FITONEMÁTODOS

Necesidad de microbiólogos en el campo de agronomía; en cuanto a control biológico de plagas y en control de calidad de productos agrícolas.

En Costa Rica hay muy poco control sobre el uso de microorganismos (se plantea el ejemplo de algunos hongos) en insumos agrícolas.

Los nematodos no son recientes datan de hace 120 millones de años, y hay evidencias fósiles. En esos tiempos, una especie forestal producía una resina conocida como ámbar, en donde quedaron atrapados algunos especimenes. Los nematodos se mantuvieron en estas resinas endurecidas.

Hay información de hace 26 millones de años de Chiapas, México, en donde se encontraron trozos de ámbar conteniendo nematodos parásitos de plantas (aparecieron huevecillos, estadíos larvales, y adultos).

En cuanto a los nematodos, en términos generales, se le cataloga según su hábitat y el tipo de alimentación que ellos tienen. Se podría decir es que: 50% son nematodos marinos muy diferentes tienen una gran cantidad de setas, 25% son de vida libre (suelo, agua dulce), 15% son parásitos de animales y 10% parásitos de plantas.

Es muy difícil procesar una muestra de tierra y que no vengan nematodos, pero en su gran mayoría son de vida libre, NO fitoparásitos.

1. Antecedentes históricos

La primera referencia escrita de nematodos data de 2700 AC en el “Libro clásico de medicina interna del Emperador Amarilo”. En este libro, se describe síntomas, tratamiento y prevención. Esto que describía es lo que hoy se conoce que produce A. lumbricoides.

Hay otros documentos históricos que datan de 1550 AC, que son los papiros egipcios, que plantean la presencia de lo que hoy se conoce como A. lumbrioides y de D. medinensis. Aquí se describen los síntomas y se recomiendan el uso de ciertos antihelmínticos naturales extraído de algunos árboles.

2. Generalidades de nematodos

Para casi todos los fitonematodos se requieren el uso de microscopios; en cambio, los parásitos de animales se pueden observar a simple vista algunos; verbigracia: en grillo, en corazón de un gran danés, en intestino de un cerdo, elenfantiasis, etc.

Uno de los fitonematodos más importantes en el trópico es Meloidogyne sp., que forma agallas en las raíces de las plantas.

Los fitonematodos son relativamente pequeños, uno de los más grandes podría llegar a medir sólo 5 mm. Y hay fitonematodos tan pequeños como el género Paratylenchus sp. que mide apenas 250 m y otro muy pequeño es Radophulus sp. (que produce grandes problemas en los cultivos de banano).

La gran mayoría tienen formas fusiformes, y no necesariamente los más grandes son los más malos. Entre los fitonematodos son muy pocos los grupos que producen problemas, pero que hay aprender a distinguir los que no causan daño también

Son metazoarios, al tener cavidad digestivo están dentro del grupo enterozoa. Son de la División Bilateria y de la Sección Pseudocelomata.

Los nematodos: son invertebrados, pseudocelomados, el estado embrionario tienen tres capas (ecto, endo y mesodermo), son de simetría bilateral y redondos.

La mayoría de los fitoparásitos están ubicados en la clase Secernentea.

3. Estructura y morfología de los nematodos

Poseen sistema esquelético hidrostático, un sistema nervioso, un sistema excretor, sistema digestivo y reproductor. Carecen de sistema circulatorio y respiratorio.

La respiración la hacen a través de la cutícula y la función circulatoria a través del paso de sustancias de un medio de mayor a menor concentración.

Por otro lado, presentan líneas laterales externas (denominadas campos laterales) que según su forma y tamaño sirven para la clasificación y taxonomía de los fitonematodos.

SISTEMA ESQUELÉTICO HIDROSTÁTICO

Está formado por: la pared del cuerpo (que incluye a: cutícula, hipodermis y capa muscular), el pseudoceloma y fluido pseudocelomático (que está a media atmósfera mayor que la presión externa).

SISTEMA NERVIOSO

La mayoría de los nematicidas van dirigidos a afectar este sistema, que lo va a llegar a paralizar al nematodo que se mueve entre las partículas del suelo; queda en una posición de debilidad quieto y expuesto a otros organismos y a condiciones adversas que lo llevan a la muerte.

Este sistema está conformado por fibras que corren a lo largo del cuerpo, un anillo nervioso esofágico en donde hay confluencia de ganglios y comisuras, ganglios y terminaciones nerviosas.

