Control químico de Fusariosis de la espiga del trigo y su efecto sobre los componentes de producción y calidad de granos

El trigo en Paraguay es afectado principalmente por un complejo de enfermedades fúngicas en presencia de ambientes favorables para los patógenos, entre ellas, la fusariosis de la espiga de trigo (FET) causada por el complejo Fusarium graminearum (Sacc), teleomorfo Gibberella zeae (Schwabe), que se constituye en una de las enfermedades más destructivas, no solo por el impacto en la producción de granos sino por el deterioro en la calidad del grano, especialmente por el alto nivel de micotoxinas producidas por el hongo (Quintana Viedma, 2012; Arrúa Alvarenga et al., 2014). Entre las diversas especies que causan la fusariosis del trigo en el país se pueden citar a F. graminearum, F. semitectum, F. avenaceum, F. equisiti y F. culmorum, (Quintana & Morel, 2004; Arrúa, 2015). F. graminearum es considerado el patógeno causante de la fusariosis de la espiga más prevalente y agresivo en el trigo en varios países de la región como Uruguay, Argentina, Brasil y Paraguay (Umpierrez-Falaiche et al., 2013; Martínez et al., 2014; Deuner, Viana, Nicolodi Camera, Camera & Melo Reiss, 2015; Arrúa, 2015).

Fusarium graminearum y Fusarium culmorum se encuentran entre las especies más importantes causantes de la fusariosis de la espiga y son considerados asimismo las de mayor capacidad de acumulación de deoxinivalenol (DON), una micotoxina del grupo de los tricotecenos, causante de micotoxicosis grave en humanos y animales (Scarpino, Reyneri, Sulyok, Krska & Blandino, 2015; Nielsen, Cook, Edwards & Ray, 2014). En el Paraguay, Fusarium graminearum es aislado en 90% de las muestras de semilla de trigo proveniente de cultivos comerciales (Quintana & Morel, 2004; Arrúa, 2015). La infección por FET y la presencia de DON en granos de trigo dependen de varios factores, sobre todo las condiciones climáticas prevalecientes en el estado de floración, pero también influyen otros factores como la rotación de cultivos, siembra sobre rastrojos, susceptibilidad varietal y aplicación de fungicidas (Reis, Baruffi, Remor & Zanatta, et al., 2011).

El hongo sobrevive en restos de cultivo y tiene una amplia gama de hospederos y su inóculo está presente en el aire durante todo el año. Las epidemias de FET son compatibles con los sistemas de cultivo que dejan una gran cantidad de restos de cultivos en la superficie del suelo (Xu et al., 2008; Blandino et al., 2012). Existen asimismo estudios que relacionan al rastrojo de trigo con elevados niveles de contaminación de DON (Bissonnette, Kolb, Ames & Bradley, 2018), por lo que algunas estrategias de manejo como la rotación de cultivos no son muy eficientes (Reis, Baruffi, Remor & Zanatta, 2011).

Por otro lado, la resistencia genética, se destaca como la estrategia más eficiente y de menor costo y a pesar de eso, se verifica, que para el patosistema fusariosis-trigo, estudios más recientes muestran genotipos con cierto grado de resistencia o tolerancia a F. graminearum (Arrúa et al., 2014; Alberione, Ortega, Salines, Astoreca & Alconada, 2016; Gagkaeva, Orina, Gavrilova, Ablova, & Bespalova, 2018).

A pesar de estos hallazgos, el nivel de tolerancia a los trigos comerciales a nivel de campo aún no es satisfactoria. La aplicación de fungicidas juega un papel importante en el manejo integrado de la FET, los fungicidas se aplican generalmente en la antesis para disminuir las pérdidas de rendimiento y la contaminación por micotoxinas (Amarashinghe, Tamburic-Ilincic, Gilbert, Brulé-Babel & Dilanha, 2013). En general, se reporta que los fungicidas DMI (inhibidores de la biosíntesis de esteroles) como triazoles e imidazoles son los más utilizados contra infección de FET y contaminación de granos, en contraste con las estrobilurinas que aumentan la concentración de DON (Haidukowski et al., 2005; Paul et al., 2008; Wegulo, 2012; Garmendia et al., 2018). Se han reportado disminuciones de DON en granos de 46-48 % con aplicaciones de tebuconazol y metconazol (Ioos, Belhadj, Menez & Faure, 2005).

