Introducción
⌅El cacao (Theobroma cacao Lin.) es un cultivo de gran importancia a nivel mundial, especialmente
en países tropicales. Esta especie se desarrolla en diversos
agroecosistemas bajo condiciones de sombra, principalmente proporcionada
por árboles frutales Anzules et al. (2018)Anzules,
T., Ventura, B., Cepero, C., & Otiniano, A. J. (2018).
Caracterización y tipificación de fincas productoras Theobroma cacao L.
Santo Domingo de Los Tsáchilas, Ecuador. Revista Bosques Latitud Cero, 8(2), 39-50.
.
Su cultivo es fundamental para la economía de muchas regiones, ya que
proporciona una fuente de ingresos para numerosos agricultores.
A
nivel global, se producen anualmente 4,3 millones de toneladas de grano
de cacao. De esta producción, el 74,9 % se concentra en África
Occidental, el 12,1 % en el sureste asiático y el 13 % en América
Latina. Costa de Marfil destaca como el mayor productor, contribuyendo
con el 35 % de la producción mundial (Solís et al., 2015Solís,
J. L., Zamarripa Colmenero, A., Pecina Quintero, V., Garrido Ramírez,
E., & Hernández Gómez, E. (2015). Evaluación agronómica de híbridos
de cacao (Theobroma cacao L.) para selección de alto rendimiento y
resistencia en campo a moniliasis. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 6(1), 71-82.
). Estas cifras reflejan la importancia económica y social del cacao en estas regiones.
Infante (2019)Infante, C. A. (2019). Manejo integrado de los principales insectos-plagas en el cultivo de cacao (Theobroma cacaoL.), en la zona de Mata de Cacao [B.S. thesis, Universidad Técnica de Babahoyo]. http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/6867
señala que las plagas en el cultivo del cacao
pueden causar pérdidas de hasta el 60 % de la producción. Entre las
plagas más perjudiciales se encuentra la pudrición negra de las
mazorcas, causada por especies del género Phytophthora. Esta
enfermedad es considerada la principal causa de pérdidas de cosecha a
nivel mundial, lo que afecta significativamente la rentabilidad de los
cultivos.
Theobroma cacao L. es susceptible a diversas
enfermedades fúngicas en todas las zonas de cultivo. Una de las más
devastadoras es la pudrición negra de la mazorca, provocada por varias
especies de Phytophthora (Oomycota). La taxonomía de las especies de Phytophthora asociadas al cacao ha sido objeto de controversia durante mucho tiempo.
Históricamente, las cepas aisladas de tejidos afectados se
identificaron como una sola especie, P. palmivora (Fernández et al., 2018Fernández,
Y., Lachenaud, P., Decock, C., Díaz Rodríguez, A., & Abreu Romero,
N. (2018). Caracterización de Phytophthora, agente etiológico de la
pudrición negra de la mazorca del cacao en Cuba y Guyana Francesa. Centro Agrícola, 45(3), 17-26.
).
Entre los agentes de control biológico más utilizados se encuentra Trichoderma spp. Este microorganismo presenta un modo de acción combinado. En
primer lugar, actúa directamente al parasitar a su presa, la envuelve y
rompe su pared celular para luego alimentarse de ella Terrero et al. (2018)Terrero,
P., Peñaherrera Villafuerte, S. L., Solís Hidalgo, Z. K., Vera, D.,
Navarrete Cedeño, J. B., & Herrera Defaz, M. A. (2018).
Compatibilidad in vitro de Trichoderma spp. Con fungicidas de uso común
en cacao (Theobroma cacao L.). Rev. Investig. Agrar., 20(2), 146-151.
. Este mecanismo lo convierte en una herramienta eficaz para el manejo de enfermedades en el cultivo del cacao.
El estudio del crecimiento in vitro de patógenos y antagonistas en condiciones controladas es una técnica que permite evaluar las características y comportamientos de los microorganismos. Esta metodología contribuye al desarrollo de estrategias para el control de plagas en los cultivos. Por ello, esta investigación tuvo como objetivo determinar la capacidad antagónica in vitro de tres cepas de Trichoderma frente a Phytophthora palmivora (Butl).
