Agentes microbianos en el cultivo de cannabis

Por massimiliano salami (drgrow)

En la foto el efecto devastador de los hongos patógenos habitantes del suelo. Este suelo dejó de ser un “suelo supresivo” debido entre otros factores al monocultivo sin rotaciones. Fueron necesarias tan sólo unas pocas campañas para destruir el equilibrio entre microorganismos. Dejar de cultivar cannabis en dicho lugar durante un tiempo es el primer paso para la recuperación del suelo. En la foto el efecto devastador de los hongos patógenos habitantes del suelo. Este suelo dejó de ser un “suelo supresivo” debido entre otros factores al monocultivo sin rotaciones. Fueron necesarias tan sólo unas pocas campañas para destruir el equilibrio entre microorganismos. Dejar de cultivar cannabis en dicho lugar durante un tiempo es el primer paso para la recuperación del suelo.

Introducción

Al igual que pasa en la agricultura comercial, la búsqueda de métodos para aumentar la productividad de los cultivos de cannabis ha favorecido el aumento de poblaciones de otros organismos como artrópodos (insectos y ácaros), bacterias, nematodos, hongos, etc., que limitan el producción de dichos cultivos. De todos esto seres que parasitan al cannabis, los hongos patógenos del suelo tienen particular importancia debido a que causan verdaderos estragos. A los largo de estos artículos, hemos ido estudiando algunas de las enfermedades causadas por hongos del suelo y, como sabemos, son bien agresivas sobre las plantas mermando de forma drástica la producción final.

Entre las enfermedades más comunes que causan los hongos del suelo están las pudriciones radicales y las pudriciones del cuello, afectando a la planta de diversas maneras entre las que podemos mencionar: el ahogamiento (“damping off”) por la obstrucción de los haces vasculares de las plántulas, la inutilización de sus tejidos, por el crecimiento de sus estructuras sobre o dentro de sus células; la promoción de la invasión de organismos como bacterias y otros, como efecto del ablandamiento de los tejidos, por la reducción de los tejidos de protección; o por la competencia o la limitación en la absorción de nutrientes, entre otras. Se han descrito un gran número de enfermedades causadas por hongos del suelo. Las especies causales pertenecen principalmente a los géneros: Fusarium, Pythium, Sclerotinia, Rhizoctonia y Verticilium.

Desgraciadamente son muchas las malas prácticas agronómicas que promueven el incremento de poblaciones de diferentes organismos incluyendo, por supuesto, a los hongos; para frenar este desarrollo de los patógenos a los largo de la historia de la agricultura se han desarrollado un gran número de métodos de control tratando de reducir los efectos contaminantes de los productos químicos usados como fungicidas pero, a pesar de ello, no se ha logrado reducir de forma considerable las pérdidas que causan estas enfermedades todos los años, demostrando que las técnicas curativas son poco eficaces. ¿Pues que solución tenemos?.

Agentes microbianos

“Reducción del potencial del inóculo en la rizosfera mediantes agentes microbianos

En determinadas zonas del mundo, el desarrollo de las enfermedades son reducidas de forma natural gracias a la acción de determinados agentes microbianos. Estos microorganismos pueden ser muy abundantes en ciertos suelos, los denominados suelos supresivos. Estos suelos son aquellos donde tiene lugar una estrategia natural de defensa desarrollada por las plantas y consiste en estimular y favorecer unas poblaciones muy concretas de microorganismos antagonistas entre la microbiota que reside en el suelo.

La potencialidad de los microorganismos rizosféricos para actuar como organismos de control biológico para las más clásicas enfermedades del cannabis viene determinada por: la mayor cantidad, crecimiento y actividad metabólica de ellos en la proximidad de la zonas de infección radical, a su vez fuertemente influidas por la cantidad y calidad de nutrientes orgánicos y minerales liberados por la raíz y disponibles en la rizosfera de la planta.

Entre la microbiota rizosférica de interés en la supresión natural de la enfermedades de las plantas destacan las rizobacterias y las Trichoderma spp, y sobre estas nos vamos a centrar este mes.

Las Rizobacterias son muy eficientes en el control preventivo de las enfermedades vasculares causadas por Fusarium. En la foto planta de maceta infectada con Fusarium “Red Boot”Las Rizobacterias son muy eficientes en el control preventivo de las enfermedades vasculares causadas por Fusarium. En la foto planta de maceta infectada con Fusarium “Red Boot”

Rizobaterias

Las rizobacterias son bacterias asociadas a las plantas que son capaces de colonizar y persistir en su rizosfera. Los géneros más importantes y ampliamente conocidos son las Pseudomonas y los Bacillus. Estas bacterias son actualmente los agentes de control biológico de hongos fitopatógenos habitantes del suelo, su manejo ya sea de forma natural o por inoculación artificial está plenamente integrado en las distintas estrategias de manejo integrado de las enfermedades del cannabis, especialmente ciertas especies de Bacillus.