A nivel nacional, la principal estrategia utilizada en el país para proteger el trigo contra la FET es a través de aplicaciones de fungicidas, durante la antesis. Hasta la fecha, no se han realizado en el país trabajos de investigación sobre control químico de la fusariosis de la espiga del trigo y su relación con el contenido de micotoxinas en granos, por lo que el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la aplicación de distintos grupos químicos de fungicidas para control de FET y su efecto en el rendimiento y el contenido de DON en grano de trigo.

El experimento se llevó a cabo durante el ciclo 2016 en la parcela experimental del Instituto Paraguayo de Investigación Agraria (IPTA) en la localidad de Capitán Miranda, Departamento de ITAPÚA, Paraguay. La variedad de trigo utilizada fue Canindé 13, moderadamente susceptible a FET. Los tratamientos incluyeron siete fungicidas solos o en mezcla y un testigo sin pulverizar, totalizando 7 tratamientos.

Fungicidas evaluados y dosis:

1. Tebuconazol 25% (750 ml ha-1)
2. Metconazole 2,75% + epoxiconazole 3,75 (1500 ml ha-1)
3. Metconazole 2,75% + epoxiconazole 3,75 % (2000 ml ha-1)
4. Azoxystrobin 20% + ciproconazole 8% (3,5 ml ha-1)
5. Fluxapyroxad 5% + epoxyconazole 5% + pyraclostrobin 8,1% (10,5 ml ha-1)
6. Azoxystrobin 30% + benzovindiflupir 15% (300 ml ha-1)

El diseño utilizado fue bloques al azar por tres repeticiones con arreglo factorial. Las parcelas experimentales estuvieron conformadas por 12 surcos de 5 m de largo con una distancia de 0,18 m entre hileras. Los fungicidas se aplicaron en tres 

estados de crecimiento (Zadoks, Chang & Konzak, 1974), espigazón (GS 61); 50 % de antesis (GS.65) y grano lechoso (GS 8.3). Las aplicaciones de los fungicidas se realizaron con un pulverizador a mochila propulsado con CO2 provisto de seis picos tipo abanico Teejet espaciado de 50 cm entre boquillas y con barra de 2 m de largo con volumen de 1000 ml de agua.

Las temperaturas medias, la humedad relativa y las precipitaciones durante junio, julio, agosto y septiembre son presentados en la Tabla 1.

Durante el ciclo del cultivo se registraron precipitaciones escasas, distribuidas en los 4 meses registrándose en el mes de agosto la mayor cantidad de lluvia totalizando 41 mm coincidiendo con la etapa espigazón y floración del cultivo.

La incidencia y severidad de la enfermedad de cada parcela se evaluó visualmente a los 20 días después de la aplicación de fungicidas de acuerdo con la escala de Stack y Mac Mullen (1995). Para la incidencia se utilizó la fórmula: número de espigas con síntomas / total de espigas x 100.

La incidencia de la enfermedad se expresó como el porcentaje de espigas infectadas en las 3 hileras centrales de cada parcela. La severidad. como el porcentaje promedio de cada espiga infectada, en una escala de 0-100%. Se calculó el índice de FET para cada parcela usando la siguiente fórmula: Índice FE = (porcentaje de incidencia de enfermedad × porcentaje severidad de la enfermedad / 100.

Los granos fueron cosechados a la madurez mecánicamente usando una trilladora experimental marca Wintersteiger y fueron pesados con una balanza de precisión y expresado en kg ha-1. Para la determinación del peso de mil granos y la humedad se tomaron submuestras con granos provenientes de cada parcela. El peso de mil granos fue expresado en gramos. La humedad fue ajustada a 12%.

Para la cuantificación de la micotoxina DON fueron tomadas sub muestra de 1 kg de semilla en cada tratamiento y enviadas al Laboratorio de calidad de Semilla de la Cooperativa Colonias Unidas. Se utilizó el Equipo Vertu Lateral Flow Reader de VICAM© y las cintas cuantificadoras Don-V. Límite de detección de 0,1 a 5 ppm.

