El injerto herbáceo en las cucurbitáceas: una alternativa para el manejo integrado de plagas del suelo

Resumen.

En la actualidad las áreas destinadas para cultivo protegido de hortalizas en Cuba son las más afectadas por nematodos y enfermedades del suelo. Estos organismos causan considerables pérdidas en los rendimientos en este tipo de instalaciones. Numerosas alternativas de manejo han sido empleadas con éxito en el mundo, entre ellas, el injerto es una práctica cultural, que constituye un importante componente de los sistemas de manejo integrado de plagas en el cultivo protegido en cultivos como el tomate (Solanum lycopersicum L.), pepino (Cucumis sativus L.), pimiento (Capsicum annuum L.), berenjena (Solanum melongena ), melón (Cucumis melo L.) y sandía (Citrullus lanatus,Thunb). Esta técnica también es utilizada para conferirle a las plantas una mayor tolerancia frente a los factores abióticos (temperatura, salinidad, estrés hídrico, etc.). En países como España, Italia, Japón y Holanda se producen cerca de 30 – 40 millones de plántulas injertadas por año. En Cuba el Instituto de Investigaciones Hortícola ¨Liliana Dimitrova¨, comienza en el 2001 la transferencia e investigación de la tecnología del injerto herbáceo como alternativa al uso de bromuro de metilo. Teniendo en cuenta estos antecedentes el objetivo del trabajo, es realizar un análisis de la información disponible sobre injerto herbáceo en cucurbitáceas, para la preparación de técnicos y profesionales en esta técnica que se ha empleado en otras partes del mundo y que para ser explotada eficientemente en los sistemas de producción protegidos de hortalizas en Cuba debe ser estudiada y enriquecida con el trabajo conjunto de centros científicos y entidades productivas del país.

Palabras claves: Injerto herbáceo, cucurbitáceas, nematodo, enfermedades del suelo.

1. Introducción.

Las plántulas injertadas son utilizadas desde el 1920 en Japón, (Sakata et al., 2008), con el fin de conferir resistencia a enfermedades y nematodos, en solanáceas y cucurbitáceas, constituye una alternativa al uso de bromuro de metilo para desinfectar el suelo (Besri, 2003; Stephen et al., 2004; Pérez, 2004). Además esta técnica es muy utilizada, para aumentar la tolerancia de las plantas a factores abióticos como son; temperatura, salinidad, estrés hídrico, etc. (González, et al., 2003) y un mayor aprovechamiento de la nutrición, (Angela et al., 2008).

Al comienzo esta técnica fue muy cuestionada debido al costo de las plántulas injertadas, pero al comparar estos con la disminución del gasto por el uso del bromuro de metilo como desinfectante del suelo, así como todas las cualidades que confiere esta práctica a las plantaciones, hubo una rápida aceptación y desarrollo de esta tecnología por parte de los productores (Taylor et al., 2006); llegando en la actualidad a injertarse en España alrededor de 30 millones de plántulas de sandía por año, en Italia 20 millones de plántulas de sandía, y 5-6 millones de melón por año. Se estima que en Honduras más del 30 % de las áreas plantadas de los cultivos de melón y sandía (2500 ha) son de plántulas injertadas, algo similar sucede en Guatemala la cual cuenta con un área aproximada de 1050 ha, para el trasplante de estos cultivos según Angela et al., 2007.

En Cuba desde el año 2001 el Instituto de Investigaciones Hortícola ¨Liliana Dimitrova¨ (IIHLD), en colaboración con el Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria, comienza la transferencia e investigación de la tecnología del injerto herbáceo como alternativa al uso de bromuro de metilo, lográndose buenos resultados con el uso de los portainjertos LAO 7002, LAO 7003 y Solanum torvum en el cultivo de tomate, así como con el uso del la variedad de pimiento LINEM como portainjerto, frente a nematodos (Casanova, et al., 2007; González et al., 2008).

Se han realizado algunos ensayos en cucurbitáceas, utilizando como portainjeto Benincasa hispida, el estudio del comportamiento del injerto en esta familia aun no está ampliamente desarrollada en nuestro país, (González, 2008).

Mediante el proyecto ¨Alternativa al Uso de Bromuro de Metilo¨, de la ONUDI, que lidera el Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal (INISAV) con la participación del IIHLD, el apoyo del Grupo Empresarial Citrícola y unidades de cultivos protegidos del MINFAR, MININT, y otras, se inició en el primer trimestre del 2009 el montaje de ocho unidades de injerto herbáceo en diferentes localidades del país, con el objetivo de satisfacer paulatinamente las necesidades de transplante con plantas injertadas en áreas afectadas con nematodos en sistemas de cultivo protegido de hortalizas. Las unidades son las siguientes (Pérez, 2009).

