La fusariosis de la espiga ( FEB ) (también llamada fusariosis de la espiga , FHB o sarna ) es una enfermedad fúngica de los cereales , incluidos el trigo, la cebada, la avena, el centeno y el triticale. [1] La FEB es causada por una variedad de hongos Fusarium , que infectan las espigas del cultivo, reduciendo el rendimiento del grano. La enfermedad a menudo se asocia con la contaminación por micotoxinas producidas por los hongos ya cuando el cultivo está creciendo en el campo. La enfermedad puede causar graves pérdidas económicas ya que el grano contaminado con micotoxinas no se puede vender como alimento o pienso.
La fusariosis de la mazorca es causada por varias especies de hongos Fusarium , pertenecientes a la familia Ascomycota . Las especies más comunes que causan fusariosis de la mazorca son: [1]
Se consideró que el Fusarium graminearum era el organismo causal más importante. [3]
Las especies de Fusarium que causan FEB pueden producir varios tipos de esporas . La etapa asexual del hongo produce esporas llamadas macroconidia . Algunos hongos Fusarium tienen un ciclo de vida más complejo que incluye una etapa sexual , por ejemplo F. graminearum . En la etapa sexual, el hongo produce esporas llamadas ascosporas. La etapa sexual forma cuerpos fructíferos llamados peritecios, en los que se forman ascosporas en un saco conocido como asca (plural: ascos). [3] Algunas especies, incluida F. culmorum, producen clamidosporas resistentes que pueden sobrevivir durante mucho tiempo en el suelo.
Los hongos Fusarium pueden pasar el invierno como saprotrofos en el suelo o en los restos de los cultivos, que pueden servir como inóculo para el cultivo siguiente. El hongo también puede propagarse a través de semillas infectadas. La presencia de hongos Fusarium en los restos de los cultivos o en las semillas puede provocar la plaga de Fusarium en las plántulas y la pudrición de las raíces y del pie . [1] Más tarde, la infección de las cabezas puede producirse con esporas que se propagan por las salpicaduras de lluvia de los residuos de los cultivos infectados. Otra vía de infección importante es el inóculo aéreo, ya que las esporas pueden viajar largas distancias con el viento. [4] El cultivo de cereales es más susceptible en la floración y la probabilidad de infección aumenta con una alta humedad en la floración. [3]
En el trigo, el Fusarium infecta la espiga (de ahí el nombre de "tizón de la espiga por Fusarium") y hace que los granos se arruguen y adquieran un color blanco tiza. Además, el hongo puede producir micotoxinas que reducen aún más la calidad del grano.
Las flores infectadas (especialmente las glumas externas) se oscurecen levemente y adquieren un aspecto aceitoso. En los esporodoquios se producen macroconidios que dan a la espiga un color rosa o naranja brillante. Los granos infectados pueden estar impregnados de micelios y la superficie de las flores puede estar totalmente cubierta por micelios blancos y enmarañados.