Estas terminaciones nerviosas en muchos casos atraviesan la cutícula y dan cierta “ornamentación” en los nematodos, importantes en taxonomía y clasificación.

Estas terminaciones tienen diferentes expresiones externas en el nematodo; por ejemplo, el anfide o anfibio que es parte del sistema nervioso y le permite detectar que hay alrededor.

Otra expresión externa del sistema nervioso son las exilas labiales, sensoriales en la región anterior.

En la parte lateral de nematodos fitoparásitos se va a encontrar lo que se llama el escotelo. Es como placas en las porciones laterales del verme, en donde debajo de ellas hay terminaciones nerviosas que funcionan como quimiorreceptores.

SISTEMA REPRODUCTOR

Se presentan estructuras accesorias como la bursa caudal, que usa el macho para ayudar a introducir las espículas. La mayoría de los nematodos fitoparásitos poseen dos espículas.

ESTOMATOESTILETE O ESTILETE

Estructura muy características de los fitonematodos. De forma acanalada; que no abre exactamente en la punta, si no más bien a un lado. Con esta estructura el fitonemato “punza” las células o tejido vegetal y con esto es que logra introducirse en las raíces.

Es alargada - acanalada; en la base tiene los telorabdiones, seguido por una parte cilíndrica y termina con una región cónica.

De los telorabdiones van músculos hacia la parte anterior, hacia la región cefálica dándole movimiento al estomatoestilete.

Hay diferentes tamaños y formas de esta estructura, dependiendo del género. Por lo que también es una estructura que se usa para clasificación y taxonomía.

METACORPUS

Bomba que facilita la salida y entrada de sustancias al nematodo. Cerca del esófago se encuentran glándulas dorsales y ventrales que secretan sustancias para salir y para la digestión de lo que se alimenta el nematodo, y estás sustancias son bombeadas por el metacorpus.

ANO Y VULVA

Se van a encontrar en posición ventral, importante en el momento de identificiación para guiarse sobre cuál es la región dorsal y ventral del nematodo.

4. Formas aberrantes en hembras de fitonematodos

Como se menciono anteriormente, es importante tener presente que la gran mayoría de nematodos fitoparásitos van a tener formas fusiformes.

Sin embargo, se pueden llegar a presentar formas aberrantes en HEMBRAS. Estas formas van a estar asociados con una pérdida de movilidad y con una alta tasa de reproducción.

Esta característica la van a presentar, desgraciadamente, los grupos más dañinos para las plantas.

Ejemplos:

• Meloidogyne sp.: va a presentar una forma aberrante esférica; presentan glándulas rectales que producen un material gelatinoso en donde colocan los huevecillos.

• Heterodera sp.: algunos pueden también excretar esa matriz gelatinosa en donde portan los huevecillos agrupados; otros ponen los huevecillos dentro de su propio cuerpo en donde la cutícula se engruesa y cambia de color, dando un quiste que pueden durar viables hasta 30 años. Estos quistes son estructuras sumamente livianas y su dispersión es muy fácil. Este grupo puede afectar la papa.

• Hay otros grupos (que no han sido detectados en Costa Rica) que ponen los huevecillos dentro de sus cuerpos pero no llegan a formar una estructura quística.

• Tylonchulus semipenetrans y Rotidenchulus: son nematodos que se penetran solo la parte anterior dentro de la raíz. El primero afecta los cítricos.

Estas formas son muy, muy difíciles de combatir; algunos son muy resistentes y necesitan nematicidas sistémicos (es decir, que la planta lo tome, lo absorba y lo transporte hasta la raíz).

5. Formas de parasitismo de fitonematodos

La mayoría de estos nematodos, son ectoparásitos. Desde afuera, llegan, se alimentan de la planta, y luego se liberan en busca de otras. Principalmente de las puntas de la raíz.

Algunas se introducen un poco más en las plantas pero no cambian su forma, que son los que se conocen como semiendoparásitos. Pero estos pueden salir, y buscar otras plantas, sin nunca cambiar de forma.

Por último, están los endoparásitos que tienen la capacidad de entrar y hacen todo su ciclo dentro de la raíz, además, cambian su forma y se quedan dentro de la planta.

