INTRODUCCIÓN A LA FITOPATOLOGÍA o PATOLOGÍA VEGETAL Sanidad: concepto y objetivos. La Fitopatología. Importancia económica de las enfermedades. (P 26 Agrios Rol del Patólogo y Perspectiva histórica de la Patología. Relación con otras ciencias. Enfermedad, concepto y causas. Clasificación de las enfermedades: abióticas, bióticas y degenerativas. Identificación de las clases de enfermedades. Síntoma y signo. Especificidad del hospedante. Distribución espacial. Problemas de interpretación. Rol de las enfermedades en los ecosistemas naturales. QUE ES LA FITOPATOLOGÍA Def :- Fitopatología es la ciencia que se ocupa de las enfermedades de las plantas. Tiene un componente de Ciencia básica y una componente Técnica para el manejo de las enfermedades. Pérdidas ocasionadas por las enfermedades de las plantas Todos sufrimos por las pérdidas causadas por las enfermedades de las plantas; agricultores, granjeros, gente que produce vegetales para comer, gente que comercializa alimentos, y gente que paga más por su alimento. Es frecuente ver la pérdida de toda una cosecha por una u otra enfermedad, pero no siempre la pérdida es tan espectacular como las descriptas como grandes epidemias. Se pierde producción y ganancia. Desde pequeñas cantidades de producción y/o de ganancia a grandes cantidades de producción y/o de ganancia. En ciertos cultivos, si solo unas pocas plantas mueren, puede ocurrir que las plantas adyacentes puedan crecer y producir más. Es un crecimiento compensatorio. Las enfermedades pueden causar daños cosméticos en frutos y/o vegetales, dificultando su venta o bajando su precio (viruela de la acelga). En otros casos pueden ser causantes de toxicidad del vegetal (aflatoxinas de algún Fusarium en maíz). El control de las enfermedades cuesta mucho dinero, - como costos ocultos o explícitos, o incluso - como costos causados por un uso indiscriminado de pesticidas que dañan el ambiente. - como para pagar más trabajo, por ejemplo, por la necesidad de recolectar los frutos muertos o enfermos de manzanas, de citrus, o reemplazar árboles. El control de enfermedades post cosecha, agua hirviendo, lavado con agua con lavandina, conservación o transporte a bajas temperaturas, insume también mucho dinero. Si no se tiene el suficiente dinero, la pérdida puede producirse por disminución de la capacidad de negociación. 1 Casos de catástrofes por causa de epidemias de origen fúngico Irlanda 1845-1846 Siendo la papa (Solanum tuberosum) la base de la alimentación de los habitantes de Europa occidental, se inicia una epidemia de Phytophthora infestans, en Bélgica, sigue a Francia, y Holanda. Cruza el canal y llega al Sur de las Islas Británicas, atacando el primer año el 25% de la producción y el segundo año el 80%. Consecuencias, 2 millones de muertos ( en 8.3 millones) y 1 millón de emigrantes Bengala 1942 Hong Helminthosporium orizae en arroz. Variedades precoces, pérdidas del 50%; en variedades tardías, 75 a 90%. Costó 2 millones de muertos. El tratamiento químico preventivo ideado por Marshall y el caldo bordolés ( oxicloruro de Cu). Ceilán 1870 El café se plantaba 200.000 ha en 1870 (reina Victoria) se exportaban 50.000 ton a Inglaterra. Hemileia Vastatrix, Roya del Café redujo a 0 la producción. En 1880 el te pasó de 500 has a 140.000. Y los ingleses tomaron te. Francia e Italia, Edad Media (circa año 1000). Francia, 1951 (300 enfermos, 5 muertos, varios enloquecidos Claviceps purpurea en centeno. Esclerocios que simulan una cresta de gallo (ergot). Contienen alcaloides incluido LSD. Produce abortos, hormigueos en dedos de manos y pies, aumento de T ocasionando problemas mentales irreversibles y muerte. Gangrena, se desprenden dedos, brazos y pies, alucinaciones, muerte. EEUU: 1970 Helminthosporium maydis, atacando híbridos portadores del citoplasma macho – estéril del maíz usado en cruzamientos controlados. 