El Análisis de varianza (ANOVA) se realizó para el índice de fusariosis de la espiga (Índice de FET) peso de mil granos, rendimiento y contenido de DON utilizando el paquete estadístico InfoStat (Di Rienzo, Casanoves, Balzarini, Gonzalez, Tablada & Robledo, (2013) y para los valores que resultaron significativos se realizó la comparación de medias mediante el test de Duncan (p< =0,05). Para determinar el efecto de los fungicidas en las variables de FET los tratamientos con fungicidas, incluidos testigo sin protección química se incluyeron en los primeros análisis. Posteriormente, se realizó un análisis por separado sin el control fungicida no pulverizado para identificar diferencias entre los tratamientos con fungicidas.

Las condiciones ambientales prevalentes en el año 2016 se mostraron favorables para el desarrollo de F. graminearum en condiciones de campo (Tabla 1). Sin embargo, el índice de FET presentó diferencia altamente significativa (P< 0,001) para tres los efectos estudiados (FET, peso de 1000 granos y nivel de toxina DON (Tabla 2). Los fungicidas evaluados disminuyeron el índice promedio de FET (8,4) en los diferentes momentos de aplicación, comparado al testigo sin protección química (Figura 1). Asimismo, se observó un incremento de los componentes de la producción como el rendimiento promedio de grano (13%) y peso de mil granos (11%) con relación al testigo sin control químico (Figura 2 y 3).

Estos resultados son similares a los encontrados por otros autores confirmando la eficiencia de los fungicidas triazoles para el control de FET ya sea en condiciones naturales de infección a campo o en condiciones controladas (Baturo-Cieśniewska, Lukanowski & Kolenda, 2011; Blandino et al., 2012; Amarashinghe et al. 2013). Blandino, Pilati & Reyneri (2009) señalan que en aplicaciones de fungicidas triazoles en espigazón plena se logró una reducción del 14% y 11% de incidencia y severidad del FET comparado al testigo no pulverizado.

El ANOVA no presentó diferencia significativa entre los fungicidas evaluados, pero, fue positivo para el efecto momentos de aplicación de fungicidas x rendimiento (Tabla 2). Todos los tratamientos fungicidas incrementaron los rendimientos comparados al testigo sin control químico (Figura 2), lo cual es similar a los trabajos de otros investigadores que reportaron reducciones de FET y aumento de rendimiento de grano entre 17 y 80% con la aplicación de diferentes fungicidas triazoles (prothioconazole, tebuconazole, metconazole and prothioconazole+ tebuconazole) evaluados con relación al testigo no pulverizado ( Amarashinghe et al., 2013). En efecto, Blandino et al. (2009) reportan que fungicidas del grupo de los triazoles pulverizado en media antesis, condujo a un aumento del 20% en el rendimiento de trigos duros.

El ANOVA presentó diferencia altamente significativa para la variable peso de 1000 granos, que fue afectada significativamente por los fungicidas evaluados. Todos los tratamientos evaluados incrementaron el peso de mil granos en la variedad Canindé13, comparados al testigo sin control químico (Figura.3). Estos hallazgos son similares a lo reportado por Blandino et al. (2009), donde se registraron aumentos de 7% en el peso de mil granos con relación a testigos no pulverizado. La interacción productos fungicidas x momentos de aplicación fue no significativa para esta variable (Tabla 2).

El nivel de la toxina deoxinivalenol (DON) presentó diferencia altamente significativa en el ANOVA, la concentración más baja de DON (1- 2.5 ppm) se registró con el fungicida Tebuconazol, correspondiente al grupo químico de los triazoles, otros fungicidas como la doble mezcla de Metconazole +Epoxiconazole en diferentes dosis redujeron también considerablemente el contenido de DON en granos (Figura 4).

Estos resultados son similares a lo reportado por Scarpino et al. (2015). La mezcla de Fluxapyroxad + Epoxyconazole + Pyraclostrobin y, Azoxystrobin + Ciproconazole, presentaron el máximo contenido de DON (4,0 ppm) en granos (Figura 4).

Haidukowski et al. (2005) señalaron que muestras protegidas con la azoxistrobina contenían más DON que las muestras protegidas con metconazol, lo cual concuerda con los resultados de este trabajo. Por otro lado, investigaciones llevadas a cabo por Ioos et al. (2005) indican que en cultivos de trigo tratados con los fungicidas tebuconazole y metconazol se redujeron las concentraciones de la toxina DON en 46 y 48 % respectivamente.