La enfermedad de la vaina negra es una enfermedad fúngica de los árboles del cacao . Este patógeno, si no se trata, puede destruir todos los rendimientos; anualmente el patógeno puede causar una pérdida de rendimiento de hasta 1/3 y hasta el 10% del total de árboles puede perderse por completo.
Este patógeno puede ubicarse en cualquier parte de los árboles de cacao, pero es más conocido por el aspecto negro momificado que le dará al fruto del árbol de cacao. Mantenerse por delante del patógeno es el mejor medio de control; el patógeno se puede reducir en gran medida si se permite que la hojarasca permanezca en el suelo y si el patógeno se sale de control, se puede utilizar el control químico. Este patógeno se encuentra principalmente en áreas tropicales donde se encuentran los árboles de cacao y necesita lluvia para esparcir sus esporas.
El síntoma de la enfermedad de la vaina negra es la lesión necrótica en la vaina del cacao de color marrón o negro, que eventualmente se agrandó hasta cubrir toda la vaina. El crecimiento de micelio blanco en las lesiones que aparecieron varios días después de la infección es el signo del patógeno causal de la enfermedad de la vaina negra, que es Phytophthora spp .
La enfermedad de la vaina negra comienza cuando la vaina infectada muestra algunas pequeñas manchas amarillas, que eventualmente se vuelven marrones y se agrandan hasta convertirse en una lesión de color marrón oscuro o negro en cinco días. La lesión crece rápidamente y cubre toda la vaina después de ocho días de infección. La infección no sólo se produce en la superficie de la vaina, sino que también invade el interior de la vaina afectando a los granos. El crecimiento del micelio blanco sobre la vaina negra es visible a los 11 días y se inicia la esporulación. La dispersión de esporangios o zoosporas a través del agua, hormigas y otros insectos ocurre en esta etapa e infectará otras vainas sanas cercanas. El contacto directo de una vaina negra con vainas sanas también conduce a la propagación de enfermedades. [1] Además, el cojín floral infectado y las vainas momificadas son los lugares donde P. palmivora sobrevive durante la estación seca, donde el patógeno crecerá y continuará infectando otras vainas en desarrollo. [2] La infección ocurre en cualquier etapa del desarrollo de las vainas. donde provoca el marchitamiento y la muerte de las mazorcas jóvenes y destruye los granos de las mazorcas maduras. [3] [4] Las vainas completamente infectadas (la vaina momificada), que luego se deshidratan, son capaces de proporcionar el inóculo de P. palmivora durante al menos 3 años. [5] P. megakarya causa el mismo síntoma que P. palmivora , pero la aparición es más rápida y generalmente produce mayor cantidad de esporas. Tanto P. palmivora como P. megakarya también causaron cancros en la corteza, cojín floral y chupones, y los cancros en la base podrían extenderse a las raíces principales. Los cancros fueron identificados como una de las fuentes de inóculo para la enfermedad de la vaina negra. [6] Además, el patrón de infección causado por P. megakarya comienza desde el suelo y asciende hasta el dosel; sin embargo, no se ha informado de un patrón distintivo de infección de la enfermedad causada por P. palmivora . [7] Este patrón de infección podría deberse a P. megakarya y P. palmivora que sobrevivieron en el suelo [8] y P. megakarya podría estar sobreviviendo en las raíces de algunas especies de árboles de sombra que se encuentran en las plantaciones de cacao. [9]
La enfermedad de la vaina negra si bien su nombre indica que se encuentra en Theobroma cacao más comúnmente conocido como árboles de cacao también tiene diferentes hospedadores, por ejemplo; P. megakarya se ha detectado en las raíces de los árboles de sombra de África occidental [3], si bien estos árboles también pueden verse afectados por el patógeno, es debido al valor de mercado de los árboles de cacao en el que se hace todo el énfasis y la investigación sobre la enfermedad. árboles de cacao.
En los árboles de cacao, P. megakarya infecta con cancros la corteza, las flores y los árboles. Estos cancros a menudo exudan una goma rojiza que reduce la vida del árbol y, a su vez, reduce el rendimiento de la planta. El lugar más devastador que ataca el patógeno son las flores, ya que a partir de estas flores es donde se asentará el fruto del cacao. Una flor infectada tendrá frutos infectados, que se volverán negros y no podrán ser cosechados ni procesados.