Materiales y métodos
⌅Activación y siembra de antagonistas
⌅La investigación se llevó a cabo en el laboratorio de microbiología de la Estación Experimental Agroforestal de Baracoa, perteneciente al Instituto de Investigaciones Agroforestales (INAF). Como antagonistas, se emplearon aislamientos de Trichoderma harzianum Rifai y Trichoderma viride Pers., los cuales fueron donados por el Centro de Reproducción de Entomófagos y Entomopatógenos (CREE), adscrito a la Empresa Agroforestal y Coco de Baracoa. Además, se aisló Trichoderma sp. a partir de compost elaborados con residuos de cosecha de cacao en la UBPC José Maceo Grajales, ubicada en el principal polo productivo del municipio de Baracoa.
Posteriormente, los aislamientos se activaron en placas Petri con medio de cultivo PDA (Papa-Dextrosa-Agar). Este medio, de base altamente nutritiva, favorece una buena esporulación de los hongos y es ampliamente recomendado para realizar recuentos coloniales. Para su preparación, se añadieron 39 g de PDA en un matraz con 1000 mL de agua. Luego, se agregó ácido láctico para inhibir el crecimiento de bacterias y otros hongos.
El medio se esterilizó durante 30 minutos en autoclave a 120 °C. Una vez esterilizado, se vertió en placas Petri dentro de una cámara de flujo laminar y se dejó solidificar durante 5 minutos. La siembra de las diferentes especies de Trichoderma se realizó en la cámara de flujo laminar, mediante una aguja de disección estéril para tomar una porción de micelio. Se hicieron tres repeticiones por especie, y las placas se incubaron a 25 °C durante 120 horas para estimular el crecimiento.
Activación del patógeno
⌅El oomiceto P. palmivora se aisló a partir de frutos con síntomas de la afectación causada por este patógeno, obtenidos del banco de germoplasma de la Estación Experimental Agroforestal de Baracoa. Para su activación, se preparó un medio de cultivo PDA suplementado con ácido láctico, con el fin de inhibir el crecimiento de otros agentes patógenos. El medio se esterilizó y se procedió a la siembra del patógeno en placas Petri, según el mismo protocolo utilizado para los antagonistas.
Se realizaron tres repeticiones del proceso, y las placas se incubaron a 28 °C durante 120 horas. Este procedimiento permitió asegurar el crecimiento adecuado del patógeno para su posterior uso en las pruebas de antagonismo.
Crecimiento radial de antagonistas
⌅El crecimiento radial e individual del micelio de las tres cepas de Trichoderma se evaluó en medio de cultivo PDA suplementado con ácido láctico, según el protocolo descrito por Dimbi et al. (2004)Dimbi,
S., Maniania, N. K., Lux, S. A., & Mueke, J. M. (2004). Effect of
constant temperatures on germination, radial growth and virulence of
Metarhizium anisopliae to three species of African tephritid fruit
flies. BioControl, 49(1), 83-94. https://doi.org/10.1023/B:BICO.0000009397.84153.79
. Se recolectó un fragmento de 5 mm de diámetro del borde de colonias de Trichoderma de 4 días de edad, ya que en esta zona se concentra la mayor cantidad
de enzimas y la esporulación es más homogénea, lo que favorece un mayor
crecimiento micelial y esporulación del hongo. Este fragmento se colocó
en el centro de una placa Petri, y el crecimiento se midió con una regla
milimetrada.
Por otro lado, el crecimiento radial del micelio de P. palmivora se desarrolló en medio de cultivo sólido PDA + ácido láctico, donde creció como aislamiento puro durante 10 días. El crecimiento se midió de manera similar, con una regla milimetrada para cuantificar su expansión.
Evaluación del biocontrol antagonista de Trichoderma harzianum, viride y Trichoderma sp. contra Phytophthora palmivora
⌅Para determinar la capacidad inhibidora y de colonización de los diferentes aislamientos de Trichoderma sobre el patógeno P. palmivora, se realizaron pruebas de antagonismo in vitro mediante la técnica de cultivos duales. En esta técnica, se colocó una porción de 3 mm del antagonista en un extremo de la placa Petri y otra porción del patógeno en el extremo opuesto. Las placas se incubaron a 25 °C, y las mediciones se realizaron desde la posición inicial de ambos microorganismos hacia el centro, para evaluar su crecimiento radial individual hasta el enfrentamiento.
