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•Definición de Control Biológico•Fenómenos de Control Biológico•Agentes de Control Biológico•Estrategias de Control Biológico•Prácticas Agrícolas•Aplicación de restos orgánicos al suelo•Aplicación foliar de extractos de compost

•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural

GUIÓN

Definición de Control BiológicoDefinición de Control Biológico

“Reducción de la densidad de inóculo o de las actividades asociadas a la patogénesis de un fitopatógeno, en su estado activo o durmiente, mediante uno o más organismos, lograda de manera natural o a través de la manipulación del ambiente, del huésped o del antagonista, o por la introducciónde uno o más antagonistas”(COOK y BAKER, 1987).

Fenómenos de control biológicoFenómenos de control biológico

patpatóógenogeno--supresivosupresivosupresisupresióón de la actividad n de la actividad saprofsaprofííticatica o la supervivencia del pato la supervivencia del patóógenogeno

escasa viabilidad de los propescasa viabilidad de los propáágulosgulos (supervivencia)(supervivencia)

inhibiciinhibicióón de la germinacin de la germinacióón y del crecimiento saprofn y del crecimiento saprofíítico en la tico en la rizosfera o filoplanorizosfera o filoplano (dispersi(dispersióón y n y prepenetraciprepenetracióónn))

exclusiexclusióón pasivan pasiva (penetraci(penetracióón)n)

enfermedadenfermedad--supresivosupresivosupresisupresióón de la actividad parasn de la actividad parasíítica del pattica del patóógenogeno

fenfenóómenos de resistencia inducidamenos de resistencia inducida (infecci(infeccióón y enfermedad)n y enfermedad)

Ciclo de patogénesis

SupervivenciaMultiplicación

Dispersión

Prepenetración

Penetración

Infección

Enfermedad

Distribución

Multiplicación

Prepenetración

Penetración

DispersiónCicloprimario

Ciclossecundarios

fuente de inóculo primario

inóculo secundario

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•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural

GUIÓN

•biotipos avirulentos o hipovirulentos

•agentes inductores de resistencia

•antagonistas del patógeno

Agentes de control biológico (ACB)Agentes de control biológico (ACB)

UN ACB PUEDE MANIFESTAR VARIOS MECANISMOS

•biotipos avirulentos o hipovirulentos(de la misma especie del patógeno o muy próximas)

•Fusarium oxysporum (saprofito) •Rhizoctonia solani (micovirus) y Rhizoctonia spp.

(binucleadas)•Cryphonectria parasitica (micovirus)•Gaeumannomyces graminis var. tritici (micovirus)

•cepa 47 del Virus de la Tristeza de los Cítricos

Agentes de control biológico Agentes de control biológico

Competición por los sitios de infección (PROTECCIÓN CRUZADA) y nutrientes en la rizosferaInducción de Resistencia

Agentes de control biológico Agentes de control biológico

•agentes inductores de resistencia(activan los mecanismos de defensa de la planta)

•Patogenos atenuados / Resistencia Sistémica Adquirida (SAR)•necrosis (19 casos 97)

•Colletotrichum lagenarium / pepino / C. lagenarium

•ACB / Resistencia Sistémica Inducida (ISR)•sin síntomas (43 casos 98)

•Serratia plymuthica / pepino / Pythium ultimun•Pseudomonas fluorescens / clavel / F. o. f.sp. dianthi

Lignificación y otras barreras estructurales (p.ej. depósitos de calosa), acúmulo de PRs, fenolesResistencia parcial, no específicaFenómeno dependiente del cultivar

Agentes de control biológico Agentes de control biológico

•antagonistas del patógeno(supervivencia del inóculo, desplazamiento saprofítico, protección de la superficie vegetal)

•competición (carbono, nitrógeno, hierro, oxígeno..., espacio)•Fusarium spp. / Gaeumannomyces graminis•antibiosis (antibióticos, sideróforos)•Pseudomonas fluorescens / G. graminis•parasitismo (micoparásitos necrotrófos)•Trichoderma spp.; Gliocladium spp.

