Hoy en día, los agricultores tienen más opciones que nunca para controlar la enfermedad del fuego bacteriano pero ninguna alternativa antibiótica cumple con todos los requisitos.
“Queremos que el material (de control) haga tres cosas”, dijo el patólogo Ken Johnson, de la Universidad Estatal de Oregón. “Debe reducir significativamente el patógeno en la flor, y los antibióticos funcionan bien para eso. El segundo objetivo es que provean una buena supresión de la infección… y luego el material debe tener un bajo potencial para dejar marcas en la piel de la fruta”.
Los antibióticos cumplen con todos los requisitos, dice, pero las alternativas a ellos a veces requieren que los agricultores sopesen los intercambios entre la protección de la fruta y la disminución de las marcas en la piel de la fruta – o aceptar el resultado inconsistente.
“Sabemos que los productos funcionan de maneras distintas en diferentes lugares geográficos, como son los estados de Carolina del Norte, Michigan y Nueva York”, dijo Sara Villani, patóloga de la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
Con el fin de crear un mejor conocimiento sobre cómo utilizar la creciente lista de productos registrados para uso comercial en las huertas para el fuego bacteriano, Johnson, Villani y sus colegas de todo el país se unieron para evaluar el rendimiento de cada producto en los diferentes climas, cultivares y sistemas, con el apoyo de una subvención de USD $5 millones que proviene del Departamento de Agricultura de EE.UU., basándose en el trabajo apoyado por la Comisión de Investigación de Árboles Frutales de Washington.
Aunque aún falta mucho por aprender, especialmente sobre los productos que inducen la defensa de la planta misma -defensas dirigidas contra el fuego bacteriano de los brotes- el equipo de investigación ha reunido datos suficientes para poder mostrar cómo se pueden juntar las diferentes opciones contra el fuego bacteriano de la flor para crear un programa de protección y cuánto control de la enfermedad con los diferentes productos pueden esperar los cultivadores.
Tener un mejor control de la enfermedad es importante para la industria, dijo Villani en la Fire Blight Fruit School (Escuela Agrícola del Fuego Bacteriano). A principios de este año un taller educativo fue presentado en Washington, Michigan y también en línea. Los productores de Michigan perdieron unos 400,000 árboles a lo largo de la Cresta de Frutas en el 2000, cuando la resistencia al antibiótico estreptomicina los tomó por sorpresa. En Washington, los productores que fueron encuestados sobre el impacto del estallido del fuego bacteriano del 2018 (estos productores representan alrededor de un 10 por ciento de la superficie de la industria del estado) reportaron un costo de USD $3.7 millones para la administración y el reemplazo de árboles sobre 17,000 acres, lo que puede extrapolarse a unos USD $37 millones en costos directos en todo el estado.
También, el año pasado en el oeste de Nueva York, “recibimos una paliza”, dijo Kerik Cox, patólogo de Cornell. “Justo en la fase de la caída de pétalos, tuvimos temperaturas muy altas, con picos de temperatura increíblemente altos. En esta fase las flores son susceptibles, los brotes están creciendo, el raleo crea micro heridas y en cuanto menos piensa los árboles se caen.”
Productos que parecían excelentes en las pruebas experimentales del 2021, cuando la presión era leve, no funcionaron igual en las condiciones cálidas y húmedas del 2022, dijo. Esta variación en la presión de la enfermedad estacional dificulta significativamente la evaluación de los productos para el control del fuego bacteriano. Advirtió a los agricultores que tuvieran cuidado con el gran margen de error que verán en las gráficas de los varios productos que indica inconsistencia de los productos, y también con la comercialización de productos cuya eficacia está basada en datos de un solo año.
Introducción a la patología
El fuego bacteriano es una enfermedad bacteriana de las manzanas y las peras causada por el patógeno Erwinia amylovora. Cada año, el ciclo de la enfermedad comienza cuando las temperaturas se suben lo suficiente como para despertar al patógeno que durante el invierno reside en los cancros. Comienza a supurar y entonces el viento, la lluvia y los insectos transportan la bacteria a las flores.
Cuando hace calor y hay mucha humedad, las bacterias se multiplican en las flores rápidamente y sin saberlo los polinizadores las propagan con facilidad. Esta infección hace que las flores supuren y luego se ennegrezcan mientras el patógeno se desplaza hacia el tejido vascular, donde puede propagarse por el árbol causando cancros e infecciones de los brotes.
En el interior de los tejidos vegetales, la bacteria Erwinia amylovora fabrica proteínas que provocan la explosión de las células vegetales, liberando nutrientes que los invasores aprovechan, explica Aina Baro, investigadora postdoctoral de la Universidad Estatal de Washington (WSU). A medida que la bacteria coloniza los vasos de la xilema, detiene el flujo de agua y eso causa marchitez.
