Variaciones del contenido de Mn de dos suelos sometidos a esterilización y su efecto sobre la pudrición radical o "mal de pie" del trigo
Enviado por Orlando Andrade
ABSTRACT: The variation on Mn content of a suppressive and a conducive soils on the expression of take-all wheat (Triticum aestivum L.) disease, caused by the fungus Gaeumannomyces graminis (Sacc.) von Arx & Olivier var. tritici Walker (Ggt), was evaluated under controlled greenhouse conditions. Two soils of the Ninth Region previously determined to be A) naturally suppressive (ultisol) and B) as conducive (andisol) to wheat take-all disease were used. Both soils were seeded with wheat cv. Dalcahue – INIA for 40 days, under natural growing conditions and in autoclave and microwave sterilized soil, to observe the effect of Mn content on the expression of the disease. The Mn content increased after sterilization from 98.2 mg kg-1 to 293 mg kg-1 in the suppressive soil, and from 2.5 mg kg-1 to 295 mg kg-1 in the conducive soil. The dry matter was not affected by the Mn variations in the soils. The root infection process of the wheat operated independently of the available Mn content of the soil, be it suppressive or conducive; and the root infection reached levels as high as 89%. The foregoing indicates that the inhibition of the infection observed on transferring 1% of the suppressive soil to a sterile base is not an expression of their manganese content but of biological factors associated with those soils.
Key words: take-all, wheat, suppressive soils, conducive soils, Gaeumannomyces graminis, soil sterilization
RESUMEN: Se evaluó bajo condiciones controladas de invernadero, el efecto de la variación del contenido de Mn de un suelo supresivo y un suelo conducivo, sobre la expresión de la pudrición radical del trigo (Triticum aestivum L.) o "mal de pie", causada por el hongo ascomicete Gaeumannomyces graminis (Sacc.) von Arx & Olivier var. tritici Walker (Ggt). Se utilizaron dos suelos de la IX Región previamente determinados como: A) naturalmente supresivo (ultisol) y B) como conducivo (andisol) a la pudrición radical del trigo. Se evaluaron ambos suelos sembrados con trigo cv. Dalcahue – INIA durante 40 días, en su condición natural y bajo esterilización con autoclave y microonda, para observar el efecto del contenido de Mn sobre la expresión de la enfermedad. Los valores de Mn del suelo se incrementaron producto de la esterilización, en suelos supresivos desde 98,2 a 293 mg kg-1, y en suelos conducivos de 2,5 a 295 mg kg-1. La MS de las plantas no se vió afectada por las variaciones experimentadas por el Mn en estos suelos. El proceso de infección radical de las plantas de trigo operó en forma totalmente independiente del contenido de Mn disponible del suelo, sea éste supresivo o conducivo; la infección radical llegó a niveles tan altos como un 89%. Lo anterior indica que la inhibición de la infección observada al transferir 1% de suelo supresivo a una base de suelo estéril, no se debe al mayor contenido de Mn del suelo esterilizado, sino a factores bióticos asociados a esos suelos.
Palabras clave: mal del pie, trigo, suelos supresivos, suelos conduvivos, Gaeumannomyces graminis, esterilización de suelo.
Introducción
La pudrición radical del trigo (Triticum aestivum L.), causada por el hongo ascomicete Gaeumannomyces graminis (Sacc.) von Arx & Olivier var. tritici Walker (Ggt), es una de las enfermedades más importantes de este cereal en el mundo. En Chile, la enfermedad se presenta con particular severidad en suelos de trumao (andisoles), desde la VIII a la X región. A la fecha no existen métodos de control efectivos de este problema (Hornby, 1998), excepto la rotación de cultivos, la cual, por diversos aspectos técnicos y económicos, no siempre es factible de realizar, y su efecto bajo diversas condiciones de suelo y clima es variable.
