USO DE LA SOLARIZACIÓN Y BIOANTAGONISTAS PARA EL CONTROL DE PATÓGENOS RADICALES Y MALEZAS EN EL CULTIVO DEL TOMATE Y DE LA FRUTILLA EN CHILE [1]

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Ing. Agr. Jaime R. Montealegre A.
Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile. 
Casilla 1004, Santiago – Chile
jmonteal@uchile.cl

Cita: Uso de la solarización y bioantagonistas para el control de patógenos radicales y malezas en el cultivo del tomate y de la frutilla en Chile. Montealegre, Jaime. Santiago, Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile, 2005. :. http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_agronomicas/montealegre_j/15.html

 

1. Introducción

La solarización se comienza a investigar en la década de los setenta como una alternativa viable o complementaria a la fumigación con pesticidas, para el control de fitopatógenos, insectos, nematodos y malezas (Anónimo, 1987).  En Chile, los primeros trabajos se iniciaron en la década de los noventa (Montealegre et al., 1996).

2. Solarización

La solarización se basa en el uso de la energía solar como fuente de calor para elevar la temperatura del suelo y la humedad para potenciar su efecto.  El cubrimiento del suelo con polietileno (generalmente transparente), aumenta el efecto térmico y evita las pérdidas de calor y humedad, logrando elevar la temperatura hasta niveles letales para muchos organismos que habitan el suelo.  Además, se producen cambios biológicos, químicos y físicos en el suelo, que se traducen en beneficios para el desarrollo y crecimiento de las plantas cultivadas posterior a la solarización (DeVay, 1991). 

Con el uso de esta práctica se logran, dependiendo de la zona geográfica, temperaturas mayores a 54º en los primeros centímetros del suelo, las que son letales para la gran mayoría de los fitopatógenos mesófilos (aquellos que sobreviven a temperaturas superiores a 31ºC (DeVay, 1991)), con lo cual la muerte termal se puede alcanzar incluso a los 30 cm de profundidad, dependiendo de la especie del patógeno (Katan y DeVay, 1991).

A pesar que con la solarización no se logra un control total de los fitopatógenos, es factible combinar esta práctica con el control biológico, obteniéndose de esta manera un resultado mejor y más perdurable en el tiempo, si se le compara con una fumigación con bromuro de metilo, por ejemplo.  En este sentido, existen diversos trabajos (Montealegre et al., 1996) que indican el mayor efecto residual de la solarización que el de bromuro de metilo en el control de Pyrenochaeta lycopersici en tomates, por ejemplo.

Dentro de los factores que afectan los resultados de la solarización se encuentran: temperatura del aire, suelo, nubosidad y humedad del ambiente, duración del día, intensidad de la radiación solar, humedad, textura y color del suelo, tipo de film (grosor y capacidad de transmisión de la luz) (DeVay, 1992).

Respecto al control biológico, si bien es cierto es un método muy ecocompatible, sus resultados dependerán de factores tales como la capacidad biocontroladora del microorganismo, los factores ambientales que afectan su sobrevivencia y capacidad biocontroladora (luz, temperatura, características físicas y químicas del suelo, etc.) y de manejo del biocontrolador, los que  influyen enormemente en los resultados de la eficacia a obtener.

Una buena alternativa de maximizar el efecto de la solarización, es la complementación de esta práctica con el uso de bioantagonistas.

3. Resultados de investigaciones sobre el uso de solarización y control biológico para el control de fitopatógenos y malezas

2.1. Uso de la solarización para el control de Verticillium dahliae y Fusarium oxysporum f.sp. fragariae en frutillas

Cuadro 1. Trabajos realizados por Aballay et al. (1996) en la zona de San Pedro (Región Metro­politana de Chile), demuestran que mediante la solarización se pueden obtener excelentes resultados de control de Verticillium dahliae (Cuadro 1).  Resultados similares se han obtenido en esta misma zona para el control de F. oxysporum f.sp. fragariae y Rhizoctonia solani por Montealegre et al. (1997) y Henríquez et al. (1996), respectivamente.

En el Cuadro 2 se presentan los resultados de control de F. oxysporum con solarización a diferentes profundidades y se compara el efecto residual de ésta y la aplicación de CH₃Br a los 40 días después de realizado este tratamiento.  Se observa que las poblaciones de F. oxysporum aumentan y, por lo tanto, la residualidad de este tratamiento es menor si se la compara con la solarización.

