Efecto de bacterias nativas en tomate (Solanum lycopersicum L.) en presencia del nematodo nodulador Meloidogyne spp. bajo macrotúneles
Ilustraciones, fotos, gráficas
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de Caldas
- Repositorio:
- Repositorio Institucional U. Caldas
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- oai:repositorio.ucaldas.edu.co:ucaldas/20235
- Acceso en línea:
- https://repositorio.ucaldas.edu.co/handle/ucaldas/20235
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- Palabra clave:
- Bacterias nativas
Control biológico
Solanum lycopersicum L.
Meloidogyne spp
Ciencias de la tierra
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Efecto de bacterias nativas en tomate (Solanum lycopersicum L.) en presencia del nematodo nodulador Meloidogyne spp. bajo macrotúnelesBacterias nativasControl biológicoSolanum lycopersicum L.Meloidogyne sppCiencias de la tierraIlustraciones, fotos, gráficasLos nematodos agalladores son los responsables del 25 % al 100 % de perdidas en cultivos de importancia económica en el mundo. Con el propósito de contribuir al manejo integrado del nematodo nodulador Meloidogyne spp. en tomate Solanum lycopersicum L. se realizó un ensayo en la Granja Montelindo de la Universidad de Caldas, ubicada en la vereda Santagueda, municipio de Palestina - Caldas, en plantas inoculadas con el patógeno, dispuesto en un diseño experimental de bloques completos al azar, con cinco tratamientos “Bacillus infantis, Bacillus pumilus, Paraburkholderia tropica, Serratia marcescens, Serratia grimesii”, proporcionadas por la Colección de Microorganismos de la Universidad Católica de Manizales, dos testigos, uno comercial a base de Bacillus subtilis y uno absoluto (agua sin nematodos)", dos formas de aplicación, edáfica y foliar y cuatro genotipos, dos silvestres, IAC1687, LA2076 y dos comerciales, resistente y susceptible, con cinco repeticiones por tratamiento o combinación. Se evaluó la altura de la planta, numero de frutos, diámetro polar y ecuatorial del fruto, grados brix, peso fresco y seco de la planta, peso, longitud y severidad de la raíz y población estimada de nematodos por planta. Serratia marcescens, Bacillus pumilus y Paraburkholderia tropica, presentaron mejoras significativas relacionadas con parámetros de crecimiento y producción, así mismo la aplicación foliar de Bacillus pumilus, Paraburkholderia tropica y Serratia marcescens, aumentó el tamaño del fruto y el contenido de sólidos solubles; las aplicaciones al suelo de Bacillus infantis y Serratia marcescens provocaron una reducción de población en raíz. Los resultados de este estudio concluyen que la aplicación de la bacteria Serratia marcescens es una alternativa viable para incorporar al manejo integrado de Meloidogyne spp. en aras de mejorar y hacer más sostenibles los sistemas tradicionales de producción de tomate.Galls nematodes are responsible for 25 to 100% of losses in economically important crops worldwide. With the purpose of contributing to the integrated management of the nodulating nematode Meloidogyne spp. in tomato Solanum lycopersicum L. a trial was conducted at the Montelindo Farm of the University of Caldas, located in Santagueda, municipality of Palestina - Caldas, on plants inoculated with the pathogen, arranged in a randomized complete block experimental design, with five treatments “Bacillus infantis, Bacillus pumilus, Paraburkholderia tropica, Serratia marcescens, Serratia grimesii”, provided by the Collection of Microorganisms of the Catholic University of Manizales, two controls, one commercial based on Bacillus subtilis and one absolute (water without nematodes)”, two forms of application, edaphic and foliar and four genotypes, two wild, IAC1687, LA2076 and two commercial, resistant and susceptible, with five replicates per treatment or combination. Plant height and number of fruits were evaluated, brix degrees, plant fresh and dry weight, root weight, length and severity, and estimated nematode population per plant. Serratia marcescens, Bacillus pumilus and Paraburkholderia tropica, showed significant improvements related to growth and yield parameters, as well as foliar application of Bacillus pumilus, Paraburkholderia tropica and Serratia marcescens, increased fruit size and soluble solids content; soil applications of Bacillus infantis and Serratia marcescens caused a reduction in root population. The results of this study conclude that the application of Serratia marcescens bacteria is a viable alternative to incorporate into the integrated management of Meloidogyne spp. in order to improve and make traditional tomato production systems more sustainable.1 Resumen / 2 Abstract / 3 Introducción / 3.1 Cultivo de tomate / 3.2 Limitantes / 3.3 Métodos de control / 3.4 1.3 Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) / 4 Materiales y métodos / 4.1 Bacterias de control nativas y comerciales / 4.2 Obtención de huevos y juveniles de Meloidogyne spp / 4.3 Genotipos de tomate evaluados en campo / 4.4 Tratamientos evaluados en campo / 4.5 Diseño experimental / 4.6 Variables evaluadas / 4.7 Análisis estadístico / 5 Resultados y discusión / 5.1 Variable altura / 4 5.2 Variable longitud de raíz / 5.3 Variable peso de raíz / 5.4 Variable peso fresco planta / 5.5 Variable peso seco planta / 5.6 Variable rendimiento / 5.7 Variable producción por planta / 5.8 Variable peso fruto sano / 5.9 Variable peso fruto dañado / 5.10 Variable número fruto daño / 5.11 Variable número fruto sano / 5.12 Variable fruto total / 5.13 Variable población en 100 g de raíz / 5.14 Variable severidad / 5.15 Variable diametro polar / 5.16 Variable diametro ecuatorial / 5.17 Variable grados brix / 6 Discusión / 7 Conclusiones / 8 Recomendaciones / 9 Referencias bibliográficasPregrado4.1 Bacterias de control nativas y comerciales Las bacterias utilizadas en la investigación Bacillus infantis, Bacillus pumilus, Paraburkholderia tropica, Serratia marcescens y Serratia grimesii, fueron suministradas por la Colección de Microorganismos de la Universidad Católica de Manizales (CMUCM). El testigo comercial P.C: RHAPSODY contiene Bacillus subtilis raza QTS 713 a una concentración de 1x109 UFC/g. Estos aislados se conservaron en glicerol al 30% a -80°C, se realizó una primera reactivación en medio PDA (Potato Dextrose Agar), para la segunda reactivación las cepas se sembraron por empobrecimiento en agar LB (Luria Bertani) y se incubaron a 26-28°C durante 24 horas. En frascos schott de 40 ml, las colonias aisladas fueron inoculadas en caldo nutritivo LB y puestas a crecer en agitación a 112 rpm a 30°C por los tiempos requeridos para cada especie, Bacillus infantis presenta un tiempo de crecimiento de 17 h, Bacillus pumilus de 18 h, Serratia marcescens y Paraburkholderia tropica de 14 h y Serratia grimesii de 14,5 h. Se midió la absorbancia de las cepas bacterianas con un espectrofotómetro a 600 nm, de cada frasco schott se tomaron 3 ml del caldo nutritivo LB para realizar la lectura de absorbancia, cuando se obtenían valores entre 0,9 y 1,0 se consideraba que la bacteria presentaba una concentración de 1 x108 UFC/ml, concentración en la cual la bacteria está metabólicamente activa para su interacción con el nematodo, se refrigeró para su posterior aplicación en campo. 4.2 Obtención de huevos y juveniles de Meloidogyne spp. El inóculo se obtuvo de plantas de tomate sembradas en la granja experimental Montelindo de la Universidad de Caldas, ubicada en el municipio de Santagueda-Caldas (5°05' N, 75°40' W; 1050 msnm) que presenta una temperatura media de 22,8 °C., humedad relativa 76 %, precipitación anual 2200 mm. En el laboratorio de Fitopatología de la Universidad de Caldas se realizó el proceso de extracción de huevos de Meloidogyne siguiendo la metodología descrita por Hussey – Baker (1973). Para obtener los juveniles de segundo estadio (J2) de Meloidogyne los huevos se colocaron en un embudo de Baermann modificado y se incubaron a 26-28 °C durante 14 días Los huevos extraídos se colocaron en incubación en platos para el posterior conteo entre los 7 a 14 días, tiempo estimado en la eclosión de los huevos a 26-28 °C. Se realizó el conteo de juveniles eclosionados a partir de la extracción de huevos utilizando un microscopio (Nikon) a objetivo 4x y se ajustaron a una concentración de 20 J2 en 1 ml de agua destilada estéril, se aplicaron 50 ml/planta que contenían 1000 J2. 4.3 Genotipos de tomate evaluados en campo Se evaluaron dos genotipos de tomate silvestre, IAC1687 de la subcolección brasileña (Solanum lycopersicum L. var. cerasiforme) procedentes del Instituto Agronómico de Campiñas (Brasil) y LA2076 genotipo procedente del Tomato Genetics Resources Center (TGRC), de la Universidad de California EEUU), además se emplearon dos controles comerciales, uno susceptible y otro resistente a Meloidogyne spp. El establecimiento del semillero se realizó en la granja Montelindo, se emplearon bandejas de 128 lóculos con 1 kg de un sustrato de turba/bandeja, se sembraron dos semillas por lóculo a una profundidad del doble del diámetro de la semilla, las bandejas se dispusieron en el invernadero de la granja experimental y se regaron cada dos días para garantizar que las semillas encuentren las condiciones adecuadas para germinar. El trasplante se realizó a los 30 días a una profundidad de 15 cm, bajo un sistema de producción tipo macrotúnel para garantizar condiciones semicontroladas durante el experimento. Las plantas se distribuyeron en bolsas individuales de 12 kg de capacidad por unidad experimental en el invernadero con sobrepiso