Se han identificado siete patógenos diferentes que causan la enfermedad de la vaina negra en todo el mundo. Todos los patógenos se encuentran en el género Phytophthora (un oomiceto que daña las plantas). Las siete especies responsables de la enfermedad de la vaina negra son; P. capsici, P. citrophthora, P. megasperma, P. katsurae, P. palmivora y P. megakarya. Si bien todos estos patógenos pueden causar la enfermedad de la vaina negra, los dos patógenos principales son P. palmivora y P. megakarya . [3] Los patógenos de la enfermedad de la vaina negra afectan a todos los árboles de cacao en todo el mundo. P. capsici y P. citrophthora se encuentran en América Central y del Sur, mientras que otros como P. megakarya se encuentran en África central y occidental. Todos estos patógenos pueden presentarse en todas las partes de los árboles de cacao, pero son más devastadores en la propia fruta, donde la convierten en una envoltura negra momificada. Esta fruta entonces es inútil y ya no se puede utilizar.
P. megakarya se encuentra en África central y occidental. [3] Durante las épocas más frías y húmedas del año, hay un aumento en los incidentes de la enfermedad de la vaina negra en comparación con las épocas más cálidas y secas del año. [10] La enfermedad tiene un pico poco después de una lluvia. El clima húmedo asociado con este patógeno y todos los demás patógenos de la enfermedad de la vaina negra es necesario a medida que los esporangios se forman y comienzan a distribuir las esporas a través de la lluvia, las salpicaduras de agua y el agua corriente. [11] Debido al comportamiento de propagación de este patógeno que necesita agua, casi siempre hay un aumento en la prevalencia de la enfermedad poco después de la temporada de lluvias.
Se demostró que la propagación de la infección a las vainas que se encuentran sobre el suelo desnudo es mayor en relación con las vainas que se encuentran sobre la hojarasca. [12] La razón de esto se debe a que las salpicaduras de lluvia del suelo desnudo propagan el inóculo a las vainas. Sin embargo, la hojarasca debajo del árbol impidió que las gotas de agua salpicaran las partículas del suelo, así como el inóculo debajo de la hojarasca, hacia las vainas de arriba. Además, también se informó que las mazorcas cercanas al suelo mostraron mayores infecciones en comparación con las mazorcas más altas debido a que se salpicó más tierra y se pegó a las mazorcas inferiores, por lo que causa más infecciones.
Se observó la propagación de esporas a través del aire desde vainas infectadas y en estudios previos se han hecho algunas suposiciones sobre este mecanismo de dispersión, [13] sin embargo sigue siendo incierto debido a los resultados poco convincentes de un experimento que recolectó algunas esporas en el aire usando el trampa volumétrica de esporas, donde se encontró una pequeña cantidad de esporas en la trampa. Por el contrario, la dispersión del inóculo a través de la lluvia se considera un mecanismo eficaz para difundir el inóculo. Se supuso que bajo un dosel cerrado, llegaría menos agua a las vainas esporuladas para esparcir el inóculo; sin embargo, las gotas de lluvia de las hojas y ramas también podrían esparcir el inóculo hacia los alrededores. Las vainas infectadas que se encuentran en el suelo o en la hojarasca también podrían propagar el inóculo; sin embargo, se observó una mayor infección en las vainas ubicadas debajo de las vainas infectadas que colgaban del árbol en comparación con las vainas al mismo nivel de las vainas infectadas. Se informó que las salpicaduras de gotas arrastradas por el viento de las mazorcas infectadas también pueden infectar las mazorcas de diferentes árboles cercanos [12]
La dispersión de la enfermedad también está asociada a los invertebrados vectores. Se informó que las hormigas constructoras de tiendas de campaña, como Crematogaster striatula y Camponotus acvapimensis, son el vector principal en la diseminación de las esporas de P. palmivora de vainas infectadas a vainas sanas en Ghana. [14] Se pensaba que C. striatula era el vector más importante responsable de las pérdidas de vainas negras debido a su comportamiento de construcción de tiendas de campaña, así como a su dominio dentro del área en condiciones particulares. En Ghana, C. striatula quita la capa exterior de la mazorca de cacao y utiliza este material para construir la tienda. Por lo tanto, esta hormiga propaga efectivamente la enfermedad transportando las esporas de las vainas infectadas en el suelo o en los árboles a las vainas sanas. Además de C. striatula, otras especies de hormigas, a saber, C. africana, C. clariventris y C. depressa, también fueron responsables de la propagación de la enfermedad [14] . Además, Camponotus acvapimensis , otro tipo de hormiga constructora de tiendas que utiliza el suelo como material de construcción. Los materiales para la construcción de tiendas de campaña fueron identificados como el agente más importante para difundir el inóculo en Nigeria. [15] Se identificó el suelo como la fuente de inóculo para P. megakarya [12] y, por lo tanto, se dio a entender que esta especie de hormiga podría usar el suelo infectado para construir tiendas de campaña, lo que infecta las vainas sanas de los árboles.