Cuadro 1.  Control de V. dahliae sometido a solarización y fumigación con CH₃Br en un suelo utilizado para el cultivo de la frutilla (San Pedro, Región Metropolitana, Chile). 

Días solarización1/	Profundidad (cm)	Tratamiento y Nivel de Control
		Control	Solarizado	CH3Br
10	10	0,0 a2/	78,3   b	100,0    c
	20	0,0 a	68,3   b	100,0    c
	30	0,0 a	56,7   b	100,0    c
30	10	0,0 a	95,0     c	100,0    c
	20	0,0 a	73,3   b	100,0    c
	30	0,0 a	36,7   b	100,0    c
40	10	0,0 a	98,3  c	100,0    c
	20	0,0 a	85,0   b	100,0    c
	30	0,0 a	70,0   b	100,0    c

Letras iguales significa que no existen diferencias estadísticas significativas según el Test del Rango Múltiple de Duncan (p≤0,05).
^1/  Indica los días después de iniciada la solarización en que fueron recolectadas las muestras.
^2/  Letras minúsculas comparan los tres tratamientos a una misma profundidad (en sentido horizontal). Aballay et al., 1996.

Cuadro 2.  Porcentaje de control de poblaciones naturales de F. oxysporum en frutillas a diferentes profundidades a los 40 días después de aplicación de solarización y CH₃Br*.

Tratamientos	Pocentaje de control (%)
	Profundidad del suelo (cm)
	10	20	30
Control	00,0  aA	00,0  aA	00,0  aA
Solarización (40 días)	78,9  bA	68,5  bA	63,4  bA
CH3Br (40 días después de aplicado)	100,0  cA	88,9  bA	53,0  bA
CH3Br (4 días después de aplicado)	100,0	89,5	95,0

Letras minúsculas comparan promedio en cada columna y mayúsculas en cada fila.

Los valores de una misma fila seguidos de letras distintas, difieren estadísticamente según Prueba del Rango Múltiple de Duncan (p≤0,05).

Defilippi (1995).  Se usó Metabromo 980 y polietileno transparente 40 micrones de grosor.

 

Al analizar las temperaturas medias diarias en el tratamiento solarizado y compararlas con el control y la temperatura crítica para F. oxysporum (37ºC), en la Figura 1 se observa que en el caso de la profundidad de 10 cm, se acumulan diariamente, al menos 6 horas sobre 37ºC en el caso del suelo solarizado (Defilippi, 1995).

Figura 1. Temperaturas medias diarias en tratamiento control y solarizado v/s temperatura crítica de desarrollo de F. oxysporum en frutillas (San Pedro, Región Metropolitana de Chile).

Al comparar entre horas acumuladas y grado de control alcanzado (Fig. 2), se aprecia que a medida que aumenta el tiempo de solarización, aumentan las horas acumuladas y aumenta el grado de control tanto para los 10 como 20 cm de profundidad (Defilippi, 1996)

Figura 2.  Relación entre horas acumuladas sobre 37ºC a los 10 y 20 cm de profundidad en tratamiento solarizado y porcentaje de control de F. oxysporum en frutillas en diferentes fechas de evaluación.

En base a los resultados obtenidos, se concluye que es factible realizar un control eficiente de F. oxysporum f.sp. fragariae, Rhizoctonia solani y Verticillium dahliae en suelos destinados al cultivo de frutillas en la zona de San Pedro (Región Metropolitana (RM) de Chile, 33º53’ Lat. Sur y 71º26’ Long. Oeste).

2.2. Uso de la solarización para el control de F. oxysporum f.sp. lycopersici, Pyrenochaeta lycopersici y Rhizoctonia solani en suelos monocultivados con tomates. 

Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici y F. solani son patógenos que se pueden encontrar asociados al cultivo del tomate en invernaderos fríos de la V Región. La solarización es una de las alternativas  para controlar a estos fitopatógenos; así, en trabajos realizados por Montealegre et al. (1997) se han logrado resultados comparables al CH₃Br en el control de poblaciones naturales de este hongo a los 10, 20 y 30 cm de profundidad en suelos monocultivados con tomate bajo invernaderos fríos después de 40 días de solarización (Cuadro 3).