Se registraron lecturas del incremento radial micelial cada ocho horas, con el objetivo de determinar el crecimiento hasta el primer contacto entre las hifas de ambos hongos. Esto permitió observar si Trichoderma sp. presentaba capacidad antagónica para invadir a P. palmivora. Para evaluar la influencia de cada uno de los tres aislamientos de Trichoderma sobre el crecimiento de P. palmivora, se midió su crecimiento radial en placas Petri con PDA. Las mediciones se realizaron durante 112 horas, con tres repeticiones por tratamiento.
Diseño experimental y análisis estadístico
⌅El ensayo de antagonismo in vitro se realizó por triplicado para cada uno de los tratamientos, bajo un
diseño experimental completamente al azar. Los datos obtenidos se
analizaron mediante análisis de varianza y comparación de medias,
mediante el paquete estadístico InfoStat (versión libre), desarrollado
por Di Rienzo et al. (2014)Di
Rienzo, J. A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., Gonzalez, L., Tablada,
M., & Robledo, C. W. (2014). InfoStat versión 2014. InfoStat Group,
Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Córdoba,
Argentina. URLhttp://www.infostat.com.ar.
. Las medias se compararon mediante la prueba de rangos múltiples de Tukey al 5 % de significancia.
Resultados y discusión
⌅El género Trichoderma mostró un crecimiento rápido, lo que permitió cubrir completamente la superficie de la caja Petri con PDA a los 5 días. Este resultado sugiere que el tipo de especie influyó tanto en el crecimiento como en la velocidad. En la evaluación realizada, se observó que la cepa de Trichoderma viride (TS-3) presentó un crecimiento radial más rápido, cubriendo un área de 0,43 mm (Tabla 1).
Por otro lado, las cepas de Trichoderma sp. y Trichoderma harzianum (A-34) mostraron un comportamiento similar en el crecimiento radial, con valores de 0,363 mm y 0,322 mm, respectivamente (Tabla 1). Finalmente, el crecimiento radial de P. palmivora registró el valor más bajo, cubriendo una menor superficie de crecimiento micelial. Este resultado se atribuye al medio de cultivo PDA, que no proporcionó los nutrientes necesarios para su desarrollo in vitro.
| Antagonistas | Crecimiento radial* |
|---|---|
| Trichoderma viride | 0,438 a |
| Trichoderma sp | 0,363 b |
| Trichoderma harzianum | 0,322 b |
| P. palmivora | 0,119 c |
*Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas para Tukey (p≤0,05).
Según López et al. (2017)López,
U., Brito-Vega, H., López-Morales, D., Salaya-Domínguez, J. M., &
Gómez-Méndez, E. (2017). Papel de Trichoderma en los sistemas
agroforestales-cacaotal como un agente antagónico. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 20(1), 91-100.
, quienes estudiaron el papel antagónico de Trichoderma en un sistema agroforestal de cacao en México, este género es
actualmente uno de los agentes más utilizados en programas de control
biológico. Su función como antagonista y regulador de fitopatógenos en
sistemas agroforestales-cacaotales ha sido ampliamente documentada.
Resultados similares fueron obtenidos en Ecuador por Terrero et al. (2018)Terrero,
P., Peñaherrera Villafuerte, S. L., Solís Hidalgo, Z. K., Vera, D.,
Navarrete Cedeño, J. B., & Herrera Defaz, M. A. (2018).
Compatibilidad in vitro de Trichoderma spp. Con fungicidas de uso común
en cacao (Theobroma cacao L.). Rev. Investig. Agrar., 20(2), 146-151.
quienes evaluaron la compatibilidad in vitro de Trichoderma spp. con fungicidas de uso común en cacao. Estos autores informaron que el crecimiento micelial de las cuatro especies de Trichoderma estudiadas fue superior en medio PDA mezclado con Azoxistrobina. La especie Trichoderma ovalisporum Samuels y Schroers mostró el mayor crecimiento micelial, mientras que T. harzianum presentó un crecimiento superior al 55 % en medio con Azoxistrobina.