· La Habana (Empresa Cítrico Ceiba, IIHLD, y Plan 160)

· Ciudad Habana ( Granja Atabey)

· Matanzas (Empresa Cítrico Victoria de Girón),

· Cienfuegos (Empresa Cítrico Arimao).

· Villa Clara (AGROFAR).

· Ciego de Ávila (Empresa Cítrico Ceballos).

Teniendo en cuenta estos antecedentes el objetivo del trabajo, es realizar un análisis de la información disponible sobre injerto herbáceo en cucurbitáceas, para la preparación de técnicos y profesionales en esta técnica que se ha empleado en otras partes del mundo y que puede ser explotada eficientemente en los sistemas de producción protegidos de hortalizas en Cuba.

2. Importancia alimenticia y económica de los cultivos: sandía y melón.

Entre las cucurbitáceas la sandía y el melón son las más cultivadas y demandadas a nivel mundial. Esto se debe a su alto contenido en agua (90% de su estructura), esta característica las convierte en una fruta refrescante y apetecible para los meses del verano cuando el calor más aprieta. Ambas son muy bajas en calorías a causa precisamente de este alto contenido en líquidos, lo que las convierte en alimentos muy recomendados en dietas de adelgazamiento, (Agqnutricion. 2009).

A la hora de hablar de los beneficios nutricionales las diferencias son mayores. La sandía por ejemplo es un tipo de fruta que tiene más agua en su composición y muy poco azúcar. Destaca su alto contenido en vitamina C y A y en minerales como el potasio que se encargan de regular nuestro organismo. Frente a esto el melón también contiene altas dosis de ambas vitaminas, concretamente en lo que se refiere a la vitamina C tiene mucha más cantidad que la sandía, y es que el melón puede ayudarnos a conseguir la mitad de la cantidad de vitamina C que nuestro cuerpo requiere cada día, (Zonadiet, 2010).

La sandía es una fuente importante de licopeno, un potente antioxidante que ayuda a nuestras células a permanecer jóvenes por más tiempo. El melón en cambio contiene otras vitaminas y elementos que en la sandía se encuentran en cantidades menos, como es el caso de las vitaminas del grupo B, esenciales para mantener nuestros tejidos jóvenes por más tiempo. Ambos nutrientes son necesarios para lograr un buen funcionamiento del organismo, (Weblogs, 2009).

La producción de melón y sandía esta generalizada en todas las regiones del mundo, entre los principales países productores se destacan China, con un 39% (63.000.000 t) de la producción total mundial, seguida de Turquía con un 9%, Estados Unidos con un 6%, y España e Irán con un 5% cada uno de ellos. España obtuvo en el 2008 una producción de sandía y melón de 715.900 t, con una superficie de 15.302 ha, (Fruit Logística, 2009).

En América las mayores producciones de melón se concentran en México, USA y Costa Rica. México y USA son los países que dedican mayores superficies a este cultivo con 52 000 y 42 000 ha respectivamente, mientras que los mayores rendimientos se obtienen en USA con 23 t.ha-1 y Costa Rica con 20 t.ha-1. Dentro del área del Caribe se obtienen producciones en República Dominicana, Guadalupe y Martinica, siendo República Dominicana el país que más superficie destina a esta hortaliza y que mayor producción alcanza, en el orden de las 35 000 t, los mayores rendimientos por su parte se alcanzan en Martinica con 16 t.ha-1 y Guadalupe con 13 t.ha-1 a pesar de que dedican áreas más pequeñas para el cultivo (FAO, 2008).

En Cuba, las provincias de Ciego de Ávila y Matanzas son las que más se destacan en la producción de sandía y melón en condiciones de cultivo protegido, con una superficie de 1,944 ha y 0, 54 ha respectivamente, (MINAG, 2010). Bajo condiciones protegidas la producción de estas cucurbitaceas es de 40 – 50 t.ha-1 para el cultivo del melón y 45 – 55 t.ha-1 para el cultivo de la sandía, (Casanova et al., 2007).

En las regiones del Caribe, el melón y la sandía presentan serias dificultades para su desarrollo a cielo abierto, debido a la alta humedad relativa imperante, que favorece la aparición de enfermedades severas en el follaje, como el mildiu velludo (Pseudoperonospora cubensis), que constituye la limitante fundamental de la producción de melón en esta región, ya que provoca una defoliación total en las plantas mucho antes que el cultivo concluya su ciclo de vida, (Lozano y Schawrtz, 1981).

Según estudios realizados por Gómez et al., 2009, Señalan que Meloidogyne spp. constituye la principal limitante para la producción de melón y tomate en condiciones de cultivo protegido en Cuba, seguido de plagas insectos y fitopatógenos varios. Es por esto la necesidad de buscar alternativas capaces de mitigar los daños causados por este endoparásito, entre las cuales se encuentra el injerto herbáceo.