Cuadro 3.  Porcentajes de control del inóculo natural en suelo desnudo (control), suelo solarizado y suelo fumigado en las tres profundidades a los 40 días de iniciado el tratamiento.

Tratamiento	u.f.c. de F. oxysporum/g de suelo
	Pre-trat.	Post-trat.	% control
Control  10 cm	567	244	0  b
Control  20 cm	567	189	0  b
Control  30 cm	489	156	0  b
CH3Br  10 cm	900	11	96  a
CH3Br  20 cm	533	11	94  a
CH3Br  30 cm	544	0	100  a
Solarizado  10 cm	711	11	96  a
Solarizado  20 cm	578	22	88  a
Solarizado  30 cm	433	22	86  a

Letras distintas indican diferencias significativas según Test de Duncan al 5%.

En el caso de Pyrenochaeta lycopersici, el nivel de control que se puede obtener con 40 días de solarización, es menor que el que se logra para F. oxysporum f.sp. lycopersici, F. solani y R. solani (Montealegre et al., 1997); sin embargo,  cuando se establece un cultivo posterior al tratamiento, el efecto residual de la solarización es mayor que el CH₃Br y se obtiene un rendimiento por planta mayor, así como también tomates de mejor calidad (Fig. 3) (Montealegre et al., 1996).

Fig. 3.  Rendimiento total y calidad de tomates cv. Fortaleza cultivados en un suelo naturalmente infectado con P. lycopersici y tratado con solarización y CH₃Br (Olmué, V Región).

Para el control de R. solani se han realizado investigaciones tanto en Arica (Montealegre et al., 1998) como en Quillota (Santander et al., 2003), obteniéndose buenos resultados en el control de este fitopatógeno (Cuadro 4) en invernaderos fríos utilizados para el cultivo de tomates.

Cuadro 4.  Efecto de los tratamientos de solarización y fumigación sobre control de Rhizoctonia solani y su efecto en el crecimiento de tomate FIR-593.

Tratamientos	Altura (cm)		Peso seco (g)		Nivel de daño1
Suelo natural (testigo)	128,0	d	22,6	d	2	ab(2)
Suelo natural+T.×polysporum cepa 34	144,6	bcd	29,0	bcd	2	ab
Suelo natural+T. harzianum cepa 650	184,6	a	30,2	bcd	2	ab
Suelo natural+P. lentimorbus cepa 629	172,0	ab	38,3	abc	2	ab
Suelo solarizado3	138,3	cd	24,3	d	3	a
Suelo solarizado+T. polysporum cepa 34	162,6	abc	30,3	bcd	2	ab
Suelo solarizado+T. harzianum cepa 650	179,3	a	32,3	bcd	1	b
Suelo solarizado+P. lentimorbus 629	181,3	a	44,8	a	1	b
Suelo bromurado3	121,0	d	25,4	cd	2	ab
Suelo bromurado+T. polysporum cepa 34	167,3	ab	29,4	bcd	1	b
Suelo bromurado+T. harzianum cepa 650	162,6	abc	28,3	ab	1	b
Suelo bromurado+P. lentimorbus 629	170,3	ab	39,1	ab	1	B

¹ Escala de 1 a 5. 1=planta sana o con menos de 2% del área radical atacada y 5=planta muerta con más del 90% del área radical y del cuello atacado (Mao et al, 1998).
² Letras iguales en las columnas significa que no existen diferencias estadísticas significativas al utilizar la prueba de Rango Múltiple de Duncan (p £ 0,05).
³ Suelo solarizado por 37 días y temperaturas máximas de 37,6°C. Suelo bromurado con bromuro de metilo, 75,5 cm³ * m^-2 durante 10 días.
⁴ T: Trichoderma, P: Paenibacillus.

En la Fig. 4 se presentan resultados del control de R. solani en Quillota.

Figura 4.  Unidades formadoras de colonia de R. solani antes y después de solarización y su comparación con CH₃Br en un suelo artificialmente inoculado en Quillota.