La identificación de suelos naturalmente supresivos a la pudrición radical (capaces de transferir factores bióticos inhibitorios de la enfermedad), es considerada de gran relevancia en la búsqueda de organismos con potencial biocontrolador del agente causal (Ryder et al., 1990; Cook, 1990), siendo empleados como estrategia por numerosos investigadores (Hornby, 1998). Esta supresión natural es atribuida principalmente a una microflora antagonista que se desarrolla bajo condiciones de monocultivo de trigo (Shipton et al., 1973; Cook y Rovira, 1976; Cook y Weller, 1987), aún cuando las características y probables formas de desarrollo de los diferentes tipos de supresión observados son variables (Hornby, 1998).
Existen otras teorías como explicación a la inhibición natural de la enfermedad en algunos suelos. Una de ellas se refiere a la mayor disponibilidad de manganeso (Mn) en los suelos por efecto de bajas poblaciones de bacterias oxidativas de este elemento (Huber y McCay-Buis, 1993; Huber, 1998). En estos casos los suelos supresivos a la enfermedad presentan altos niveles de Mn disponible y elevada actividad biológica, lo cual mantendría al Mn en forma disponible para la absorción de las plantas. Lo anterior coincidiría con el hecho que la enfermedad se presenta en otros países, principalmente en suelos alcalinos, de baja fertilidad (Asher y Shipton, 1981; Hornby, 1998), condiciones bajo las cuales el Mn se encuentra normalmente inmovilizado, y por tanto los suelos son deficitarios en este elemento (Graham, 1983; Graham et al., 1991). Sin embargo, Hornby (1998) señaló que no existe suficiente evidencia que permita aseverar o rechazar esta teoría, a lo menos para el caso de Inglaterra, donde la deficiencia de Mn es común en la mayoría de los suelos cultivados con trigo.
La IX Región, así como la zona sur de Chile, posee extensas superficies de suelos derivados de cenizas volcánicas que se caracterizan por tener pH moderado a fuertemente ácido, déficit generalizado de bases, principalmente calcio, niveles limitantes de aluminio de intercambio, y problemas de acidificación de diversa intensidad y magnitud. En estas condiciones, normalmente el Mn no presenta limitaciones de disponibilidad, al menos por las características químicas típicas de estos suelos. Altas concentraciones de Mn+2 en la solución del suelo son esperables sólo en suelos ácidos, con altos niveles de Mn fácilmente reducible en combinación con tenores elevados de materia orgánica, alta actividad microbial y anaerobiosis, tanto temporal como permanente (Katyal y Randhawa, 1986; Marschner, 1990). Se ha establecido que en suelos trumaos y ñadis de la IX y X Región, sobre el 45% de los casos presentan tenores medios a altos de disponibilidad de Mn (Rodríguez, 1993). De acuerdo a lo anterior, se esperaría una baja expresión de la pudrición radical en los suelos del sur de Chile, sin embargo, es precisamente en estos suelos donde se presenta una alta ocurrencia de la enfermedad.
Recientemente, dentro del marco del proyecto FONDECYT N°1960031, se detectó la presencia de suelos con propiedades supresivas a la pudrición radical del trigo en suelos del sur de Chile, empleando la metodología que considera la transferencia de factores bióticos inhibitorios de la enfermedad, a través de la adición de 1% de suelo natural a una base del mismo suelo previamente esterilizado (Gerlagh, 1968; Shipton et al., 1973; Cook y Rovira, 1976; Rovira y Wildermuth, 1981; Andrade et al., 1994).
Debido a que la esterilización del suelo, sea por métodos físicos o químicos, genera cambios en sus componentes nutricionales, elevando significativamente el contenido de Mn (Martin, 1953; Forsee, 1954; Hodgson, 1963; Martin et al., 1973; Mantylahti e Ylaranta, 1981), se consideró necesario evaluar el posible efecto que el aumento del Mn, generado por este tratamiento del suelo, podría tener sobre la expresión de la pudrición radical, en dos suelos con propiedades supresivas y conducivas a la enfermedad.
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