15% producción que 20 millones de toneladas, “equivalentes” a 30 billones de hamburguesas cuarto de libra. Manual de Fitopatología, Benjamín Filho, H Kimati, L Amorim Ed Ceres ANALIZAR SITUACIONES 2 Interrelaciones con otras Ciencias Utiliza ciencias y técnicas de Botánica, Micología, Bacteriología, Nematología, Anatomía vegetal, Fisiología vegetal, Genética, Bioquímica, Horticultura, Edafología, Silvicultura, Química, Física, Meteorología, etc.La Fitopatología actualmente participa de los avances en Biología y en Agricultura. La Biología se ha transformado con los aportes de la Biología molecular y de Ingeniería genética. La Agricultura, integra los conocimientos de la Biología moderna a fin de utilizar los beneficios de la biotecnología que utiliza técnicas de cultivo in Vitro de tejidos y de ingeniería genética. La Fitopatología está en la parte medular de los avances en biotecnología molecular vegetal y microbiana y es un punto central de las aplicaciones biotecnológicas. Asimismo, proporciona y se beneficia de la información sobre localización y función de los genes, vectores genéticos, mecanismos de transformación y también información relacionada con los sistemas de cultivo de tejidos vegetales usados para realizar estudios biológicos o de aplicación a la biotecnología agrícola. Objeto de estudio de la Fitopatología La Fitopatología estudia -.Organismos y condiciones ambientales que ocasionan enfermedades en las plantas - Procesos mediante los cuales esos factores producen enfermedades en las plantas - Interacciones que se establecen entre los agentes que ocasionan la enfermedad y la planta enferma - Métodos para prevenir las enfermedades, para disminuir el daño que ocasionan o para controlarlas antes o después de que se desarrollen en las plantas. 3 CONCEPTO DE PLANTA SANA Definición: Una planta está sana cuando sus funciones fisiológicas se desarrollan dentro de los rangos óptimos para el potencial marcado por su información genética. Qué ocurre en una planta sana? Se considera que las plantas están sanas cuando pueden expresar su potencial genético. Las funciones que realizan comprenden - la división celular, - Diferenciación y desarrollo; - Absorción de agua y minerales del suelo, - Su translocación por toda la planta, - Fotosíntesis y translocación de productos de la fotosíntesis hasta los órganos de utilización o almacenamiento, - Metabolismo de los compuestos sintetizados, Reproducción y Almacenamiento de reservas necesarias a la reproducción o hibernación Crecimiento y rendimiento de los cultivos Depende - de la disponibilidad de agua y nutrientes - del mantenimiento de factores del ambiente tales como t, luz, humedad - de la protección que tengan contra el ataque de parásitos CONCEPTO DE ENFERMEDAD 4 El crecimiento y desarrollo de los vegetales depende en primera instancia de la disponibilidad de agua y nutrientes en el suelo, y del mantenimiento de rangos compatibles de factores medioambientales tales como temperatura, humedad relativa, y luz. Las condiciones ideales de estas variables son particulares para cada especie y se manifiestan en el máximo de crecimiento de la planta. El hombre altera las variables de la Naturaleza con elecciones tales como el geneto utilizado, la elección del sitio, la densidad del cultivo, las labores silviculturales, el ciclo considerado, etc. La incorrecta correlación especie- sitio, la acción perjudicial de otros organismos (tales como hongos, virus, viroides, insectos, bacterias), la ocurrencia de condiciones ambientales desfavorables, presencia de malezas, conspiran contra la obtención de la máxima ganancia, constituyéndose en las causas más frecuentes de la reducción del crecimiento del árbol o de su muerte. La enfermedad puede tener efectos diversos y distinta gravedad. Unas pocas manchas foliares no tendrán mucho efecto en funciones como absorción de agua, ejecución de la fotosíntesis, crecimiento o producción de frutos y semillas. En otras palabras, en ocasiones habrá enfermedad pero no problemas. Generalmente nos preocuparemos solamente por enfermedades que sí constituyen un problema. El patólogo en sus observaciones aplica sus conocimientos y está permanentemente discerniendo entre condición “normal” y condición “anormal” del árbol. La capacidad de determinar espontáneamente uno u otro estado difiere de persona a persona, pero el interés que aplica y el seguimiento son fundamentales en el desarrollo de esa habilidad. 