6. Daños provocados en las plantas

Meloidogyne sp. es un nematodo endoparásito, usando su estilete logra introducirse a la raíz. Estando dentro de esta, el nematodo se va a la “yugular” de la raíz, es decir, el sistema vascular (por donde suben los nutrientes y el agua), entonces se ubican en el centro de la raíz.

Ya en el sistema vascular, empieza a segregar. una serie de sustancias que vienen de glándulas que posee el nematodo, que van a hipertrofiar las células de la planta. Además, alrededor de estas células hipertróficas va a provocar una proceso de hiperplasia en las células vegetales.

Meloidogyne sp. después de todos estos eventos, se va a volver en un parásito sésil (ya no puede desplazarse para nada) y empieza a cambiar la forma de su cuerpo. Se da un crecimiento anormal de la raíz.

Cuando alcanza su madurez, este nematodo va a producir de 300 a 400 huevecillos. En algunos casos se han encontrado 2 millones de huevecillos / 100 g de raíz de plantas de arroz. Se plantea que la densidad crítica es de 100 huevecillos en la raíz de la planta.

A nivel celular, se va a presentar un grupo de células afectadas alrededor del nematodo con células vegetales gigantes multinucleadas, células con paredes gruesas, citoplasma denso y con procesos de hiperplasia. Esto al final va a llevar a la formación de agallas o “pelotas” en las raíces de las plantas.

Un problema para combatirlos, es que los nematodos y los huevecillos se encuentran dentro de las raíces. Incluso, el huevecillo va a madurar dentro de las raíces.

Sin embargo, en la gran mayoría de casos (distinto a Meloidogyne sp.) no se van a dar esta formación de agallas, por lo que se necesita llevar a un laboratorio para determinar si el problema lo produce un nematodo, e identificar éste.

Estos organismos que no producen agallas (por ejemplo: Radophulus, Platylenchus, etc.) hacen cavernas dentro de la raíz, van destruyendo las células. Incluso por 100 g de raíz se pueden encontrar de 30 mil a 40 mil nematodos de estos. De aquí la necesidad de muchas empresas y agricultores a recurrir a productos nematicidas.

7. Ciclo de vida general de fitonematodos

Muda Muda

J1 J2 J3

Embriogénesis

Huevecillo

Adulto J4

Muda

El J1 se encuentra dentro del huevo, mediante el estile sale de este y mediante una muda llega a J2. Durante el desarrollo se podría perder el estilete pero lo vuelven a adquirirlo en el estadio adulto. Duran aproximadamente 30 días para completar el ciclo de vida.

En los nematodos formadores de agallas (como Meloidogyne sp.) cuando sale del huevo debe tener encontrar una raíz inmediatamente de la cual alimentarse. Este estadio, viene con una “grasa” o energía, se pierde esta si no encuentra una raíz casi inmediata en donde entrar.

Este conocimiento es fundamental para el combate contra estos parásitos. Si se pasa un tiempo sin cultivar la tierra y esta se riega muchos huevecillos van a eclosionar pensando que ya están las condiciones óptimas. Pero al salir, no hay raíces ni comida y mueren. Esta es una estrategia para reducir la población de estos nematodos en un terreno, pero no para eliminarlos totalmente.

Se busca tener la menor cantidad de estos organismos en un terreno, ya que erradicar un fitonematodo es prácticamente imposible. Por que hay muchas malezas que sirven de hospederos y con muchos insectos vectores.

Las condiciones del medio tienen una influencia en la determinación del sexo en estos nematodos, si cuando el estadio sale del huevecillo e intenta entrar en una raíz que ya está afecta por muchos de estos nematodos y hasta podrida, el sexo del estadio que esta tratando de ingresar va a girar a macho, ante las condiciones adversas ya que el macho se alimenta mucho menos que la hembra. Si las condiciones son las apropiadas, se la dará la formación de una hembra.

8. Cultivos afectados y otros daños por fitonematodos

Son afectados muchas plantas como: apio, frijol, granadilla, café (por Platylenchus), chile dulce, melón, zanahoria, remolacha, ñame, arroz, plantas ornamentales, cebollín, la “fruta del amor”.

En el melón, las plantas cubren el fruto en las horas más calientes; al afectarse la planta se deja expuesta al sol y se seca.

Radophulus es un nematodo que afecta las raíces del banano, dañando el parénquima cortical que es el que le da sostén a la planta. Cada 3 a 4 meses hacen aplicaciones de nematicidas (muy dañinos, para el ambiente, las plantas y las personas).