Otros invertebrados que se han asociado con la propagación de la enfermedad son varias especies de escarabajos, caracoles, orugas y milpiés. [13] Se encontró que las muestras fecales de estos organismos contenían esporas viables de P. palmivora . Se informó que el escarabajo de la familia Nitidulidae es el vector más común de la vaina negra, ya que se encontró entre el 50 y el 60% de las apariciones de vaina negra. Estos invertebrados consumen la capa exterior de las vainas infectadas y, de paso, ingieren el micelio y las esporas del patógeno, propagando así el patógeno a otras vainas sanas.
Hay varios métodos disponibles para controlar la enfermedad de la vaina negra, como el control cultural, químico y biológico. Además, el cultivo de variedades resistentes a la vaina negra es una alternativa para reducir la incidencia de enfermedades.
Se podrían implementar varias prácticas culturales para controlar la enfermedad de la vaina negra en las plantaciones de cacao. [4] Se recomienda un espaciamiento de 3,1 x 3,1 my podar los árboles para plantar cacao a fin de permitir que fluya más luz y aire alrededor de los árboles. Esto reducirá el nivel de humedad que causa la enfermedad de la vaina negra. La eliminación de vainas con síntomas de vaina negra también debe realizarse para eliminar la fuente de inóculo. En otro estudio, se informó sobre la utilización de mantillo en plantaciones de cacao en Papua Nueva Guinea, lo que tiene algún efecto negativo en la población de P. palmivora y, por lo tanto, podría reducir la infección de las mazorcas, especialmente al comienzo de la temporada de lluvias. La hojarasca mostró una rápida disminución en la recuperación de patógenos del tejido de cacao colonizado después de 18 semanas, en relación con la cobertura del suelo con pasto. [16] Una explicación para esto se debe al mayor contenido de humedad y actividad microbiana de otros microbios debajo de la hojarasca que reduce la supervivencia de Phytophthora cinnamomi, como lo documenta Aryantha et al. (2000). [17] Se demostró que una cosecha de vainas maduras más frecuente (es decir, dos veces por semana) y la eliminación de las vainas infectadas del suelo reducen significativamente la aparición de enfermedades y mejoran el rendimiento de las vainas en comparación con una cosecha y eliminación menos frecuentes (es decir, una vez al mes). Además, también se deben eliminar las vainas sanas esparcidas por el suelo, ya que se infectarán y se convertirán en una fuente de inóculo más adelante. [18] El saneamiento es un método cultural para controlar la enfermedad de la vaina negra. Las prácticas de saneamiento incluyen la eliminación de malezas, la poda, el raleo y la eliminación de vainas infectadas y momificadas cada dos semanas [7] para eliminar la fuente de inóculo. Se observó que la eliminación de vainas fitosanitarias reduce significativamente la aparición de enfermedades entre un 9% y un 11% y un 22% y un 31%, donde esta práctica elimina la fuente del inóculo secundario. Sin embargo, se observó que el aumento en la incidencia de enfermedades después de la temporada de lluvias se debe probablemente a la propagación del inóculo desde el sitio de supervivencia por la lluvia. La aplicación de fungicida después del saneamiento se realiza comúnmente para un control eficaz de la enfermedad, ya que la práctica de saneamiento por sí sola no eliminaría la fuente de inóculo y aún causa un mayor incidente de vaina negra en comparación con el saneamiento seguido de al menos una aplicación de fungicida [7].
Se ha demostrado que la aplicación de fungicida de cobre reduce significativamente una gran cantidad de incidencias de vainas negras [ ¿ortografía? ] en Nigeria. Se identificó que el metalaxil (Ridomil) y el óxido cuproso (Perenox) tienen éxito en aumentar el número de vainas sanas cosechadas en comparación con la aplicación de fosetil aluminio (Aliete) y el tratamiento de control. Además de eso, el momento de la aplicación del fungicida tiene algún efecto positivo en el rendimiento final de vainas, donde esta parcela produjo un mayor rendimiento que la parcela sin fumigar. La aplicación se realizó antes de agosto, que es antes de la principal epidemia de enfermedad que suele ocurrir en septiembre y octubre. [8] El estándar recomendado para la aplicación de fungicidas para controlar la enfermedad de la vaina negra causada por P. megakarya durante una temporada es de 6 a 8 aplicaciones cada 3 a 4 semanas. Sin embargo, la adopción de la aplicación recomendada fue muy baja entre los agricultores de Ghana. Por lo tanto, un experimento con un número reducido de aplicaciones de fungicidas demostró que hubo una reducción del 25 al 45% en la incidencia de enfermedades. [7] En términos de control de enfermedades y rendimiento, el saneamiento y tres aplicaciones del fungicida Ridomil 72 plus (12 % metalaxil + 60 % 1-óxido de cobre) mostraron un mejor control en comparación con el saneamiento solo y el saneamiento con una o dos aplicaciones de fungicida. Sin embargo, se demostró que una aplicación reducida de fungicida era significativamente menos efectiva que la aplicación de fungicida estándar recomendada. Se sugirió que comprender la fuente del inóculo, la cantidad de producción de inóculo infeccioso y cómo se disemina la enfermedad es importante para identificar el método apropiado y económico en la aplicación de fungicidas, así como para un control efectivo de la enfermedad. Por ejemplo, la aplicación de fungicida en el tronco ayudará a los agricultores a controlar la propagación de la enfermedad en el dosel, ya que es difícil llegar al dosel durante la aplicación del fungicida. Con el tiempo, esto ahorrará más tiempo, mano de obra y costos en el manejo de enfermedades. [7]