Evaluación del antagonista o capacidad de biocontrol
⌅En la presente investigación, la capacidad antagónica de T. viride contra P. palmivora mostró resultados significativos (p≤0,05). Durante el crecimiento dual, el micelio de Trichoderma viride alcanzó 0,493 mm, en comparación con P. palmivora, que registró 0,117 mm (Tabla 2). Cabe destacar que, 8 horas después de la siembra, se observó el mayor crecimiento in vitro del antagonista (0,433 mm), mientras que P. palmivora solo alcanzó 0,1 mm de crecimiento micelial. El contacto entre ambos micelios ocurrió a las 64 horas.
Estos resultados coinciden con los de Samaniego et al. (2018)Samaniego,
L. M., Harouna, M., Corbea, O., Rondón-Castillo, A. J., &
Placeres-Espinosa, I. (2018). Aislamiento, identificación y evaluación
de cepas autóctonas de Trichoderma spp. Antagonistas de patógenos del
suelo. Revista de Protección Vegetal, 33(3), 1-11.
, quienes realizaron un aislamiento, identificación y evaluación de cepas autóctonas de Trichoderma spp. antagonistas de patógenos del suelo. Los autores informaron que los aislados de Trichoderma presentaron los mayores crecimientos lineales miceliales promedio, con
un comportamiento similar en cuanto a su desarrollo en medio de cultivo
PDA.
| Trichoderma viride | Trichoderma harzianum | Trichoderma sp | |
|---|---|---|---|
| Antagonistas | 0,49333 a | 0,41228 a | 0,37111 a |
| P. palmivora | 0,11778 b | 0,08947 b | 0,11111 b |
Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas para Tukey (p≤0,05).
En la evaluación de la cepa de Trichoderma spp. frente al antagonismo dual con P. palmivora, se obtuvo un crecimiento micelial de 0,371 mm, en comparación con 0,111 mm de P. palmivora. El contacto micelial entre ambos se produjo a las 112 horas.
Anzules et al. (2019)Anzules,
V., Borjas Ventura, R., Alvarado Huamán, L., Castro-Cepero, V., &
Julca-Otiniano, A. (2019). Control cultural, biológico y químico de
Moniliophthora roreri y Phytophthora spp en Theobroma cacao ‘CCN-51’. Scientia Agropecuaria, 10(4), 511-520.
evaluó in vitro hongos y bacterias, específicamente del género Trichoderma y Bacillus, respectivamente, por su antagonismo contra M. roreri en cacao. Los autores observaron que los microorganismos nativos, ya
sea aislados de las partes aéreas de las plantas o del suelo, tienen
potencial para controlar no solo a M. roreri y Moniliophthora perniciosa (Stahel) Singer, sino también a Phytophthora sp.
Estos mismos autores destacan que Trichoderma harzianum tiene un alto potencial de inhibición in vitro como agente de control biológico sobre P. palmivora. Durante las pruebas de antagonismo, se observó una invasión total de la colonia de P. palmivora por parte de los aislamientos de Trichoderma.
Alburqueque Andrade & Gusqui Mata (2018)Alburqueque
Andrade, D., & Gusqui Mata, R. (2018). Eficacia de fungicidas
químicos para el control in vitro de diferentes fitopatógenos en
condiciones controladas. Arnaldoa, 25(2), 489-498.
,
en estudios de antagonismo realizados en Colombia, observaron que, a
las 96 horas, el antagonista alcanzó los mayores valores de diámetro. El
hongo fitopatógeno detuvo su crecimiento, mientras que Trichoderma continuó desarrollándose hasta invadir completamente la colonia del
patógeno. Este fenómeno puede considerarse una manifestación de los
procesos de micoparasitismo.