Hay nematodos que no afectan las raíces, sino más bien, las partes áreas como las hojas; por ejemplo la enfermedad conocida como “punta blanca” en el arroz.

Si estos organismos se encuentran en el sistema vascular, el planta no va a poder tomar agua y nutrientes del suelo. La planta se va a quedar pequeña, no va a dar producción adecuada.

Los nematodos van a provocar fisuras o “rajadas” en las plantas que van a producir la entrada de bacterias y hongos que terminan pudriendo la planta. Pero es precisamente el nematodo el que va a provocar la pudrición y la muerte de la planta.

Estos organismos no se distribuyen homogéneamente, sino más bien en “parches” en los cultivos. Si la raíz está afecta, las plantas botan las hojas como una respuesta al problema en el sistema radical.

El fitonematodo necesita un poco de humedad para moverse entre las partículas del suelo, cuado se inundan los suelos (por ejemplo en el arroz) los nematodos mueren por el exceso de agua y la falta de oxígeno.

Hay nematodos que pueden localizarse y viajar en las semillas, por ejemplo Aphelenchoides besseyi. En Costa Rica llega arroz de otros países en las semillas de arroz, pastos, etc. Por lo que ya se tiene este nematodo en el país.

9. Preguntas realizadas

RESISTENCIA Y SUSCEPTIBILIDAD DE PLANTAS A LOS NEMATODOS

Hay plantas que son resistentes a los nematodos que exudan sustancias teofílicas que tienen actividad nematicidad. Estos por ejemplo en las llamadas “flor de muerto”.

Otras plantas no son apetecidas por los nematodos por lo que no son afectas.

En al caso de la sábila, los nematodos entran pero la planta tiene una reacción de hipersensibilidad que necrosa el área alrededor del parásito, y si la carga no es mucha la planta logra sobrevivir.

COMBATE DE NEMATODOS

Hay estrategias como: rotación de cultivos, higiene, prevenir la diseminación, cuidados en la irrigación, exponer terreno a sequedad, sembrar cultivos más resistentes

etc. Hay muchas practicas que se pueden realizar para controlar las plagas sin la necesidad del uso de nematicidas.

NEMATICIDAS

Antes se utilizaba líquidos a alta presión que se metían en el suelo con cuchillas y tractores que se impulsaba el líquido con CO2, esto se convertía en gas y se introduce entre las partículas del suelo y mata todo (hasta al aplicador si no se protege). Uno estos era el bromuro de metilo, pero ya se está eliminando a nivel mundial por lo tóxico que es, y por la contaminación al ambiente y la capa de ozono.

Existen los productos granulados que se aplican sobre el suelo, luego con agua el compuesto activo de libera a la tierra y hace su efecto.

También, hay productos sistémicos que se aplican sobre la planta y ésta tiene la capacidad de tomarlos y llevarlos por toda la planta hasta la raíz.

La gran mayoría de los nematicidas se trabajan en conjunto con los sistemas de riego en los cultivos.

Resistencia a nematicidas: se informa en la literatura, pero son muy pocos casos; se deben rotar productos para no dar oportunidad a generación de resistencia.

PROBLEMA DE FITONEMATODOS EN COSTA RICA

Es muy importante en algunos cultivos, como: banano, piña, melón; que si no usa nematicidas no van a producir.

También es importante y severo dependiendo de ciertos terrenos y cultivos imposibles de producir sin usar nematicidas.

CONTROL DEL SUELOS

Antes de realizar algún cultivo, normalmente se hace un control de nematodos en el terreno que se va a utilizar para sembrar. Se muestrea la finca antes de cultivar, muchas malezas sirven como hospederas de muchos fitonematodos.

Los suelos arenosos, húmedos y francos (misma cantidad de arcilla, arena, etc.) son excelentes para el desarrollo de fitonematodos.

INSECTOS VECTORES

“Picudo” que transmite un nematodo que mata la palma para producción de aceite. Al controlar el insecto, se controla la enfermedad.

Otros insectos son muy importantes en la diseminación de muchos nematodos como vectores, tal vez, el picudo es uno de los más importantes en nuestro país.

FITONEMATODOS ¿ESPECIE-ESPECÍFICOS?

No son tan especie específicos, ya que géneros diferentes pueden afectar las mismas plantas, y más bien se establece un proceso de competencia entre los fitonematodos que están afectando la planta.