Los brotes jóvenes pueden infectarse directamente si el patógeno entra por las heridas, o pueden infectarse sistemáticamente. Los brotes infectados a menudo aparecen marchitos o se desarrollan en una forma diagnosticable conocida como “cayado del pastor”. En los árboles jóvenes esto puede ser destructivo o incluso mortal.
Los agricultores intervienen para evitar este ciclo mediante la poda de los cancros en el invierno. Si el bloque de frutales tuvo una alta presión de la enfermedad el año anterior, también aplicarán cobre arreglado como fungicida. Durante la floración, evitan regar y miran las previsiones meteorológicas para detectar condiciones de alto riesgo.
“Queremos aplicar nuestros productos de alta eficacia de 12 a 24 horas antes de los eventos metrológicos de alto riesgo”, dijo Tianna DuPont, especialista en extensión de árboles frutales de la WSU y líder de las investigaciones experimentales de fuego bacteriano de Washington. Es importante continuar con los programas de protección durante una o dos semanas después de la caída de pétalos, ya que las poblaciones de patógenos pueden seguir creciendo”.
Para controlar el fuego bacteriano de las ramillas, los cultivadores podan los brotes infectados. DuPont recomienda podar de 12 a 18 pulgadas por debajo de los síntomas visibles en los árboles de 2 años o más.
El control del fuego bacteriano en los brotes es más preocupante en las regiones orientales. Para frenar la progresión de la enfermedad en los brotes, los cultivadores pueden aplicar prohexadiona cálcica, un regulador del crecimiento vegetal (Apogee, Kudos), que retrasa el crecimiento de los brotes y la propagación del fuego bacteriano, así como los productos que estimulan la propia respuesta de defensa del árbol, como Actigard. La eficacia de estos productos ha sido variable, dependiendo de la edad de la huerta y también de la presión de la enfermedad, dijo Cox.
Para los cultivadores convencionales que necesitan limpiar después de las infecciones de los brotes, Johnson recomienda pintar el producto Actigard en forma concentrada en los troncos de los árboles después de podar los brotes infectados. Es caro, señala, pero podría merecer la pena en el caso de árboles jóvenes que quieres salvar.
Biopesticidas para la floración
La demanda de alternativas de los antibióticos para el control del fuego bacteriano surgió tanto de la resistencia a la estreptomicina como del auge de la producción orgánica en Washington.
Un estudio en curso de la WSU no encontró cepas resistentes a los antibióticos en el estado de Washington en el año 2022, dijo el patólogo Frank Zhao. Es una buena noticia, y refleja los esfuerzos de los cultivadores para reducir el uso de estreptomicina. Lo aplican una vez al año como máximo para reducir el riesgo de selección de resistencia, mezclándolo con oxitetraciclina, un antibiótico distinto que tiene un modo de acción diferente.
El término “biopesticida” se aplica a muchas clases de productos alternativos, dijo Johnson, desde las levaduras vivas (Blossom Protect) o los bacteriófagos hasta los compuestos derivados de bacterias (Serenade Opti, Double Nickel) o los aceites esenciales (Cinnerate, Thyme Guard). También se suelen incluir otros productos químicos no sintéticos, como los productos de cobre soluble (Previsto, Mastercop) o los oxidantes (Jet-Ag, OxiDate).
Sin embargo, él prefiere decir que todos son alternativas a los antibióticos, y algunos, como el Blossom Protect, se han convertido en “la base” del control en los sistemas orgánicos del oeste de EE.UU., donde el riesgo de que la piel de la fruta acabe con marcas suele ser manejable.
En unas investigaciones repetidas realizadas en los estados de Washington, Oregón, Nueva York y Pensilvania durante la última década, Blossom Protect, aplicado junto con Buffer Protect, ofrece lo que los investigadores califican como “buena supresión de enfermedades”, similar a la de los antibióticos: entre un 70 y un 75 por ciento de reducción de las infecciones agrupadas. Algunos cobres solubles y el alumbre, una sal de decapado industrial que reduce el pH de la flor hasta un grado inhóspito, también proporcionan sistemáticamente una buena supresión de las enfermedades en múltiples regiones geográficas.
El alumbre -que se produce en masa a costos bajos, pero aún no está registrado para uso comercial en las huertas – parece actuar como un cobre soluble. Con ambos, “se puede bajar la población de patógenos”, afirma Johnson.
Los resultados de las pruebas científicas muestran unos cuantos productos que se sitúan en un segundo nivel. Johnson dijo que estos productos ofrecen cierto control, pero es mejor utilizarlos junto con los productos de primer nivel. El Serenade entra en esta categoría, al igual que dos aceites esenciales: el de tomillo y el de canela. Johnson también sitúa en este nivel a los productos oxidantes, como Jet-Ag y OxiDate, que ofrecen una rápida acción bactericida pero no un control continuo.
Johnson afirma que el sector sigue buscando la mejor manera de utilizar estos productos. De cara al futuro, en lugar de investigar el rendimiento de cada uno por separado, se interesa en utilizar “las propiedades específicas de los biopesticidas en secuencia para optimizar nuestros objetivos”.
