con el brillo solar; esto se pudodeber a que con la primera variable se mide laradiaci6n del sol que llega al suelo durante todoel día, en tanto que el brillo está asociado con laenergía del sol que llega a la superficie cuandoel firmamento está despejado o la nubosidad esmuy tenue. Para los testigos se encontr6 corre-laci6n alta para las mismas variables, s610 antesde las cuatro de la tarde. Esto corrobora losensayos mencionados por Pullman (lO) enCalifornia que indican que las temperaturasmáximas perduran por cerca de dos horas en eldía en las parcelas solarizadas.

La materia orgánica no tuvo efecto aparentesobre las temperaturas, ni en el suelo cubierto nien el descubierto; tampoco sobre la hora en quese presentaron las temperaturas máximas diarias.Sin embargo en el segundo ensayo se registr6una disminuci6n de casi 0.3oC en las parcelascon materia orgánica, posiblemente por el efectoamortiguador-de ésta sobre las temperaturas.

En cuanto a la poblaci6n de Rhizoctonia nohubo diferencias por la adici6n de materiaorgánica, tampoco entre los métodos de desinfes-taci6n (solarizaci6n por 2, 4 Y 6 semanas yproducto químico), pero sí entre estos métodosy los testigos con reducci6n de poblaciones de96.8 % y 100 % en los dos ensayos respectiva-

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mente. Esto posiblemente fue el resultado de lastemperaturas letales y subletales alcanzadas enlos tratamientos de solarización además de laacumulación de CO2. Se consideran temperatu-ras subletales a aquellas por debajo de 450Cpero que pueden ser letales si se mantienendurante largos períodos. No obstante en lostratamientos de 2 y 6 semanas de solarizaci6nresultaron algunas pocas U.F.C. (unidadesformadoras de colonias) de Rhizoctonia. Es deanotar que este hongo fue eliminado de cultivospor exposición a temperaturas de 35-41 oC por 3-12 días y que tratamientos de 49-51 oC por 5-60minutos eliminaron el micelio o cultivos delhongo (Sherwood, 12).

El número promedio de plántulas por surcopresentó diferencias notables entre los dosensayos a pesar de haber sembrado la mismacantidad de semilla por surco. Al comparar lostratamientos con o sin materia orgánica dichonúmero, en el primer ensayo (22 días de edad)fue menor en los tratamientos con materiaorgánica especialmente en el tratamiento conproducto químico; en el segundo ensayo (25 díasde edad) sucedió lo contrario a diferencia deltestigo. En este caso hubo formación de costrasen la superficie del suelo, lo cual también ocu-rrió en el ensayo uno pero con menor intensi-dad.

Los ANDEV A indicaron que en el primerensayo la materia orgánica no incidió en formasignificativa sohre el número de plántulas porsurco, en tanto que huho efecto significativo enel ensayo dos, siendo el promedio superior en13.7 % en favor de los tratamientos con materiaorgánica. Así mismo hubo diferencias significa-tivas entre los métodos de desinfestación en losdos ensayos; el promedio de plántulas por surcopara los diferentes tratamientos fue: 2 y 6semanas de solarización 146.6. para productoquímico 142.1,4 semanas de solarizacion. 134.1y el testigo 113, para el primer ensayo. Para elsegundo: 101 para 2 y 4 semanas de solariza-cion, 76.6 para 6 semanas de solarización, 74.7para producto químico y 25.1 para el testigo: locual indica que la desinfestación, ya sea median-te solarización o con producto químico, permitió

el establecimiento de mayor número de plántulasen el semillero. Para el primer ensayo lascondiciones climáticas (lluvias) fueron favorablespara el establecimiento de semilleros pero parael segundo esas condiciones (escasa humedad delsuelo, altas temperaturas, formación de costras)favorecieron el ataque de Rhizoctonia y quizásde otros fitopatógenos, especialmente en lostestigos en los cuales se encontró que las pobla-ciones de esos hongos fueron altas.

En el segundo ensayo, el menor número deplántulas en los tratamientos de 6 semanas desolarización y producto químico pudo ser conse-cuencia de la formación de las costras. Esto sedebió a la pérdida de estructura del suelo aconsecuencia del uso continuado de maquinariay la pérdida de la materia orgánica del suelo.

