Las enfermedades de las plantas son enfermedades de las plantas causadas por patógenos (organismos infecciosos) y condiciones ambientales (factores fisiológicos). [1] Los organismos que causan enfermedades infecciosas incluyen hongos , oomicetos , bacterias , virus , viroides , organismos similares a virus , fitoplasmas , protozoos , nematodos y plantas parásitas . [2] No se incluyen los ectoparásitos como insectos , ácaros , vertebrados u otras plagas que afectan la salud de las plantas al comer tejidos vegetales y causar lesiones que pueden admitir patógenos vegetales. El estudio de las enfermedades de las plantas se llama fitopatología .
La mayoría de los hongos fitopatógenos son ascomicetos o basidiomicetos . Se reproducen tanto sexual como asexualmente mediante la producción de esporas y otras estructuras. Las esporas pueden propagarse a largas distancias por el aire o el agua, o pueden transmitirse por el suelo. Muchos hongos que habitan en el suelo son capaces de vivir saprotróficamente , realizando parte de su ciclo vital en el suelo . Estos son saprotrofos facultativos.
Las enfermedades fúngicas se pueden controlar mediante el uso de fungicidas y otras prácticas agrícolas. Sin embargo, a menudo evolucionan nuevas razas de hongos que son resistentes a diversos fungicidas.
Los hongos patógenos biotróficos colonizan el tejido vegetal vivo y obtienen nutrientes de las células huésped vivas. Los hongos patógenos necrotróficos infectan y matan el tejido del huésped y extraen nutrientes de las células muertas del huésped. [3]
Los patógenos fúngicos importantes de las plantas incluyen:
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Los oomicetos son organismos parecidos a hongos entre los Stramenopiles . [9] Incluyen algunos de los patógenos vegetales más destructivos, como los agentes causales del tizón tardío de la papa [9], la pudrición de la raíz , [10] y la muerte súbita del roble . [11] [12]
A pesar de no estar estrechamente relacionados con los hongos, los oomicetos han desarrollado estrategias de infección similares, utilizando proteínas efectoras para desactivar las defensas de la planta. [13]
Algunos mohos mucilaginosos en Phytomyxea causan enfermedades importantes, incluida la raíz cluba en el repollo y sus parientes y la costra polvorienta en las patatas. Estos son causados por especies de Plasmodiophora y Spongospora , respectivamente. [14]
La mayoría de las bacterias asociadas con las plantas son saprotróficas y no dañan la planta en sí. Sin embargo, un pequeño número, alrededor de 100 especies conocidas, causan enfermedades, especialmente en las regiones tropicales y subtropicales del mundo. [15] [ página necesaria ]
La mayoría de las bacterias fitopatógenas son bacilos . Erwinia utiliza enzimas que degradan la pared celular para provocar la pudrición blanda . Agrobacterium cambia el nivel de auxinas para provocar tumores con fitohormonas.
Los patógenos bacterianos importantes de las plantas incluyen:
Los fitoplasmas y los espiroplasmas son parásitos intracelulares obligados, bacterias que carecen de pared celular y, al igual que los micoplasmas , que son patógenos humanos, pertenecen a la clase Mollicutes . Sus células son extremadamente pequeñas, de 1 a 2 micrómetros de ancho. Suelen tener genomas pequeños (aproximadamente entre 0,5 y 2 Mb). Normalmente son transmitidos por saltahojas (cicadélidos) y psílidos , ambos insectos vectores chupadores de savia. Estos inyectan la bacteria en el floema de la planta , donde esta se reproduce. [19]
Muchos virus de plantas sólo causan una pérdida de rendimiento de los cultivos . Por tanto, no es económicamente viable intentar controlarlos, excepto cuando infectan a especies perennes , como los frutales. [ cita necesaria ]
La mayoría de los virus vegetales tienen genomas de ARN pequeños y monocatenarios . Algunos también tienen ARN bicatenario o ADN monocatenario o bicatenario . Estos pueden codificar sólo tres o cuatro proteínas : una replicasa , una proteína de cubierta, una proteína de movimiento para facilitar el movimiento de una célula a otra a través de los plasmodesmos y, a veces, una proteína que permite la transmisión por un vector. [ cita necesaria ]
Los virus de las plantas generalmente se transmiten por un vector , pero también se produce transmisión mecánica y por semillas. Los vectores suelen ser insectos como los pulgones ; otros son hongos , nematodos y protozoos . En muchos casos, el insecto y el virus son específicos para la transmisión de virus, como el saltahojas de la remolacha que transmite el virus de la punta rizada que causa enfermedades en varias plantas de cultivo. [20]
Algunos nematodos parasitan las raíces de las plantas . Son un problema en las regiones tropicales y subtropicales . Los nematodos del quiste de la papa ( Globodera pallida y G. rostochiensis ) están ampliamente distribuidos en Europa y América y causan daños por valor de 300 millones de dólares anualmente en Europa. Los nematodos agalladores tienen una gama de huéspedes bastante amplia, parasitan los sistemas de raíces de las plantas y, por lo tanto, afectan directamente la absorción de agua y nutrientes necesarios para el crecimiento y la reproducción normales de las plantas, [21] mientras que los nematodos enquistados tienden a poder infectar sólo unas pocas especies. Los nematodos son capaces de provocar cambios radicales en las células de la raíz para facilitar su estilo de vida. [22]
Algunas enfermedades de las plantas son causadas por protozoos como Phytomonas , un cinetoplastido . [23] Se transmiten como zoosporas duraderas que pueden sobrevivir en estado de reposo en el suelo durante muchos años. Además, pueden transmitir virus vegetales . Cuando las zoosporas móviles entran en contacto con un pelo radicular producen un plasmodio que invade las raíces . [ cita necesaria ]
Algunos trastornos abióticos pueden confundirse con trastornos inducidos por patógenos. Las causas abióticas incluyen procesos naturales como sequía , heladas , nieve y granizo ; inundaciones y drenaje deficiente; deficiencia de nutrientes ; deposición de sales minerales como cloruro de sodio y yeso ; quemaduras por viento y roturas por tormentas; e incendios forestales . [24]
Las plantas están sujetas a epidemias de enfermedades.
