Variaciones del contenido de Mn de dos suelos sometidos a esterilización y su efecto sobre la pudrición radical o "mal de pie" del trigo
ABSTRACT: The variation on Mn
content of a suppressive and a conducive soils on the expression
of take-all wheat (Triticum aestivum L.) disease, caused
by the fungus Gaeumannomyces graminis (Sacc.) von
Arx & Olivier var. tritici Walker (Ggt), was evaluated
under controlled greenhouse conditions. Two soils of the Ninth
Region previously determined to be A) naturally suppressive
(ultisol) and B) as conducive (andisol) to wheat take-all disease
were used. Both soils were seeded with wheat cv. Dalcahue – INIA
for 40 days, under natural growing conditions and in autoclave
and microwave sterilized soil, to observe the effect of Mn
content on the expression of the disease. The Mn content
increased after sterilization from 98.2 mg kg-1 to 293
mg kg-1 in the suppressive soil, and from 2.5 mg
kg-1 to 295 mg kg-1 in the conducive soil.
The dry matter was not affected by the Mn variations in the
soils. The root infection process of the wheat operated
independently of the available Mn content of the soil, be it
suppressive or conducive; and the root infection reached levels
as high as 89%. The foregoing indicates that the inhibition of
the infection observed on transferring 1% of the suppressive soil
to a sterile base is not an expression of their manganese content
but of biological factors associated with those soils.
Key words: take-all, wheat, suppressive soils,
conducive soils, Gaeumannomyces graminis, soil
sterilization
RESUMEN: Se evaluó bajo condiciones
controladas de invernadero, el efecto de la variación del
contenido de Mn de un suelo supresivo y
un suelo conducivo, sobre la expresión de la
pudrición radical del trigo (Triticum aestivum L.)
o "mal de pie", causada por el hongo ascomicete
Gaeumannomyces graminis (Sacc.) von Arx &
Olivier var. tritici Walker (Ggt). Se utilizaron dos
suelos de la IX
Región previamente determinados como: A) naturalmente
supresivo (ultisol) y B) como conducivo (andisol) a la
pudrición radical del trigo. Se evaluaron ambos suelos
sembrados con trigo cv. Dalcahue – INIA durante 40 días,
en su condición natural y bajo esterilización con
autoclave y microonda, para observar el efecto del contenido de
Mn sobre la expresión de la enfermedad. Los valores de
Mn del suelo se incrementaron producto de la
esterilización, en suelos supresivos desde 98,2 a 293 mg
kg-1, y en suelos conducivos de 2,5 a 295 mg
kg-1. La MS de las plantas no se
vió afectada por las variaciones experimentadas por el Mn
en estos suelos. El proceso de
infección radical de las plantas de trigo operó en
forma totalmente independiente del contenido de Mn disponible del
suelo, sea éste supresivo o conducivo; la infección
radical llegó a niveles tan altos como un 89%. Lo anterior
indica que la inhibición de la infección observada
al transferir 1% de suelo supresivo a una base de suelo
estéril, no se debe al mayor contenido de Mn del suelo
esterilizado, sino a factores
bióticos asociados a esos suelos.
Palabras clave: mal del pie, trigo, suelos
supresivos, suelos conduvivos, Gaeumannomyces
graminis, esterilización de suelo.
Introducción
La pudrición radical del trigo (Triticum
aestivum L.), causada por el hongo ascomicete
Gaeumannomyces graminis (Sacc.) von Arx &
Olivier var. tritici Walker (Ggt), es una de las enfermedades más
importantes de este cereal en el mundo. En Chile, la enfermedad
se presenta con particular severidad en suelos de trumao
(andisoles), desde la VIII a la X región. A la fecha no
existen métodos de
control efectivos
de este problema (Hornby, 1998), excepto la rotación de
cultivos, la cual, por diversos aspectos técnicos y
económicos, no siempre es factible de realizar, y su
efecto bajo diversas condiciones de suelo y clima es
variable.
