Sistemas de control de patógenos por radiación UV

Sistemas de control de patógenos por radiación UV

En los últimos años, los productores de hortalizas se han enfrentado al dilema de controlar patógenos en sus cultivos mientras mantienen bajo el nivel de residuos, sobre todo en productos de exportación. Otra consideración importante hace referencia a la ecología y el ambiente, así como al bienestar de trabajadores. Con el fin de combinar estrategias para alcanzar estos objetivos, han sido desarrolladas una serie de productos o soluciones de control biológico, o biorracional.

Una técnica específica de control de patógenos en los cultivos es el uso de luz ultravioleta UV-c, una técnica desarrollada por Cleanlight BV en los Países Bajos. El inventor de la tecnología Cleanlight, Arne Aiking, es un productor neerlandés afincado en el sur de Estados Unidos. Según afirma Aiking, él desarrolló esta tecnología para el control de mildiú o cenicilla, Botrytis y otras enfermedades causadas por hongos, mediante el uso de lámparas especiales. A continuación explicamos cómo funciona.

Novedosa aplicación de UV-c como fungicida

El uso de radiación UV como germicida para la esterilización de agua, aire o albercas no es nuevo. La radiación UV se ha empleado como sustituto de tratamientos químicos en numerosos procesos industriales como la cloración en la potabilización del agua en las ciudades, y la preservación con formaldehído en hospitales.

Sin embargo, el uso de UV como germicida en las operaciones agrícolas es otra historia. Las lámparas germicidas con UV, como las empleadas en la desinfección del agua, generan ozono y otros subproductos que pueden ser peligrosos para los trabajadores y dañinos para el cultivo. Por eso la invención de Arne Aiking, la Tecnología de Protección de Cultivos con UV, es tan importante, al eliminar esas barreras. Hoy en día, el productor puede aplicar Cleanlight en cultivos de invernadero sin dañar a los trabajadores ni al cultivo.

Ruptura del ciclo de vida del hongo patógeno

Las especies de hongos tienen dos etapas en su ciclo de vida — esporas y micelio. Si deseamos matar las esporas es necesario aplicar una alta dosis de luz UV. Ello requiere lámparas muy potentes y muchos segundos de exposición, lo cual no sería práctico en el invernadero, además de la creación de problemas potenciales para el cultivo, los trabajadores y los insectos benéficos. Si por el contrario queremos matar el micelio joven, es suficiente con una cantidad ínfima de luz UV y un (1) segundo de tiempo. En dichas dosis, el tratamiento es seguro para todos. Si aplicamos estas dosis bajas a diario, el productor será capaz de matar el micelio cada día, antes de que pueda generar esporas y antes de que pueda penetrar en la planta y dañarla.

Cómo funciona UV-c en la práctica

Ya habíamos comentado que las lámparas de desinfección de agua son peligrosas, así que fue necesario crear dispositivos especiales de protección de cultivos UV anteriormente mencionados, los cuales proporcionan una dosis baja de luz UV.

Con objeto de hacer disponible esta tecnología entre los productores, Aiking recurrió a un socio, Harmen Van Kamp, especializado en protección de cultivos tales como tomates y rosas, quien desarrolló el equipo administrador de la dosis. El modelo básico consiste simplemente en un carretón de operación manual con cuatro unidades de lámparas de UV-c ensambladas al mismo. Los trabajadores accionan el carretón mientras caminan a través del invernadero a un ritmo normal para controlar el hongo patógeno, del mismo modo que lo harían para aplicar un fungicida químico.

Se ha estimado que los trabajadores pueden tratar entre 2 y 3 hectáreas en un día de trabajo normal.

¿Se erradica completamente el hongo con la radiación UV-c?

Como es de suponer, la luz UV-c no alcanza toda la superficie del hongo, y por lo tanto no elimina completamente el micelio. También conviene recordar que a esta dosis tan baja, no mata las esporas, sino que previene la formación de esporas nuevas al matar el micelio que las genera.

La experiencia ha demostrado que los tratamientos diarios reducen la necesidad de agroquímicos drásticamente en cultivos como tomates y berenjena. Esta tecnología reduce el uso de fungicidas y su costo asociado. Además, al reducir la aspersión, el cultivo será más fuerte, más productivo y generará frutos de mayor calidad. El entorno de trabajo de los trabajadores mejora y se elimina el tiempo de reentrada entre tratamientos.

Control de Cenicilla polvorienta en fresa con UV-c

 

 Beneficios del control con radiación UV-c

  • Más seguro que el uso de fungicidas químicos
  • Menor reducción del crecimiento en las plantas
  • La capa cerosa del tejido vegetal se mantiene mas sana
  • Epidermis del cultivo más robusta
  • Incremento en la mejora de calidad
  • Mejores condiciones de trabajo comparado con el uso de fungicidas
  • No causa daño a los insectos benéficos
  • Aplicación limpia en seco
  • Solución ecológica

Resultados preliminares del estudio “Proyecto de CleanLight (UV-c) en fresa” ejecutado por el centro de investigación de Hoogstraten (Dr. Tom van Delm) en octubre de 2010 mostraron que el tratamiento en Cenicilla polvorienta fue tan eficaz como el de productos químicos. Con el tratamiento permaneció del 2 al 3% de plantas infectadas con Cenicilla, mientras que el tratamiento del control dejó 14%. No se observó diferencia significativa en la producción de fresa. En agosto, el porcentaje de fresas podridas bajo el tratamiento de UV-c fue cerca de 1/3 más bajo en comparación con el tratamiento del control, mientras que septiembre los resultados fueron idénticos en ambos grupos. El tratamiento con UV-c se aplicó cuatro veces por semana.