Relación densidad o biomasa dependiente

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•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural

GUIÓN

Estrategias de Control Biológico Estrategias de Control Biológico

Manipulación del ambiente mediante prácticas agrícolas, en beneficio de los agentes de control biológico residentes o a la planta y/o entorpecer al fitopatógeno

introducción artificial de agentes de control biológico

autosuficientes (una aplicación)parcialmente autosuficientes (re-aplicaciones ocasionales)transitorios (re-aplicaciones repetidas)

Explotación del control biológico natural, empleo si se dispone de suelos o sustratos supresivos

Intervenciones en el patosistema

Huésped

MicroorganismosMicroorganismos

Patógeno

temperatura

pH

iones inorgánicos(constituyentes y

abonos)

humedad

atmósfera

plaguicidase inhibidores

textura y mineralogía

exudadosdesechos

restosorgánicos

modificación del ambiente mediante prácticas agrícolas

introducción artificial de agentes de control biológico

20% enfermedades foliares y postrecolección80% enfermedades de suelo

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•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural

enmiendas orgánicasabonos verdesbiofumigaciónacolchado orgánico

GUIÓN

enmiendas orgánicasabonos verdesbiofumigaciónacolchado orgánico

Enmiendas orgEnmiendas orgáánicasnicas

–– la eficacia depende de sus la eficacia depende de sus composicicomposicióónn , , densidad de indensidad de inóóculoculo del del patpatóógeno y geno y dosis de aplicacidosis de aplicacióónn (>50t/ha)(>50t/ha)

Aplicación de restos orgánicos al suelo

Estimulo nutritivo Estimulo nutritivo germinacigerminacióón de propagulos n de propagulos lisislisisIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbiana Incremento de la biomasa, actividad y diversidad microbiana sumidero de sumidero de nutrientesnutrientesAlgunas enmiendas (Algunas enmiendas (m.o. poco colonizadas, frescasm.o. poco colonizadas, frescas, poco troceadas, mal , poco troceadas, mal incorporadas)incorporadas)

••problemas agronproblemas agronóómicosmicos••incremento del inincremento del inóóculo del culo del patogenopatogeno

Coste y logCoste y logíísticastica

Métodos Biológicos Practicas agrícolasMétodos Biológicos Practicas agrícolas

Enmiendas orgEnmiendas orgáánicasnicas

Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolas

estiércol fresco de vaca (53 t/ha)

estiércol compostado de vaca (60 t/ha)

10 ufc/g >10 ufc/g

+++++- ---

---

Supervivencia de plántulas de rábano en suelos infestados por R. solani(Voland y Epstein, 1994)

Enmiendas orgEnmiendas orgáánicasnicas

Abonos verdesAbonos verdes–– enmienda orgenmienda orgáánicanica–– plantas inhibidoras plantas inhibidoras (liberan sustancias biocidas)(liberan sustancias biocidas)

»» TagetesTagetes y Artemisia (y Artemisia (terpenoidesterpenoides))»» BrasicasBrasicas ((isotiocianatosisotiocianatos , otros compuestos sulfurosos y , otros compuestos sulfurosos y aldaldééhidoshidos))»» SorghumSorghum ((ciancianíídricodrico))

–– plantas trampa plantas trampa (eliminadas antes que el nematodo cierre el ciclo)(eliminadas antes que el nematodo cierre el ciclo)

Estimulo nutritivo Estimulo nutritivo germinacigerminacióón de propagulos n de propagulos lisislisisIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbianaIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbianaLiberaciLiberacióón de biocidas a las fases gaseosa y ln de biocidas a las fases gaseosa y lííquida del sueloquida del sueloLa ocupaciLa ocupacióón del suelo tiene que ser compatible con la rotacin del suelo tiene que ser compatible con la rotacióónnDisponibilidad de aguaDisponibilidad de agua

Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas

Abonos verdesAbonos verdes

BiofumigaciBiofumigacióónn–– mméétodo de aplicacitodo de aplicacióón:n: (50 a 100 t/ha; T(50 a 100 t/ha; Tªª>20>20ººC)C)

»» incorporaciincorporacióón m.o. /compactacin m.o. /compactacióón/riegosn/riegos( ( retener los gases en el suelo > 2 semanas) retener los gases en el suelo > 2 semanas)

–– selecciona la m.o. por su poder fumiganteselecciona la m.o. por su poder fumigante (m.o. fresca)(m.o. fresca)»» BrasicasBrasicas (50 (50 -- 80 t/ha 80 t/ha --20 k semillas de 20 k semillas de brasicasbrasicas--))»» GramGramíínea/Leguminosa nea/Leguminosa »» m. o. rica en N (>8%);m. o. rica en N (>8%); C/N = 8C/N = 8--2020»» estiestiéércoles frescos de ganadorcoles frescos de ganado»» residuos agroindustrialesresiduos agroindustriales

Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas

LiberaciLiberacióón de gases biocidas n de gases biocidas ((isotiocianatosisotiocianatos, amoniaco, , amoniaco, ciancianíídricodrico, , sulfsulfíídricodrico...)...)AnaerobiosisAnaerobiosisEstimulo nutritivo Estimulo nutritivo germinacigerminacióón de propagulos n de propagulos lisislisisIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbianaIncremento de la biomasa, actividad y diversidad microbianaCoste y logCoste y logíística stica

BiofumigaciBiofumigacióónn–– biofumigacibiofumigacióónn/solarizaci/solarizacióónn

Pimiento / Pimiento / MeloidogyneMeloidogyne incognitaincognita (Campo de Cartagena, (Campo de Cartagena, Murcia)Murcia)

estiércol (oveja/gallinaza), 100t/ha, con solarización 1 mesBr Me -equivalente control 1º, 2º y 3º año-

(BELLO et al., 2001)

Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas

estiércol (oveja/gallinaza), 100t/ha, con solarización 1 mesBr Me -equivalente control 1º, 2º y 3º año-

(BELLO et al., 2001)

BiofumigaciBiofumigacióónn

1.1.--DistribuciDistribucióónn

2.2.--IncorporaciIncorporacióónn

Combinado con solarizaciCombinado con solarizacióónn

3.3.--Riego a saturaciRiego a saturacióónn

Efec

tos

sobr

e lo

s fit

opat

ógen

os

Poblaciónde microorganismos del suelo

Tiempo desde el tratamiento

Biofumigación

Enmienda orgánica

Aplicación de restos orgánicos al suelo

Incremento de la biomasa, actividad microbianaIncremento de la biomasa, actividad microbiana

Enzimas Enzimas celulolcelulolííticasticas paredes celulares de Oomycetesparedes celulares de Oomycetes

Acolchados orgAcolchados orgáánicosnicos–– residuos celulresiduos celulóósicos (cortezas, paja de cereales)sicos (cortezas, paja de cereales)

–– 20 a 25 cm de altura alrededor del 20 a 25 cm de altura alrededor del áárbol (2 aportes/arbol (2 aportes/añño)o)

PhytophthoraPhytophthora cinnamomicinnamomi / Aguacate / Aguacate (Australia y California)(Australia y California)

Aplicación de restos orgánicos al sueloMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas

Acolchado orgAcolchado orgáániconico

•Definición de Control Biológico•Fenómenos de Control Biológico•Agentes de Control Biológico•Estrategias de Control Biológico•Prácticas Agrícolas•Aplicación de restos orgánicos al suelo•Aplicación foliar de extractos de compost

•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural

GUIÓN

Extractos de compostExtractos de compost–– su eficacia depende de:su eficacia depende de:

–– relacirelacióón compost:agua de 1:3 a 1:10n compost:agua de 1:3 a 1:10–– tiempo de fermentacitiempo de fermentacióón entre 10 a 15 dn entre 10 a 15 dííasas–– naturaleza del compostnaturaleza del compost–– patosistemapatosistema

oidiosoidios, mildiu y , mildiu y BotrytisBotrytis cinereacinerea

Aplicación foliar de extractos de compostMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas

Extractos de compostExtractos de compostPimiento /Pimiento /BotrytisBotrytis cinereacinerea

InducciInduccióón de resistencia n de resistencia sistemicasistemicaAporte nutritivo a la microflora epifita Aporte nutritivo a la microflora epifita sumidero de nutrientessumidero de nutrientesFungitoxicidadFungitoxicidad

Aplicación foliar de extractos de compostMétodos Biológicos Prácticas agrícolasMétodos Biológicos Prácticas agrícolas