2.3.   Control de malezas mediante solarización en cultivos de frutillas y tomates.

Al aplicar solarización por 40 días en la zona de San Pedro (RM), se puede lograr prácticamente un cien por ciento de control de malezas, el que disminuye muy poco en el tiempo.  En la Fig. 5 se presentan los resultados expresados en gramos de materia seca de malezas a los  0, 30 y 60 días post-solarización y se compara con CH₃Br.

Figura 5.  Materia seca de malezas obtenida a los 0, 30 y 60 días post-solarización.

Resultados similares se obtuvieron en suelos dedicados al cultivo de tomates bajo invernaderos fríos en Olmué (V Región, 33º2’ Lat. Sur y 71º15’ Long. Oeste) con 40 días de solarización (Silva, 1996).

2.4. Uso de la solarización y bioantagonistas en el control de hongos fitopatógenos del sistema radical del tomate.

En la Figura 6 se presentan los resultados del grado de control de F. solani y peso seco de plantas de tomate cultivadas en un suelo inoculado artificialmente con el fitopatógeno, luego fue solarizado por 40 días en la zona de Quillota y posteriormente cultivado con tomates protegidos con Trichoderma harzianum (ThV y Th291) y Paenibacillus lentimorbus 629.  Se puede observar que hubo diferencias estadísticas entre los tratamientos, siendo mejores desde el punto de vista del nivel de daño aquellos tratados con T. harzianum. En el caso de P. lentimorbus más solarización, este tratamiento produjo mayor materia seca que los restantes.

Figura 6.  Peso seco y nivel de control con T. harzianum (Th) y  P. lentimorbus (PL) en un suelo solarizado inoculado con Fusarium solani (SIFs).

En el Cuadro 5 se presentan los resultados de un ensayo efectuado en Quillota, donde se utilizó solarización (40 días), CH₃Br, Trichoderma harzianum 650 (Th650) y Paenibacillus lentimorbus (PL), en un suelo inoculado artificialmente con R. solani.  Se observa que los tratamientos a base de CH₃Br y solarizados con Th650 y PL629 fueron los que menor nivel de daño tuvieron (y fueron comparables con los controles con y sin bioantagonistas); lo mismo sucede con el peso seco de las plantas (Montealegre et al., 2004).

Cuadro 5.  Efecto de T. harzianum y P. lentimorbus aplicados solos o con solarización para el control de R. solani en un suelo cultivado con tomates, inoculado artificialmente bajo condiciones de invernadero frío.

Tratamientos	Altura plantas (cm)	Peso fresco (g)	Peso seco (g)	Nivel de daño(1)
Control	139,6      b	157,3   a b	28,5         c d	3,0    a b(2)
Control + Th 650	168,3   a b	185,3   a b	38,5   a b	1,6       b
Control + PL 629	171,6   a b	171,8   a b	32,2      b c d	2,0    a b
Solarizado	170,3   a b	124,3     b	25,9           d	3,6    a
Solarizado + Th 650	186,6   a	188,6   a b	42,1   a	2,6    a b
Solarizado + PL 629	178,0   a	182,0   a b	36,7   a b c	2,6    a b
CH3Br	156,6   a b	128,6     b	28,6        c d	3,6    a
CH3Br + Th  650	188,6   a	210,6   a	43,9   a	2,0    a b
CH3Br + PL629	172,6   a b	200,6   a	41,7   a	2,3    a b

⁽¹⁾ Mao et al, 1998
⁽²⁾ Letras iguales indican que no existen diferencias significativas entre tratamientos según Test del Rango Múltiple de Duncan (p≤0,05). Montealegre et al., 2004.

4. Conclusiones

:: La solarización por sí sola logra un buen control de malezas y de hongos fitopatógenos que afectan al sistema radical de la frutilla y el tomate en las zonas de San Pedro y V Región y no produce el vacío biológico que causa un fumigante, de tal manera que no afecta la viabilidad de los microorganismos benéficos. Además produce un efecto positivo en el desarrollo de las plantas, lo que se traduce en mayor rendimiento y calidad de los frutos a cosechar (debido al efecto que produce en el suelo).  Su eficacia depende de las características del clima local, siendo menos eficiente en la V Región.

:: La solarización posee un mayor efecto residual en el control de fitopatógenos que el CH₃Br y no produce contaminación química.