En otro ensayo se sembraron semillas de Malus sylvestris en suelo. Se aplicó una pequeña cantidad de fungicida para reducir la infestación fungosa de semillas durante el almacenamiento. Las semillas se estratificaron a 4˚C durante 3 meses y después se trasladaron al invernadero para germinación. A continuación las plantas se plantaron en pequeñas charolas de 9 x 9 cm a 20˚C durante un periodo de 14 horas de luz del día para su desarrollo.

Plantas de fresa almacenadas en frío se cultivaron en invernadero durante 3 semanas antes del análisis.

Las plantas de fresa se plantaron en charolas (10 plantas/charola) y fueron inoculadas con Sphaerotheca macularis mediante frotamiento con hojas de fresa infectadas con Cenicilla polvorienta en las hojas de fresas sanas.

Se utilizaron tres lámparas de luz UV-c que irradian solamente la longitud de onda requerida y no otras longitudes innecesarias que podrían generar ozono o dañar el cultivo. Las lámparas se instalaron en una mesa móvil utilizada para la aplicación de la luz-UV — una lámpara fue instalada sobre las plantas, y otras dos a izquierda y derecha.

Se efectuó una correlación entre la velocidad de la mesa y la dosis de UV-c aplicada. Así pudo determinarse la correcta velocidad de la mesa para aplicar cierta dosis de luz UV-c. Se aplicaron dosis diferentes a las plantas en diferentes intervalos de tiempo. Cada objeto consistió en 10 plantas de fresas (una charola). La aplicación con fungicidas químicos consistió en una aplicación dos días después de la inoculación y otro tratamiento a los nueve días.

El ensayo se evaluó puntuando cada hoja individual de las plantas de 0 a 3 (Buenas Practicas Experimentales), donde 0 significa “sin síntomas;” 1, “infestación baja” (<10%); 2, “infestación media” (entre 10 y 50%), y 3 “infestación severa” (>50%).

Se realizaron tratamientos a diferentes intervalos y etapas de crecimiento y se compararon con fresas no tratadas.

Tras realizar un análisis estadístico de los tratamientos y resultados se comprobó que la eficacia de los diferentes tratamientos con UV-c fue alta con respecto a las plantas no tratadas. El efecto de la radiación UV-c en el control de Cenicilla polvorienta dependió de la dosis de UV-c aplicada, siendo más eficaz con dosis altas (30mJ) que bajas (5mJ), pero no se observó mejoría considerable al incrementar la dosis considerablemente (60mJ). La variación en los intervalos de aplicación (1, 2 o 3 días) sólo redujo la eficacia significativamente cuando la aplicación de UV-c tuvo lugar sólo cada 72 horas. La aplicación de flujo de aire para abarcar mayor porcentaje de superficie foliar con la UV-c no mejoró el efecto de la luz UV-c, La mejor eficacia se obtuvo con la aplicación de 30 a 60mJ cada día.

Cabe destacar que las dosis fueron medidas con un medidor de dosis de UV-c perpendicular a la fuente de luz y como tal, las dosis medidas fueron considerablemente altas. En realidad, la superficie de la planta normalmente no está perpendicular a la fuente de luz, ya que una planta no es una superficie plana. Esto significa que la dosis recibida por la superficie de la planta, o por el hongo e cuestión es en realidad mucho más baja que la indicada en este ensayo.

Perspectivas de UV-c como fungicida biorracional

Hasta la fecha, la mayoría de resultados con UV-c habían sido obtenidos en ensayos de vida poscosecha de frutos. En éstos, la aplicación de UV-c parece mejorar la vida de anaquel de fresas y tomates al reducir la infestación de Botrytis [Pan et al., 2004; Charles et al., 2008].

Por otra parte, se están investigando las aplicaciones de UV-c en campo, y los resultados de los experimentos descritos indican que podría ser una técnica prometedora para controlar Cenicilla polvorienta. Además, las pruebas en invernadero para controlar Pudrición del tallo por Botrytis, mediante tratamiento con UV-c redujeron el número de nuevas manchas de Botrytis en el tallo [Heuvelink, 2006].

Los resultados obtenidos sugieren que para aplicaciones en campo, una aplicación regular y a tiempo es mejor que dosis altas e intervalos más largos entre aplicaciones.

Es sabido que la luz UV-c tiene un efecto directo en el patógeno, al matar el micelio, pero podría haber otros efectos beneficiosos. Por ejemplo, en tomates, la aplicación de UV-c resulta en una fortificación de la superficie del fruto, aunque este efecto por sí solo no explicaría la reducción del patógeno en los frutos tratados con UV.

Aunque se requieren más pruebas para evaluar efectos beneficiosos adicionales y su eficacia en tratamientos en campo, los efectos fungicidas de UV-c en invernadero se presentan como una alternativa viable.

Para más información escriban a: [email protected].

Reho es la Editora del Grupo Horticultura de Meister Media Worldwide

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2 comentarios en “Sistemas de control de patógenos por radiación UV

    1. hola mi nombre es erick claussen . vivo en alemania ,,, yo puedo producirle las lamparas UVc , para el control de plagas , tambien puedo producir maquinaria para alargar la vida de el tomate (irradiacion) mi email es [email protected] skype erickclaussen

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