3. Historia del injerto herbáceo.

El injerto en plantas leñosas fue conocido por lo chinos desde 1000 años antes de J.C. El primero en dejar plasmado en sus obras descripciones de los injerto fue Aristóteles, (Lee, 2003a). El injerto de aproximación fue el primer método practicado, ya que éste se observaba con facilidad en los árboles, cuando se unían dos ramas por accidente y se unían sin intervención del hombre, luego se comenzaron a realizar nuevos métodos, que durante la época del imperio romano ya eran muy populares (Sakata et al., 2006). Durante el Renacimiento hubo un interés renovado por las prácticas del injerto lo que aumentó el desarrollo de nuevas técnicas y métodos de injertar plantas del tipo leñosa. El uso de esta técnica se generalizó en muchos países y se conocía la importancia de hacer coincidir las capas de cambium, aunque no se conocía la función de este tejido. En el siglo XVII, Duhamel estudió la unión de injertos leñosos. Continuó sus trabajos Vochting a finales del XIX. (Kacjan y Osvald, 2004).

El desarrollo de la técnica del injerto herbáceo comenzó alrededor del 1920, practicándose por primera vez en el cultivo de sandía en Japón, con el fin de prevenir el Fusarium (Kubota et al., 2008) El empleo de esta técnica es reconocida con amplia difusión a partir de 1970 en España, Francia, Italia y Japón, siendo éstos los países con alto desarrollo en esta temática, donde se estima una producción de 651 millones de plantas injertadas por año, para una superficie de 30 000 ha a pleno campo y 15 000 ha en invernaderos (Hoyos, 2007).

4. Finalidad del injerto herbáceo.

La principal finalidad del injerto en hortalizas es obtener resistencia a enfermedades del suelo, utilizando patrones que confieran tolerancia a dichos patógenos (Camacho y Fernández, 2002; Lin, 2004; Angela et al., 2007). Debido a los buenos resultados que se han obtenido utilizando el injerto en las diferentes hortalizas, es empleado como medida alternativa al uso del bromuro de metilo, (Leoni et al., 2004; Mitidieri et al., 2005).

También constituye una medida de lucha contra el síndrome del colapso, según algunos autores su resistencia a este síndrome está motivada por la diferencia del flujo de savia existente entre ambas estructuras fisiológicas, (Lobo, 1990; Escudero et al., 2003).

Otra de sus finalidades es concederle a los cultivos una mayor resistencia y tolerancia a factores abióticos tales como: la temperatura, salinidad, sequía, etc. (Privitera y Sirvero, 1999; Liu, et al., 2003a; Liu, et al., 2004b; Shishido et al., 2006). Otras finalidades de su uso pueden ser:

v Obtener formas especiales de crecimiento.

v Incremento de la absorción de minerales y fertilizantes.

v Incremento de la calidad y cantidad de frutos.

v Acelerar la madurez reproductora de selecciones de plántulas obtenidas por hibridación.

5. Enfermedades que se previenen con el uso del injerto herbáceo en las Cucurbitáceas.

Las enfermedades que se previenen con el uso del injerto son aquellas cuyo inoculo permanece en el suelo, provocando alteraciones en la zona radical y en tallo de las plantas. En la Fig. 1 se muestran las principales alteraciones provocadas por las enfermedades del suelo.

Figura 1: Fases de desarrollo de una plántula y localización de las principales alteraciones provocadas por las enfermedades del suelo (Blancard et al., 1993).

1. Inhibición de la germinación de la semilla (G).

2. Ataque al hipocótilo (H).

3. Alteración de la raíz principal.

4. Necrosis de las raíces y/o del cuello (C).

5. Alteraciones de las raíces y/o del cuello y/o de la parte baja del tallo.

5.1. Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum Oven (FOC).

Este hongo infecta al cultivo del pepino, penetrado por las raíces y se localiza en los vasos leñosos de las raíces y del tallo, siendo la causa de la obturación de los conductos de agua y nutrientes hacia las hojas. En las plantas adultas se produce un marchitamiento de brotes y hojas, que posteriormente se hacen persistentes y afecta a las ramas o a la planta entera, la cual llega a morir antes que los frutos alcancen el tamaño y la calidad comercial adecuados, (Fig. 2). Las plántulas si son plantadas en un suelo fuertemente infestado mueren antes de llegar al estado adulto (Lin, 2004).

Esta especie de fusarium como otras de Fusarium oxysporum, puede mantenerse en el suelo durante muchos años (10-15) gracias a sus clamidosporas cuya espesa pared les permite resistir las condiciones más diversas en el suelo. Se difunde sobre los tallos formando chancros que se cubren de numerosos conidióforos y esporas.

Estas se dispersan fácilmente a favor del viento y de salpicaduras. Los sustratos contaminados transmiten la enfermedad, así como las máquinas de laboreo, (Blancard et al., 1993).

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