Evaluación de bacillus spp. Y su metabolismo en el control biológico de ovularia y fusarium en chocho (lupinus mutabilis sweet)

Abstract

El chocho andino o tarwi Lupinus mutabilis Sweet es una leguminosa de gran valor nutricional, especialmente para las poblaciones indígenas del Ecuador, donde constituye parte fundamental de la alimentación básica. Además, el chocho es uno de los cultivos de alta demanda y proyección internacional. Sin embargo, es necesario buscar alternativas amigables con el medio ambiente que permitan incrementar el rendimiento y disminuir los problemas sanitarios. En el Ecuador, entre los problemas fitosanitarios, las enfermedades fungosas causan daños importantes en el cultivo durante la fase de campo y reducen significativamente el rendimiento a la cosecha y el almacenamiento poscosecha. Entre estas enfermedades, la antracnosis causada por Colletotrichum acutatum reduce significativamente la producción. Otras enfermedades como Ovularia, Fusarium y otros patógenos fungosos pueden causar pérdidas especialmente durante el almacenamiento de la semilla. Tradicionalmente el control de enfermedades se hace utilizando fungicidas químicos, los cuales incrementan el costo de la producción y representan un incremento en la toxicidad del producto y los riesgos de la salud humana. Otras estrategias utilizadas por los agricultores es la siembra de semillas de variedades mejoradas agronómicamente por el Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias INIAP y la selección de semilla propia luego de la siembra y cosecha. Sin embargo, este último incrementa la incidencia y diseminación de las enfermedades por uso de materiales contaminados de baja calidad. Actualmente, el uso de métodos alternativos como el control biológico, resulta interesante gracias a que los productos biológicos tienen una toxicidad más baja que los fungicidas químicos y son biodegradables en cortos periodos de tiempo. Dentro del control biológico el uso de microorganismos y sus metabolitos como bacterias del género Bacillus spp. han dado buenos resultados en la reducción de enfermedades de pre y poscosecha cultivos incluyendo leguminosas. Por esta razón resulta interesante evaluar el potencial control biológico de bacterias de este género provenientes de localidades productoras de chocho. En el presente estudio, aislados nativos pertenecientes al género Bacillus spp. se obtuvieron de diferentes zonas productoras de chocho andino de Cotopaxi y Chimborazo. Fueron evaluados como potenciales controladores biológicos contra las infecciones causadas por Ovularia y Fusarium. Para esto se evaluó el potencial de biocontrol mediante la caracterización de los aislados de Bacillus spp., la producción de biomasa y de metabolitos antifúngicos y el efecto antagónico para el control de enfermedades in vitro e in vivo. De los diferentes aislados muestreados en las localidades productoras de chocho, se obtuvieron cuatro cepas pertenecientes al género Bacillus spp. Según los resultados de caracterización microbiológica y bioquímica, estas corresponden a la especie Bacillus subtilis productoras de endosporas y metabolitos con potencial antifúngico. En los ensayos de actividad antifúngica por prueba dual in vitro, de actividad antifúngica de lipopéptidos por análisis de cromatografía en capa fina TLC y autobiografía los cuatro aislados mostraron inhibir el crecimiento de Ovularia y Fusarium hasta 57 por ciento y 59 por ciento respectivamente. En los ensayos de efectividad in vivo, los aislados de Bacillus subtilis mostraron reducir las infecciones artificiales de Ovularia y Fusarium en 80 y 50 por ciento comparados con los controles sin tratar. En tratamiento con infecciones latentes demostró reducir la incidencia hasta el 36.7 por ciento comparadas con 83 por ciento del control. En ensayos en semillero con cinco genotipos de L. mutabilis, Bacillus demostró tener efectividad en reducir la incidencia de enfermedades alrededor del 35 por ciento sin afectar la germinación y emergencia de las plantas. Todos estos resultados demostraron que aislados nativos de B. subtilis, tienen potencial antagónico contra Ovularía y Fusarium en chocho andino.