Las especies de Fusarium asociadas con la FEB producen una variedad de micotoxinas ( metabolitos secundarios de hongos con efectos tóxicos en los animales). Una micotoxina puede ser producida por varias especies de Fusarium , y una especie puede producir varias micotoxinas. Las micotoxinas de Fusarium más importantes incluyen:
Las toxinas de Fusarium tienen efectos negativos sobre los sistemas inmunológico, gastrointestinal y reproductivo de los animales. [5] El DON es un inhibidor de la síntesis de proteínas, también llamado vomitoxina, debido a sus efectos negativos sobre la ingesta de alimento en los cerdos . Los cerdos son los más sensibles al DON, mientras que los animales rumiantes como el ganado tienen una mayor tolerancia. [6]
Muchos países controlan las micotoxinas de Fusarium en los cereales para limitar los efectos negativos para la salud. En los EE. UU. existen niveles recomendados de DON en alimentos para humanos y piensos para ganado. [7] La Unión Europea tiene límites legislativos para varias micotoxinas de Fusarium en cereales destinados al consumo humano [8] derogados por [9] y límites recomendados para piensos para animales. [10]
Las variedades resistentes podrían ser el método más eficiente para controlar la plaga de Fusarium. [11] La cría resistente implica la selección de líneas de plantas sometidas a inoculación artificial con Fusarium . Se seleccionan líneas de plantas que tienen un crecimiento fúngico reducido y bajos niveles de contaminación de semillas por micotoxinas para ensayos de cría adicionales. Al mismo tiempo, se examinan los marcadores genéticos asociados con la resistencia, lo que se denomina selección asistida por marcadores . La resistencia a la plaga de Fusarium es un rasgo complejo , que involucra varios genes y depende de la interacción con el medio ambiente. [12] [13]
Se ha identificado resistencia a la fusariosis de la mazorca en cultivares de trigo de Asia. Sin embargo, el desafío es combinar material resistente con otras características deseables, como alto rendimiento y adaptación a diferentes áreas de cultivo. [12]
Varias prácticas agrícolas afectan el riesgo de FEB. Una de las principales vías de infección son los residuos de cultivos infectados del cultivo anterior, donde tanto la calidad como la cantidad son importantes. Los residuos de cultivos susceptibles, como los cereales, aumentan el riesgo de FEB en el cultivo siguiente. El maíz se ha asociado con un riesgo especialmente alto. [14] La labranza reducida del suelo también puede aumentar el riesgo de FEB. [3] La cantidad de residuos de cultivos se puede reducir arando , donde los residuos se incorporan al suelo donde se descomponen más rápido. [15] La aplicación de alto nivel de nitrógeno también se ha asociado con un mayor riesgo de infección por Fusarium . [16] Las prácticas agrícolas preventivas pueden ser menos efectivas si hay una gran cantidad de inóculo en el aire en el área. [3]
Los fungicidas pueden proporcionar un control parcial de la FEB, pero los efectos pueden ser variables. [3] El tipo y el momento de la aplicación del fungicida son importantes, ya que las aplicaciones no óptimas pueden incluso aumentar la infección por Fusarium . [17]
También se han realizado investigaciones para desarrollar estrategias de control biológico basadas en bacterias y hongos, como por ejemplo las especies Bacillus y Cryptococcus . [18]
Ninguna medida de control es completamente efectiva para la FEB y es necesario un manejo integrado que incluya varias estrategias de control, como medidas preventivas, monitoreo de enfermedades y control químico. [19] [20] Se han desarrollado modelos de pronóstico de enfermedades para evaluar el riesgo de FEB dependiendo de las condiciones climáticas. [21]
Desde un punto de vista económico, es una de las principales enfermedades de los cereales , siendo responsable de una importante reducción del rendimiento de grano en todo el mundo.
En los Estados Unidos y Canadá, la fusariosis de la espiga surgió en la década de 1990 como una amenaza generalizada y poderosa para la producción de cereales. [22] Entre 1998 y 2000, el Medio Oeste de los Estados Unidos sufrió pérdidas por 2.700 millones de dólares tras una epidemia de fusariosis de la espiga. [23] Si incluimos las pérdidas económicas primarias y secundarias, la fusariosis de la espiga costró un total de 7.670 millones de dólares entre 1993 y 2001. [24] Desde 1990, se han realizado investigaciones exhaustivas para desarrollar medidas de control de la fusariosis de la espiga. Un ejemplo es la Iniciativa contra la sarna de la cebada y el trigo de los Estados Unidos (US Wheat and Barley Scab Initiative, USWBSI), un esfuerzo colaborativo de científicos, productores, procesadores de alimentos y grupos de consumidores que apunta a desarrollar medidas de control efectivas, incluida la reducción de micotoxinas. [22]
El regreso de un viejo problema: la fusariosis de los granos pequeños
Tizón de la espiga por Fusarium en Canadá
Iniciativa contra la sarna del trigo y la cebada en Estados Unidos
Herramienta de evaluación del riesgo de fusariosis de la espiga
Costra inteligente