0

0.5

1

1.5

2

2.5

estiércol deganado

estiércol /gallinaza

orujo de vid Control

aab

cbc

b

c

bcompostaje en pilas 3 mesesagua:compost 1:5fermentación 2 semanas

compostaje en pilas 3 mesesagua:compost 1:5fermentación 2 semanas

(ELAD y SHTIENBERG, 1994)

extractoextracto estéril

Extracto de compostExtracto de compost

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•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural

inóculos comercialesplántulas micorrizadasproductos asociados ACB

GUIÓN

inóculos comercialesplántulas micorrizadasproductos asociados ACB

resultados variables en condiciones comercialesresultados variables en condiciones comerciales–– eficacia muy afectada por variaciones ambientaleseficacia muy afectada por variaciones ambientales

»» factores edfactores edááficos ficos (pH, concentraci(pH, concentracióón de nutrientes, tipo de arcilla)n de nutrientes, tipo de arcilla)»» cultivo, cultivar, edad cultivo, cultivar, edad (cantidad y calidad de los exudados radicales)(cantidad y calidad de los exudados radicales)»» patpatóógenogeno

–– nicho ecolnicho ecolóógico libre gico libre

aplicaciaplicacióón necesariamente preventivan necesariamente preventivaaplicaciaplicacióón a la semilla y al material de plantacin a la semilla y al material de plantacióónn

aplicaciaplicacióón durante el compostaje n durante el compostaje (compost reforzados)(compost reforzados)

Métodos Biológicos Introducción de ACBMétodos Biológicos Introducción de ACB

Métodos Biológicos Introducción de ACBMétodos Biológicos Introducción de ACB

MicoparasitismoMicoparasitismo, Antibiosis e ISR, Antibiosis e ISR

•Bacterias•Agrobacterium radiobacter (estirpes K-84; K-1026)•Bacillus subtilis, Pseudomonas spp., Streptomyces griseo

•Hongos•Trichoderma spp., Gliocladium virens, Paecilomyces lilaci• P. fumosoroseus, Ampelomyces quisqualis, Coniothyrium

Inóculos comerciales

Métodos Biológicos Introducción de ACBMétodos Biológicos Introducción de ACB

•Micorrizas arbusculares (MA)• orden Glomales (80 al 90% especies de interés agronómi

Mejora la nutriciMejora la nutricióón de la planta, Proteccin de la planta, Proteccióón de los sitios de infeccin de los sitios de infeccióón e ISRn e ISR

Plántulas micorrizadas

MimMimééticos de SARticos de SAR–– AcibenzolarAcibenzolar--SS--metil (metil (BionBion 50%), sist50%), sistéémico (50 g/ha)mico (50 g/ha)

ElicitoresElicitores–– HarpinHarpin (Messenger), no sist(Messenger), no sistéémico (300 a 600 g/ha)mico (300 a 600 g/ha)

Extractos o sustancias naturalesExtractos o sustancias naturales–– BrotomaxBrotomax–– Quitosano (Quitosano (BiorendBiorend, , QuitosemQuitosem) )

Métodos Biológicos Introducción de ACBMétodos Biológicos Introducción de ACB

Productos asociados a los ACB

Productos asociados a los ACB

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•Introducción de agentes de control biológico•Explotación del control biológico natural

GUIÓN

suelos supresivossustratos supresivossuelos supresivossustratos supresivos

medios en los que la incidencia o severidad de la enfermedad medios en los que la incidencia o severidad de la enfermedad es menor a la esperada es menor a la esperada (testigo: suelo o sustrato conductivo)(testigo: suelo o sustrato conductivo)

debido al efecto de

“ambiente suelo o

sustrato”sobre el

patosistema

debido al debido al efecto deefecto de

““ambiente ambiente suelo o suelo o

sustratosustrato””sobre el sobre el

patosistemapatosistemaHuésped

Microorganismosdel suelo

Patógeno

temperatura

pH

iones inorgánicos(constituyentes y

abonos)

humedad

atmósfera

plaguicidase inhibidores

textura y mineralogía

exudadosradicales

restosorgánicos

Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSuelos o sustratos supresivos

Propiedades involucradas en los fenPropiedades involucradas en los fenóómenos de menos de supresividadsupresividad

FFíísicassicas

QuQuíímicasmicas

Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSuelos o sustratos supresivos

El ambiente suelo selecciona una El ambiente suelo selecciona una microbiotamicrobiota que actque actúúa suprimiendo al a suprimiendo al fitopatfitopatóógeno o la enfermedadgeno o la enfermedad

BiolBiolóógicasgicas

alta capacidad de sostenimiento alta capacidad de sostenimiento de la actividad microbiana de la actividad microbiana ((microbiostasismicrobiostasis))

competicicompeticióón y/o antibiosisn y/o antibiosisNo transferible; No X pasteurizaciNo transferible; No X pasteurizacióónn

actividad eficaz de ciertos agentes actividad eficaz de ciertos agentes de control biolde control biolóógicogico

parasitismo, competiciparasitismo, competicióón n antibiosis e inducciantibiosis e induccióón de n de resistenciaresistencia

TTransferible; Si X pasteurizaciransferible; Si X pasteurizacióónn

“supresión general”Pythium y

Phytophthora spp.