La identificación de suelos naturalmente
supresivos a la pudrición radical (capaces de transferir
factores bióticos inhibitorios de la enfermedad), es
considerada de gran relevancia en la búsqueda de
organismos con potencial biocontrolador del agente causal (Ryder
et al., 1990; Cook, 1990), siendo empleados como estrategia por
numerosos investigadores (Hornby, 1998). Esta supresión
natural es atribuida principalmente a una microflora antagonista
que se desarrolla bajo condiciones de monocultivo de trigo
(Shipton et al., 1973; Cook y Rovira, 1976; Cook y Weller, 1987),
aún cuando las características y probables formas
de desarrollo de
los diferentes tipos de supresión observados son variables
(Hornby, 1998).
Existen otras teorías
como explicación a la inhibición natural de la
enfermedad en algunos suelos. Una de ellas se refiere a la mayor
disponibilidad de manganeso (Mn) en los suelos por efecto de
bajas poblaciones de bacterias
oxidativas de este elemento (Huber y McCay-Buis, 1993; Huber,
1998). En estos casos los suelos supresivos a la enfermedad
presentan altos niveles de Mn disponible y elevada actividad
biológica, lo cual mantendría al Mn en forma
disponible para la absorción de las plantas. Lo anterior
coincidiría con el hecho que la enfermedad se presenta en
otros países, principalmente en suelos alcalinos, de baja
fertilidad (Asher y Shipton, 1981; Hornby, 1998), condiciones
bajo las cuales el Mn se encuentra normalmente inmovilizado, y
por tanto los suelos son deficitarios en este elemento (Graham,
1983; Graham et al., 1991). Sin embargo, Hornby (1998)
señaló que no existe suficiente evidencia que
permita aseverar o rechazar esta teoría,
a lo menos para el caso de Inglaterra, donde
la deficiencia de Mn es común en la mayoría de los
suelos cultivados con trigo.
La IX Región, así como la zona sur de
Chile, posee extensas superficies de suelos derivados de cenizas
volcánicas que se caracterizan por tener pH moderado a
fuertemente ácido, déficit generalizado de bases,
principalmente calcio, niveles limitantes de aluminio de
intercambio, y problemas de
acidificación de diversa intensidad y magnitud. En estas
condiciones, normalmente el Mn no presenta limitaciones de
disponibilidad, al menos por las características
químicas típicas de estos suelos. Altas
concentraciones de Mn+2 en la solución del suelo son
esperables sólo en suelos ácidos,
con altos niveles de Mn fácilmente reducible en
combinación con tenores elevados de materia
orgánica, alta actividad microbial y anaerobiosis, tanto
temporal como permanente (Katyal y Randhawa, 1986; Marschner,
1990). Se ha establecido que en suelos trumaos y ñadis de
la IX y X Región, sobre el 45% de los casos presentan
tenores medios a altos
de disponibilidad de Mn (Rodríguez, 1993). De acuerdo a lo
anterior, se esperaría una baja expresión de la
pudrición radical en los suelos del sur de Chile, sin
embargo, es precisamente en estos suelos donde se presenta una
alta ocurrencia de la enfermedad.
Recientemente, dentro del marco del proyecto FONDECYT
N°1960031, se detectó la presencia de suelos con
propiedades supresivas a la pudrición radical del trigo en
suelos del sur de Chile, empleando la metodología que considera la transferencia
de factores bióticos inhibitorios de la enfermedad, a
través de la adición de 1% de suelo natural a una
base del mismo suelo previamente esterilizado (Gerlagh, 1968;
Shipton et al., 1973; Cook y Rovira, 1976; Rovira y Wildermuth,
1981; Andrade et al., 1994).
Debido a que la esterilización del suelo, sea por
métodos físicos o químicos, genera cambios
en sus componentes nutricionales, elevando significativamente el
contenido de Mn (Martin, 1953; Forsee, 1954; Hodgson, 1963;
Martin et al., 1973; Mantylahti e Ylaranta, 1981), se
consideró necesario evaluar el posible efecto que el
aumento del Mn, generado por este tratamiento del suelo,
podría tener sobre la expresión de la
pudrición radical, en dos suelos con propiedades
supresivas y conducivas a la enfermedad.
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