:: Los productores no han utilizado la solarización, probablemente por el hecho que al aplicar esta práctica deben dejar de utilizar el suelo al menos por 45 días.

::La eficacia de la solarización puede potenciarse al utilizar microorganismos bioantagonistas seleccionados para un área geográfica determinada aplicados en el momento del transplante o en el speedling.

:: Los bioantagonistas no solo controlan al fitopatógeno, sino que también producen un efecto promotor del crecimiento de las plantas, lo cual se traduce en un mayor rendimiento y calidad de los frutos a cosechar.

5. Literatura consultada

Aballay, E.; Jardel, A. yMontealegre, J.  1996.  Efectos de la solarización y bromuro de metilo sobre Verticillium dahliae Kleb. y nematodos fitoparásitos asociados a monocultivos de frutilla.  Fitopatología 31(3): 230-240.

Anónimo.  1987.  En Israel: Solarización del suelo para controlar pestes.  Próxima Década 54: 2-3.

Defilippi, B.  1995.  Comparación entre solarización y bromuro de metilo en el control de Fusarium oxysporum Sch. y malezas en un suelo con monocultivo de frutilla en la comuna de San Pedro.  Memoria de Título Ing. Agrónomo. Fac. Cs. Agrarias y Forestales, Universidad de Chile. Santiago, Chile.  86 p.

DeVay, J.  1991.  Historical review and principles of soil solarization, pp. 1-15.  In: DeVay, J.; Stapleton, J. and Elmore, C. (Eds.).  Soil Solarization.  Roma, FAO. Plant Production and Protection Paper Nº109. 395 p.

DeVay, J.  1992.  La solarización del suelo. Parece demasiado bella..... pero funciona.  In: Chile Agrícola 17(177): 129-132.

Henríquez, J.; Montealegre, J. y Aballay, E.  1996.  Efecto de la solarización sobre poblaciones naturales de Rhizoctonia spp. en el suelo.  Investigación Agrícola 16(1-2): 51-56.

Katan, J. and DeVay, J.  1991.  Soil Solarization.  CRS Press.  Florida, USA.  267 p.

Mao, W.; R.D. Lumsden, J.A. Lewis and P.K. Hebbar. 1998.  Seed treatment using pre-infiltration and biocontrol agents to reduce damping-off of corn caused by species of Phytium and Fusarium.  Plant Disease.  82: 294-299. 

Montealegre, J.; Fuentes, P. and Henríquez, J.  1996.  Efecto de la solarización y fumigación en el control de Pyrenochaeta lycopersici y su relación con el rendimiento y calidad de un cultivo de tomates.  Fitopatología 31(3): 217-229.

Montealegre, J.; Silva, M. y Díaz, V.  1997. Efecto de la solarización y fumigación de Fusarium oxysporum y de malezas, en suelos de invernaderos fríos monocultivados con tomates. Universidad Austral de Chile. Facultad de Ciencias Agrarias.  Agro sur 25 (1) 1-15.

Montealegre, J.; Díaz, R.; Sepúlveda, G. and Sackenheim, R.  1998.  Uso de la solarización en el control de Rhizoctonia solani Kühn en el Valle de Azapa, I Región de Chile.  Investigación Agrícola 18(1-2): 17-24.

Montealegre, J.; Pérez, L.; Besoaín, X. yHerrera, R.  2004. Integrated control of soilborne and root-rot diseases in greenhouse tomatoes with solarization and biocontrol microorganisms in Chile.  In: Biological control of Soilborne Plant Diseases. Proc. of the International Seminar.  Buenos Aires, Argentina, March 18-19, pp. 128-139.  

Santander, C.; Montealegre, J. y Herrera, R.  2003.  Control biológico de Rhizoctonia solani en tomate en suelos previamente sometidos a solarización y bromuro de metilo.  Ciencia e Investigación Agraria 30(2): 107-112.

Silva, M.  1996.  Comparación entre solarización y bromuro de metilo para el control de Fusarium oxysporum Sch. y malezas en un suelo con monocultivo de tomates en la localidad de Olmué, Quinta Región.  Memoria de Título Ing. Agrónomo. Fac. Cs. Agrarias y Forestales, Universidad de Chile.  Santiago, Chile. 95 p.

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[1] Financiado por proyectos Fondecyt 1990785 y 1040531-04