Estos microorganismos empleados en técnicas preventivas han demostrado ser muchísimo más eficaces que la mayoría de los tratamientos químicos.

Pseudomonas spp.

Producen importantes antibióticos y son muy abundantes en suelos supresivos. Algunas de las especies más estudiadas y usadas en el control biológico de los habitantes del suelo patógenos:

Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas fluorescens

Pseudomonas putidae

Pseudomonas aureofaciens

Pseudomonas chlororaphi

Bacillus sp.

Existen varias especies de esta bacterias, las más famosas y estudiadas son las siguientes: Bacillus pumilus

Bacillus subtilis

Bacillus cereus

Bacillus mycoides

Paenibacillus polymyxa

De todas estas bacterias la más importante por su acción como agentes microbianos de control biológico de las enfermedades que atacan al cannabis es el Bacillus Subtilis.

Los mecanismos de acción de esta especie están plenamente estudiados aunque todavía quedan algunas incógnitas.

Los mecanismos de acción de los Bacillus (Subtilis) usados como agentes de control biológico

  1. Actúa sinérgicamente.
  2. Destruyen las paredes celulares de los patógenos ocasionando su muerte.
  3. Inhiben la formación del tubo germinativo evitando su colonización y previenen la germinación de esporas evitando su proliferación.
  4. Producción de compuestos extracelulares que previene la germinación de las esporas de los hongos patógenos.
    Compiten por sustrato tanto en la rizosfera (raíz) como en la filosfera (hojas) con los patógenos de las plantas.
  5. Producen antibióticos que son altamente tóxicos para los hongos patógenos del cannabis.
  6. Promotor de crecimiento, los microorganismos se establecen en el sistema radical lo protege y estimula la absorción de nutrientes. Al instalarse en las raíces y hojas induce a la planta a producir fitoalexinas que le dan resistencia a las plantas al ataque de hongos, bacterias y nematodos patógenos.

Una buena fertilizad del suelo y un óptimo equilibro entre la microbiota beneficiosa y la microbiota patógena hace que las plantas desarrollen sanas, fuertes y protegidas.Una buena fertilizad del suelo y un óptimo equilibro entre la microbiota beneficiosa y la microbiota patógena hace que las plantas desarrollen sanas, fuertes y protegidas.

En general el uso de esto agentes de control biológico viene ligada a un manejo más complejo debido a la cantidad de factores bióticos (otros microorganismos) y abióticos (condiciones ambientales) que pueden influir negativamente sobre los mecanismos de acción de estos microorganismos o afectar a la interacción entre planta hongos fitopatógenos y las rizobacterias. Aun así, el control biológico de hongos con estas baterías de la rizosfera ha demostrado ser muy útil para el control de Fusarium.

El resultado del manejo de las rizobacterias es una menor nivel de enfermedad y obtención de mayores producciones en el cultivo.

Factores que limitan la acción de los agentes microbianos

  1. Tipo de huésped.
  2. Densidad de inoculo del patógeno.
  3. La combinación de agentes usados.
  4. La temperatura ha demostrado ser factor clave implicado en los niveles finales de control de las enfermedad alcanzados por estas rizobacterias.

 

Trichoderma

Las especies de Trichoderma son hongos habitantes del suelo ampliamente usados en la agricultura comercial y en cannabis cultura profesional. Estos agentes microbianos beneficiosos se emplean en todas las estrategias preventivas para el control de determinadas enfermedades de la raíz, vasculares y chancros que afectan al cannabis.

Las Trichoderma están plenamente estudiadas y se llevan empleando en la agricultura comercial de todo el mundo como productos ”fungicidas” desde los años 40.

Algunas especies de Trichoderma son muy famosas por su actividad degradadora sobre el sustrato y por ser rápidas colonizadoras. Estas características permiten a dichas razas ser más interesantes en el control de hongos fitopatógenos, debido a su gran capacidad de sobrevivir y por producir un verdadero arsenal químico antifúngicos de elevado valor biotecnológico. Las Trichoderma han demostrado ser potentes agentes de control biológico frente a más de 40 hongos patógenos, entre estos muchos que afectan al cannabis.