5 LA PLANTA ENFERMA Definición ;Se dice que una planta está enferma cuando una o más de sus funciones vitales se encuentran interferidas o sufren un cambio debido al ataque de un patógeno o a la acción de los factores medioambientales. Enfermedad es entonces una condición que involucra cambios anormales en la forma, fisiología, integridad o conducta del árbol. Qué ocurre en una Planta enferma? -La enfermedad en la planta interfiere en las funciones. -La planta luce diferente (cambios en la forma). -Puede cambiar sus procesos (cambios en la fisiología). -Partes o todo el árbol puede morir. -La planta tiene un comportamiento diferente del normal. CAMBIOS EN METODOS AGRICOLAS Y EN LA SOCIEDAD QUE AFECTAN LA APARICION Y PROPAGACION DE ENFERMEDADES DE LAS PLANTAS - Reducción de diversidad de cultivares y agricultura en gran escala. - Variedades de alto rendimiento pero muy sensibles a stress de diferentes orígenes. - Falta de rotación de cultivos, por razones de mercado o de sitio. Supervivencia de inóculo. - Doble cultivo de géneros afines (Ej. maíz y trigo en estaciones sucesivas) - Uso de unidades de propagación vegetativa (Ej. virus en papa) que puede dispersar enfermedades - Uso de Riego artificial. El agua libre favorece el incremento y dispersión de enfermedades causadas por hongos o bacterias, - Injertos. - Uso de maquinaria, causando heridas. - Mal uso de Pesticidas (tales como herbicidas o errores en dosis de fungicidas o insecticidas). - Movimiento de material de propagación o de envases vegetales 6 CAUSAS DE ENFERMEDADES DE LAS PLANTAS Las causas primarias de la enfermedad son aquellos organismos vivos que por sí mismos tienen capacidad infectiva, y que se denominan patógenos, o aquellos factores físicos medioambientales, los agentes abióticos, que les son desfavorables. Dos o mas agentes pueden interactuar o acutar independientemente Sinergismo. Ej combinaciones de virus (Virus mosaico del tabaco y virus x de la papa) Problemas para determinar el origen de un síntoma. Plagas como avispa formadora de agallas. Trasmisión de virus, viroides y fitoplasmas. Plantas parásitas Agentes de origen biótico Las enfermedades infecciosas pueden ser causadas por los siguientes organismos patógenos - Hongos - Bacterias - Micoplasmas - Plantas superiores parásitas - Virus y viroides - Nematodos - Protozoarios - Algas Agentes abióticos Las enfermedades no infecciosas o alteraciones pueden ser causadas por - Temperaturas muy altas o muy bajas - Demasiado o escasa humedad del suelo - Demasiada o escasa luz - Insuficiente oxígeno - Polución ambiental - Deficiencias nutricionales - Toxicidad de minerales (incluyendo minerales que no son nutrientes como el aluminio - Acidez o alcalinidad del suelo - Asperjado de químicos tóxicos - Prácticas culturales incorrectas. No se estudian generalmente daños causados por insectos, hombre, animales. 7 Clasificación de las enfermedades de las plantas. - Según los síntomas que ocasionan ( cancros, mancha foliar, marchitamientos, tristeza, roya, etc) - Por el tipo o grupo de plantas afectadas - Según el agente patógeno que la ocasiona Rol de las enfermedades en la Naturaleza Para discutir el tema, tomaremos un ejemplo de Micología. Los hongos llamados xilófagos son los principales responsables de su degradación física y química. Sin ellos la tierra estaría literalmente cubierta de restos de troncos, ramas etc. Sin embargo su presencia en una plantación forestal provoca importantes pérdidas económicas que es importante evitar. Rol del Patólogo ambientalmente presentes en el ejercicio de la Ciencia responsable. Consideraciones Se busca - utilización mínima de plaguicidas - nuevas herramientas: inducción de resistencia, mejoramiento genético en busca de variedades resistentes - conocer epifitiología básica sobre supervivencia, infectividad y diseminación de patógenos. - búsqueda de controladores biológicos de las enfermedades de las plantas - favorecer el desarrollo de fungicidas sistémicos efectivos y específicos a bajas dosis 8