plástico calibre 1,2, el suelo utilizado para la siembra se desinfectó previamente con dazomet (3,5-dimetil-1,3,5-tiadiazinona-2-tiona, C5H10N2S2, BASF SE, Ludwigshafen, Alemania) a dosis de 500 g/m2 suelo, más solarización empleando un plástico como acolchado negro- negro durante 20 días. Las bolsas plásticas equivalentes al número total de unidades experimentales (260), fueron dispuestas en un diseño experimental de bloques completos al azar con 5 repeticiones, siendo la unidad experimental la bolsa con la planta correspondiente. Antes del trasplante se depositó en cada bolsa plástica 5 g de DAP y se instaló un sistema de riego por goteo para satisfacer las necesidades hídricas de la planta en cada etapa de desarrollo. 4.4 Tratamientos evaluados en campo Las cepas nativas de Bacillus infantis, Bacillus pumilus, Paraburkholderia tropica, Serratia marcescens y Serratia grimesii fueron estandarizadas a una concentración de 1 x 108 UFC/ml, a partir de la cual, se tomaron 5 ml por Litro de agua aplicando un volumen de mezcla de 50 ml/planta, las aplicaciones tanto edáficas como foliares se realizaron cada 15 días a partir de los primeros 7 días después del trasplante. El testigo comercial se aplicó al mismo tiempo y a la misma dosis que las bacterias nativas, siguiendo la recomendación del fabricante a una concentración de 1 x 108 UFC/ml, el testigo absoluto (agua sin nematodos) y el testigo (agua con nematodos) cumplieron con el mismo cronograma de aplicación. 15 días después del trasplante se realizó la inoculación en drench de 1000 juveniles en estado infectivo (J2) de Meloidogyne spp. en campo a cada una de las plantas, excepto a las que componen el testigo absoluto, para la aplicación se realizaron orificios de aproximadamente 5 cm de profundidad en los cuatro puntos cardinales de la planta y se aplicaron 50 ml de suspensión. 4.5 Diseño experimental Se estableció un diseño experimental de bloques completos al azar con 5 tratamientos (Bacillus infantis, Bacillus pumilus, Paraburkholderia tropica, Serratia marcescens y Serratia grimesii) y dos testigos, comercial (Bacillus subtilis) y absoluto ( agua sin nematodos) , dos formas de aplicación (edáfica y foliar), 4 genotipos (IAC1687, LA2076, susceptible y resistente) y cinco repeticiones por tratamiento, siendo la planta la unidad experimental, para un total de 260 unidades experimentales, de las cuales 20 corresponden al testigo absoluto agua sin nematodos. 4.6 Variables evaluadas A partir de los primeros 7 ddt y sucesivamente cada semana se determinaron los componentes agronómicos y de rendimiento (altura de la planta, número de flores y de frutos) hasta la última cosecha. A partir de la novena semana después del trasplante se realizó la cosecha semanal, hasta completar siete cosechas. En cada cosecha se tomó el número de frutos cosechados, peso de los frutos cosechados, diámetro ecuatorial, diámetro polar y grados brix. Adicionalmente se realizaron tres muestreos destructivos. El primer muestreo destructivo se realizó a partir de la semana 16, el segundo a partir de la semana 20 después del trasplante y un muestreo final en la semana 23, se determinó el peso fresco de cada planta, así como su peso seco después de secarlas en una estufa de laboratorio a 70°C durante 5 días. Las raíces fueron sometidas al proceso de extracción de huevos planteado por Hussey – Baker, 1973, la población total de nematodos se evaluó cuantificando el número de individuos (huevos y juveniles) en 100 g de raíz mediante microscopía óptica a objetivo 4x. Se determinó el peso y la longitud de cada raíz, la severidad encontrada en cada tratamiento se cuantificó utilizando la escala de severidad propuesta por Taylor y Sasser (1983). 4.7 Análisis estadístico Utilizando el software estadístico SAS studio versión 3.81 , se realizaron pruebas de medias tipo ANOVA para determinar diferencias significativas entre tratamientos (p ≤ 0.05), luego se realizaron pruebas de medias tipo Duncan (p ≤ 0.05) con el fin de encontrar las alternativas más prometedoras para el control de Meloidogyne spp. que pueden incluirse en un manejo integrado de la enfermedad y del cultivo de tomate.Ingeniero(a) Agronómico(a)Universidad de CaldasFacultad de Ciencias AgropecuariasManizalesIngeniería AgronómicaCeballos Aguirre, NelsonGonzáles Cardona, CarolinaBioprospecciónCarvajal Botero, David AlbertoCuaspud Quitiaquez, Sandra Margoth2024-10-01T21:17:35Z2024-10-01T21:17:35Z2024-09-30Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a8570 páginasapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttps://repositorio.ucaldas.edu.co/handle/ucaldas/20235Universidad de CaldasRepositorio Institucional Universidad de Caldashttps://repositorio.ucaldas.edu.co/spaBlum, A. 2011. 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