La materia orgánica no tuvo ningún efectosobre la respuesta de las plántulas al ataque deRhizoctonia pero sí fueron notables las diferen-cias entre los promedios de los tratamientos conproducto químico y con la solarización y lostestigo, especialmente en el primer ensayo. Paraeste el porcentaje promedio de plantulas sanaspor surco, en los tratamientos de solarizaciónfue de 89.6, para producto químico 93.6 ytestigo 52.3. En el ensayo dos: 95.8, 92.7 Y88.7 para los mismos tratamientos. Esto permi-til~ deducir que los métodos de des infestaciónevitaron el ataque e1elhongo durante la etapa desemillero (30 días, cuando se realizó la evalua-ción) o que protegieron las plántulas durante losprimeros días y luego ellas no fueron afectadasdebido a maduración y lignificación de sustej idos (Baker, 3).

Tampoco tuvo efecto la materia orgánicasobre las variables altura y peso seco de lasplantulas en ninguno de los ensayos, pero sí seencontraron diferencias significativas entre losmétodos de desinfestación del suelo. En elprimer ensayo las mayores alturas se presentaronen los tratamientos ele desinfestación (productoquímico y 4 Y 6 semanas de solarización queresultaron estadísticamente iguales). La solariza-ción por 2 semanas presentó menor altura deplántulas que la modalidad ele desinfestación con

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producto químico, pero no se diferenció de losotros dos métodos de desinfestación. Para elsegundo ensayo, las mayores alturas se alcanza-ron en las parcelas de 2 y 4 semanas de solariza-ción, mientras que el tratamiento de seis sema-nas y producto químico presentaron alturasintermedias y el testigo las menores alturas.

En el primer ensayo los métodos en que seregistraron los valores más altos de peso secotambién mostraron las mayores alturas y/omayor número de plántulas por surco; para elsegundo ensayo los valores de peso seco en losmétodos de solarización y producto químicofueron estadísticamente iguales y superaron altestigo y además estuvieron en relación directacon la altura y el número de plántulas por surco(Cuadro 1). Las altas densidades de plántulaspor surco, en el primer ensayo, se relacionaroncon valores de altura y peso seco inferiores a losobtenidos en el segundo ensayo en el cual lasdensidades fueron más bajas. El incremento enel desarrollo vegetativo de las plántulas detomate logrados con la metodología empleada eneste trabajo sobre el fitopatogeno Rhizoctonia sepueden explicar con base en las hipótesis plan-teadas por Pullman et al (10); Chen y Katan (6)a partir de ensayos realizados en Israel y Cali-fornia a nivel de invernadero con suelos previa-mente sol arizados , en los cuales obtuvieronaumentos en la altura y el peso seco de plántulade tomate, pimentón y sorgo, aún en ausencia defitopatógenos conocidos; además se encontraroncambios en la composición química de los suelossolarizados, sugiriendo que estos y los aumentosen los niveles de algunos nutrientes fueron losresponsables, al menos en parte, del mejora-miento vegetativo de las plántulas, aunque no seexcluyeron otros factores como el estímulo aorganismos benéficos, eliminación de sustanciastóxicas y liberación de factores de crecimiento.

4. CONCLUSIONES

4.1. En los suelos solarizados las temperatu-ras oscilaron de 35.8-49.7oC y 33.0-44.8oC a 5 y 10 cm de profundidadrespectivamente y los testigo de 29.2-41.6oC y 28.0-38.8oC para la mismas

profundidades. Dichas temperaturas tu-vieron correlaciones altamente signifi-cativas con la radiación y el brillo solar,en las parcelas solarizadas.

4.2. La población de Rhizoctonla spp. seredujo en promedio un 96.8 % Y 100 %mediante solarización en los dos ensayosrespectivamente. El producto químicola redujo 100 % en los dos ensayos. Asu vez, el promedio de plantas sanas enlos semilleros des infestados fue de 93 %y en los testigo 52.3 % para el primerensayo y 88.7 % para el segundo.

4.3. La población de plantas en las parcelasdesinfestadas (solarización o productoquímico) fue 26 % Y 254.5 % mayorque la del testigo en los dos ensayos.

4.4. La aplicación de materia orgánica serelacionó con una disminución de 3.3 %en el número de plántulas por surco paralas parcelas solarizadas y 15.3 % para eltratamiento químico, en el primer ensa-yo, en tanto que en el segundo ensayo serelacionó con un incremento de 19.5 %y 9.5 % para los mismos tratamientos.

4.5. El desarrollo vegetativo de las plántulas,evaluado mediante las variables altura ypeso seco, se incrementó en los semille-ros desinfestados.

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