La introducción de organismos no nativos dañinos en una camioneta campestre se puede reducir mediante el control del tráfico de personas (por ejemplo, el Servicio Australiano de Inspección y Cuarentena ). El comercio mundial ofrece oportunidades sin precedentes para la introducción de plagas de plantas. [McC 1] En los Estados Unidos , incluso para obtener una mejor estimación del número de tales introducciones se requeriría un aumento sustancial de las inspecciones. [McC 2] En Australia, una deficiencia similar de comprensión tiene un origen diferente: las inspecciones portuarias no son muy útiles porque los inspectores saben muy poco sobre taxonomía. A menudo hay plagas que el gobierno australiano ha priorizado como dañinas para mantenerlas fuera del país, pero que tienen parientes taxonómicos cercanos que confunden el tema. [BH 1]
Se ha ensayado la irradiación de alimentos con rayos X y haces de electrones /haz E como tratamiento de cuarentena para productos frutales originarios de Hawaii . La FDA ( Administración de Alimentos y Medicamentos ) de EE. UU., el APHIS ( Servicio de Inspección de Sanidad Animal y Vegetal ) del USDA, los productores y los consumidores aceptaron los resultados: una erradicación de plagas más completa y una menor degradación del sabor que el tratamiento térmico. [25]
La Convención Internacional de Protección Fitosanitaria (CIPF) prevé que los diagnósticos moleculares para las inspecciones seguirán mejorando. [26] Entre 2020 y 2030, el IPPC espera que la mejora tecnológica continua reduzca los costos y mejore el desempeño, aunque no para los países menos desarrollados, a menos que cambie la financiación. [26]
Se pueden emplear muchos compuestos naturales y sintéticos para combatir las enfermedades de las plantas. Este método funciona eliminando directamente los organismos que causan enfermedades o frenando su propagación; sin embargo, se ha demostrado que, por lo general, tiene un efecto demasiado amplio para ser bueno para el ecosistema local. Desde un punto de vista económico, todos los aditivos naturales, excepto los más simples, pueden descalificar a un producto del estado "orgánico", reduciendo potencialmente el valor del rendimiento.
La rotación de cultivos es un medio tradicional y, a veces, eficaz para evitar que las plagas y enfermedades se establezcan bien, junto con otros beneficios. [27]
Otros métodos biológicos incluyen la inoculación. La protección contra la infección por Agrobacterium tumefaciens , que causa enfermedades de las agallas en muchas plantas, se puede proporcionar sumergiendo esquejes en suspensiones de Agrobacterium radiobacter antes de insertarlos en el suelo para que echen raíces. [28]
Las enfermedades de las plantas causan importantes pérdidas económicas a los agricultores de todo el mundo. En grandes regiones y muchas especies de cultivos, se estima que las enfermedades suelen reducir el rendimiento de las plantas en un 10% cada año en entornos más desarrollados, pero la pérdida de rendimiento debido a enfermedades a menudo supera el 20% en entornos menos desarrollados. La Organización para la Agricultura y la Alimentación estima que las plagas y enfermedades son responsables de aproximadamente el 25% de la pérdida de cultivos. Para solucionar esto, se necesitan nuevos métodos para detectar enfermedades y plagas de forma temprana, como nuevos sensores que detecten los olores de las plantas y espectroscopia y biofotónica que sean capaces de diagnosticar la salud y el metabolismo de las plantas . [29]
A partir de 2018, [actualizar]las enfermedades más costosas de los cultivos más producidos en todo el mundo son: [30]