En Ghana, un estudio que combinó la aplicación de saneamiento y fungicida mostró una reducción significativa en el porcentaje de incidencia de enfermedades, donde se observó una mayor incidencia de vainas negras en las vainas del tronco que en el dosel en el tratamiento de control (sin aplicación de fungicida). Esto sugirió que la aplicación de fungicida en el tronco protegería las mazorcas de la infección y, por lo tanto, reduciría la tasa de infección primaria y secundaria, tanto en el tronco como en el dosel. Además, la aplicación de fungicida sistémico (fosfonato de potasio) con una y doble inyección (20 ml y 40 ml de fungicida para cada frecuencia de inyección) y semisistémico (metalaxil) mostró un mejor control en comparación con los fungicidas de contacto (fungicida a base de cobre). en ambas ubicaciones que se utilizaron en el experimento. [7]
La aplicación intensa de fungicidas químicos eventualmente genera resistencia en los patógenos y causa contaminación del suelo y el agua. Por lo tanto, se deben establecer e implementar métodos más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente, como el control biológico. Se identificaron varias especies de hongos del género Trichoderma como endófitos beneficiosos para controlar la vaina negra causada por Phytophthora spp . Se observó un aislado de Trichoderma asperellum del suelo como un micoparásito potencial para P. megakarya , donde este hongo tiene el potencial de reducir la incidencia de la vaina negra en condiciones de campo en Camerún. Se informó que se produjeron casos moderados de vaina negra (47%) en el tratamiento con T. asperellum en comparación con árboles no tratados (71%) y fungicida químico (1,73%). [19] También se ha documentado que otra especie, T. virens, reduce la incidencia de la vaina negra en Perú. [20] En Brasil, una nueva especie conocida como Trichoderma marcialese Samuels, sp. nov. fue identificado como un endófito del cacao, que tiene la capacidad de reducir los síntomas de la vaina negra causados por P. megakarya . [21] Esta especie endófita sobrevive en las mazorcas de cacao y tiene la capacidad de establecer una larga asociación endófita con el huésped (alrededor de 3,5 meses). Sin embargo, la protección contra la vaina negra mediante control biológico no es tan efectiva como el control mediante fungicidas químicos. [19] [21]
No existe una variedad específica de cacao que muestre resistencia a la infección por Phytophthora , y el establecimiento y utilización de variedades resistentes probablemente dependa de la región. Se han establecido numerosos programas de mejoramiento en todo el mundo para detectar y probar híbridos locales en busca de resistencia a Phytophthora spp . Por ejemplo, un estudio realizado en Camerún evaluó el rendimiento de los cultivares de cacao locales (los cultivares del sur y del norte de Camerún) en comparación con los cultivares del banco de genes local e internacional. El cultivar del banco de germoplasma local consistió en un híbrido F1 de Upper Amazon X Trinidad, y se proporcionó un cultivar internacional de Papua Nueva Guinea y América Latina a través del International Cocoa Genebank, Trinidad. Según la información proporcionada por los agricultores y las pruebas de discos foliares para evaluar la resistencia, los cultivares locales seleccionados del campo de los agricultores mostraron una mayor resistencia a P. megakarya en comparación con otros. Así, se concluyó que existen algunas variedades potencialmente resistentes disponibles en esta zona. [22] Además, la agencia CEPLAC (Plan Ejecutivo de Cultivo de Cacao) en Brasil está realizando más trabajos para desarrollar variedades resistentes a las vainas negras [23] y es de esperar que se establezcan más programas de mejoramiento centrados en las variedades resistentes a las vainas negras para producir variedades resistentes comercializadas. variedades.
La industria del chocolate estadounidense consume 1.400 millones de dólares en cacao y proporciona 68.450 puestos de trabajo en todo Estados Unidos. [24] Dado que esta industria es tan importante no sólo en los EE. UU. sino también en todo el mundo, la enfermedad de la vaina negra es de gran importancia. Este patógeno, si no se trata, puede destruir todos los rendimientos; Anualmente, el patógeno causa una pérdida de rendimiento del 20-30% y mata por completo alrededor del 10% de los árboles.
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