Los resultados obtenidos con los tres aislamientos de Trichoderma concuerdan con los de Contreras (2017)Contreras, P. Y. (2017). Control
fitosanitario en el cultivo de cacao CCN 51 con tres grupos de
fungicidas sobre los problemas que afectan a su producción, en la zona
de San Antonio, Cantón Pueblo-Viejo [B.S. thesis, Universidad Técnica de Babahoyo]. http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/3099
, quien informó efectos excelentes de antagonismo de Trichoderma contra P. palmivora en cultivos duales in vitro. Cárdenas Pardo et al. (2017)Cárdenas,
N. J., Darghan, A., Sosa Rico, M. D., & Rodríguez, A. (2017).
Análisis espacial de la incidencia de enfermedades en diferentes
genotipos de cacao (Theobroma cacao L.) en El Yopal (Casanare),
Colombia. Acta Biológica Colombiana, 22(2), 209-220.
,
al realizar un análisis espacial de la incidencia de plagas en
diferentes genotipos de cacao en Colombia, observaron en frutos
infestados por P. palmivora la presencia de micelio cenocítico.
No se detectó la formación de estructuras reproductivas sexuales, pero
sí esporangios diferenciados que contenían zoosporas.
Andrade et al. (2017)Andrade,
P., Molina-Gayosso, E., Isidro-Cortes, J., Hernández Leal, E.,
Cortés-González, Y. A., & Rivera-Sosa, L. (2017). Control biológico
in vitro de Phytophthora cinnamomi con Trichoderma spp. Memorias del V
Congreso Latinoamericano del Aguacate. México. 7p. Recuperado de
http://www.avocadosource.com/Journals/Memorias_VCLA/2017/Memorias_VCLA_2017_PG_147.pdf. http://avocadosource.com/Journals/Memorias_VCLA/2017/Memorias_VCLA_2017_PG_147.pdf
destacan que Trichoderma es un antagonista
imprescindible en el biocontrol de enfermedades causadas por diversos
fitopatógenos presentes en el suelo. Según Terrero et al. (2018)Terrero,
P., Peñaherrera Villafuerte, S. L., Solís Hidalgo, Z. K., Vera, D.,
Navarrete Cedeño, J. B., & Herrera Defaz, M. A. (2018).
Compatibilidad in vitro de Trichoderma spp. Con fungicidas de uso común
en cacao (Theobroma cacao L.). Rev. Investig. Agrar., 20(2), 146-151.
,
es fundamental determinar el comportamiento de las cepas nativas de
este género para desarrollar estrategias que integren el uso de agentes
de biocontrol con los fungicidas más empleados en el cultivo de cacao.
Resultados similares fueron obtenidos por Leon et al. (2019)Leon,
B., Arévalo-Gardini, E., & Bouchon, A.-S. (2019). Muerte repentina
de Theobroma cacao L. causado por Verticillium dahliae Kleb. En el Perú y
su biocontrol In vitro. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 20(1), 117-148.
, quienes observaron in vitro que la colonización y la producción de metabolitos inhibitorios solubles de aislamientos de Trichoderma endófito variaron en su capacidad para micoparasitar e inhibir el crecimiento micelial de Verticillium dahliae Kleb, agente causal de la muerte repentina del cacao en Perú.
Conclusiones
⌅- Las cepas de Trichoderma, especialmente T. viride, mostraron un crecimiento radial significativamente mayor en medio PDA, cubriendo la superficie de la caja Petri en 5 días. Este crecimiento rápido sugiere una ventaja competitiva sobre patógenos como P. palmivora, que tuvo un desarrollo micelial limitado en el mismo medio.
- Trichoderma viride demostró una capacidad antagónica superior contra P. palmivora, con un crecimiento micelial de 0,493 mm frente a 0,117 mm del patógeno. Este comportamiento sugiere que Trichoderma es un agente de biocontrol efectivo, capaz de inhibir e invadir colonias de fitopatógenos en cultivos duales.
- Estudios en varios países confirman que Trichoderma, especialmente T. harzianum, tiene un alto potencial para controlar patógenos como P. palmivora y M. roreri en cultivos de cacao. Su capacidad para micoparasitar y producir metabolitos inhibitorios lo convierte en una herramienta clave para estrategias integradas de manejo de enfermedades.