A continuación, se muestra cómo figura el programa de Johnson, basado en todos los datos:
—Comienza con el producto Blossom Protect cuando la floración de los árboles frutales está al 80 por ciento. Esto intenta evitar que la bacteria cause enfermedad.
—Luego, poco después de la plena floración, opta por Previsto u otro producto con cobre soluble (ten en cuenta que los varios productos tienen diferentes niveles del ingrediente activo) “porque va a ir por esas poblaciones de patógenos en formación”, dijo.
—En la fase de la caída de pétalos, el riesgo de que la piel del fruto acabe con marcas es más preocupante, por lo que es el momento de utilizar Serenade Opti, que no provoca aquellas marcas. Este producto no reduce significativamente las poblaciones de patógenos, pero parece proteger el cáliz floral “durante un par de días y el periodo de infección”, dijo Johnson.
Esta progresión utiliza lo mejor de cada producto en el momento óptimo: el Blossom Protect protege, los cobres limpian y el Serenade proporciona defensa. Este programa, que Johnson considera el estándar orgánico, ofrece alrededor de un 85% de control de la enfermedad, comparable a un programa de antibióticos.
“Los números son bastante buenos”, dijo, sobre todo porque ese es la cantidad de control de los patógenos que resultan en la prueba experimental de inoculación, en el que los investigadores están “recubriendo los árboles con el patógeno del fuego bacteriano”.
—por Kate Prengaman
De la investigación a las recomendaciones
En un estudio reciente, evaluamos materiales no antibióticos para el control del fuego bacteriano en varias investigaciones realizadas en las huertas: ocho estudios fueron realizados en Washington, tres en Oregón, tres en Nueva York y dos en el estado de Pensilvania. Todas tuvieron lugar entre los años 2013 y 2022 (DuPont et al. 2023).
En el resumen del análisis de los ocho ensayos clínicos hechos en Washington, el alumbre, el Blossom Protect y varios productos de cobre soluble (Previsto, Mastercop, Instill) proporcionaron una buena supresión de la enfermedad del fuego bacteriano, en el rango del 70 al 73 por ciento, similar a los controles a base de antibióticos. Varios productos a base de los aceites esenciales, el cobre, los oxidantes y productos biológicos (Thyme Guard, Thymox, Cinnerate, Cueva, OxiDate 5.0, Jet-Ag y Serenade Opti) proporcionaron una supresión intermedia de la enfermedad que osciló entre el 45 y el 62 por ciento, significativamente mejor que el control a base de agua. En pruebas experimentales realizadas en varios estados, de dos a tres aplicaciones del alumbre proporcionaron un buen control en la mayoría de los experimentos (con una mediana del 71 por ciento basándose en ocho experimentos). Los aceites esenciales, con tres a cuatro aplicaciones, proporcionaron un control intermedio (la mediana era del 45 por ciento con cuatro experimentos).
Los programas no antibióticos de control del fuego bacteriano que contienen Blossom Protect y productos de cobre soluble durante el período de floración (por ejemplo, Previsto y Cueva) seguidos de pesticidas biológicos a base de Bacillus (por ejemplo, Serenade Opti) en la fase de la caída de pétalos han tenido un buen desempeño en la supresión de las infecciones de fuego bacteriano con menor riesgo de la enfermedad russet en investigaciones realizadas en Oregón desde el 2013 hasta el 2021 (Johnson et al. 2022). Los programas integrados con Blossom Protect y/o cobres solubles durante los periodos de floración de alto riesgo seguidos de tratamientos con aceites esenciales o productos oxidantes en la fase de la caída de pétalos también han tenido un control similar, pero no superior, a los programas orgánicos estándar en varios estudios. Considere tiempos de secado, la rotación de los productos utilizados y limite las aplicaciones de los aceites esenciales y productos oxidantes a la fase después de la caída de los pétalos, para moderar el riesgo de la enfermedad russet.
—Tianna DuPont, Extensión de la WSU
Para más información en inglés sobre los últimos descubrimientos sobre el fuego bacteriano, visite: bit.ly/wsu-fire-blight y consulte las dos publicaciones en inglés recientes de este equipo de investigación.
—DuPont, S. T., K. Cox, K. Johnson, K. Peter, T. Smith, M. Munir y A. Baro. 2023. Evaluación de biopesticidas para el control de Erwinia amylovora en manzana y pera. Journal of Plant Pathology, presentado en febrero del 2023 JPPY-D-23-00118.
—Johnson, K. B., T. N. Temple, A. Kc, y R. B. Elkins. 2022. Perfeccionamiento de los programas de pulverización no antibiótica para el control del fuego bacteriano en fruta de pepita ecológica. Plant Dis. 106: 623-633.
Este artículo ha sido traducido por Jean Dibble y revisado por Jutsely Rivera. Puede ponerse en contacto con Jean en jean@goodfruit.com.