““supresisupresióón generaln general””PythiumPythium y y

PhytophthoraPhytophthora spp.spp.

“supresión específica”R. solani, S. rolfsii y

formas especiales de F. oxysporum

““supresisupresióón especn especííficafica””R. R. solanisolani, S. , S. rolfsiirolfsii y y

formas especiales de formas especiales de F. F. oxysporumoxysporum

Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSuelos o sustratos supresivos

Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSuelos supresivos

DisponibilidadDisponibilidadRecurso no renovableRecurso no renovable

GaeumannomycesGaeumannomyces graminisgraminis var. var. triticitritici / trigo/ trigoFusarium Fusarium oxysporumoxysporum f. spp.f. spp.PhytophthoraPhytophthora cinnamomicinnamomi / aguacate/ aguacatePythiumPythium spp.spp.RhizoctoniaRhizoctonia solanisolani

PlasmodiophoraPlasmodiophora brassicaebrassicae / / brasicasbrasicas

Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSustratos supresivos

Recursos renovablesRecursos renovablesPosibilidad de obtener Compost reforzados con ACBPosibilidad de obtener Compost reforzados con ACB

PythiumPythium yy PhytophthoraPhytophthora

RhizoctoniaRhizoctonia solanisolani y y SclerotiumSclerotium rolfsiirolfsii

Fusarium Fusarium oxysporumoxysporum f. spp.f. spp. y y VerticilliumVerticillium dahliaedahliae

Sustratos a base de compost de residuos orgánicos•cortezas•estiércoles de ganado•residuos agroindustriales•RSU, etc.

Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSustratos supresivos

SupresividadSupresividad general mgeneral máás consistentes consistenteSupresividadSupresividad especespecíífica mayor variabilidad entre lotesfica mayor variabilidad entre lotes

Seve

ridad

Pyt

hium

Seve

ridad

Rhi

zoct

onia

LOTES DE SUSTRATOS A BASE COMPOST DE CORTEZA DE PINO

(HOITINK et al., 1993)

25%

50%

4%

10%

turba105

testigo turba

c.corcho105

testigoc.corcho

Verticilosis del tomate

Métodos Biológicos Explotación CB naturalMétodos Biológicos Explotación CB naturalSustratos supresivos

Efecto de los sustratos sobre la severidadFusarium oxysporum f. sp. lycopersici (raza 0)

sustratosTurba CC CC 60 OUC OUC 60

Seve

ridad

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

c

bc

a

a

b

105 microconidias/ml.

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

20406080100120140160

6.06.57.07.5

AUD

PCs

β−gl

ucos

idas

e

pH

c 52c

52eparg

06eparg

06cc

taep.mrev

Superficie de respuesta

AUDPCs=1.45 - 0.0021·β-glucosidase - 0.1516·pH

R2=91.47% (p<0.05)

Representación de las placas de cada sustrato respecto a las 2 primeras componentes principales

Componente 1-6 -4 -2 0 2 4 6

Com

pone

nte 2

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

CCTurbaOVC

Los mLos méétodos bioltodos biolóógicos deben ser un pilar importante gicos deben ser un pilar importante dentro del manejo integrado de enfermedadesdentro del manejo integrado de enfermedades

dan estabilidad a los sistemas agrariosdan estabilidad a los sistemas agrariospueden reducir las necesidades de plaguicidaspueden reducir las necesidades de plaguicidaspueden revalorizar las variedades con resistencias vegetales pueden revalorizar las variedades con resistencias vegetales

parciales (menos erosionables)parciales (menos erosionables)

Consideración finalConsideración final

Cooperar a la sostenibilidad de la producción agraria Cooperar a la sostenibilidad Cooperar a la sostenibilidad de la produccide la produccióón agraria n agraria