La especie más conocida y usada es la Trichoderma harzarium

Los mecanismos de acción de las Trichoderma son bien conocidos, veamos:

Mecanismos de acción de las Trichoderma

  1. Micro-parasitismo.
  2. Inhibición de enzimas producidas por el patógeno.
  3. Antibiosis.
  4. Competición por nutrientes.
  5. Competición por espacio.
  6. Aumenta la tolerancia de la planta al estrés.
  7. Solubilización y secuestro de nutrientes inorgánicos.
  8. Promoción del desarrollo de la planta y de sus raíces.
  9. Inducción de resistencia en la planta.

Las Trichoderma son ampliamente distribuidos por los suelos españoles e isleños de forma natural.

La producción de antibióticos de distinta naturaleza, el efecto inhibidor de sus antibióticos y las enzimas que hidrolizan la paredes celular de los hongos son sus grandes armas.

Como hemos dicho un poco más arriba, algunas especie de Trichoderma pueden ser importantes degradadoras de materia orgánica y actuar como competidores de fitopatógenos en sus fase saprofíticas. Hemos estudiado como muchos hongos patógenos tienen un a fase en el suelo donde se alimentan de restos de materia orgánica muerta, esta fase a veces es el comienzo del desarrollo del patógeno. La Trichoderma degradan estos posibles e iniciales focos de infección, como la raíces muertas.

Hay razas que son capaces de favorecer las actividades de otras bacterias y micorrizas, mientras otras pueden actuar como promotoras del crecimiento de la planta, incrementando su tamaño, área foliar y peso.

La dualidad de las funciones de Trichoderma convierte a este hongo en agente microbiano de gran y especial interés para la biotecnología moderna.

Aunque la capacidad de Trichoderma para favorecer el crecimiento de las plantas, incluyendo sistema radicales más robustos y extensos, es conocida desde hace mucho tiempo, es en estos últimos años cuando se están conociendo los mecanismos que controlan estas capacidades. No obstante, el efecto inductor de las repuestas de defensa de la planta, así como el efecto fertilizante de Trichoderma se ha explorado escasamente si se compara con sus bien documentadas capacidades antagonistas contra agentes patógenos.

La aplicación de agentes microbianos no es sólo para el cultivo en suelo directo, los ataques de patógenos del suelo en los cultivos hidropónicos y en los cultivos en contenedor en general, son devastadores, especialmente en cultivos en condiciones de interior.  La aplicación de agentes microbianos no es sólo para el cultivo en suelo directo, los ataques de patógenos del suelo en los cultivos hidropónicos y en los cultivos en contenedor en general, son devastadores, especialmente en cultivos en condiciones de interior.

Como hemos dicho las Trichoderma son naturales en muchos suelos, se dispersan de campo a campo con el viento, con el movimiento de tierras y plantas. A menudo las Trichoderma vienen asociadas a los sistemas radicales de las plantas y algunas especies son altamente competidoras en ese ecosistema, siendo capaces de colonizar y crecer sobre las raíces a medida que estas se desarrollan. Desde un punto de vista agronómico aquellas razas que mejor compiten en la rizosfera son las ideales para añadirse al suelo o al semillero. Una vez que las Trichoderma entran en contacto con la planta, sus hifas colonizan la superficie de la raíz y llegan a penetrar intercelularmente a través de la epidermis y el córtex sin llegar a los vasos. Las mejores razas son capaces de crecer con la raíz a mucha profundidad, vivir, persistir y ser viables más de un año después de sus aplicación.

Los cultivos en maceta con sustratos orgánicos están bien lejos de ser suelos supresivos, la inexistencia de estos agentes facilitan la proliferación de una multitud de patógenos del suelo. Basándonos en esto, la inoculación de algunos de estos agentes microbianos se hace vital para el buen desarrollo de las plantas y reducir las perdidas por enfermedades.

Agradeciemientos: Fede (Dr. Grow´s Productions)

Referencias:

[1]    McPartland J.M., Clarke R.C. & Watson D.P. 2000. Hemp diseases and pests. Management and biological control. CABI Publishing.

[2]    Salami M. 2008. Cannabis sativa L., Dr.Grow´s Productions.

[3]    Salami M. 2010. Enfermedades infecciosas. Cannabis magazine nº70.

[4]    S.E.F. 2000. Patología Vegetal, Mundi-Prensa y Phytoma.

[5]    Primer trasplante con Jumus DobleCero http://www.youtube.com/watch?v=3T8sTaa6cnU

[6]    Trasplante final con Jumus DobleCero http://youtu.be/1PnQ8ii8MDc

 

 

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