Evaluación de fungicidas orgánicos y convencionales para el control de enfermedades follares en ñame (Dioscorea Alta L.)

Abstract

Yams (Dioscorea spp.) belonging to the family of the Dioscoreaceae was of considerable economic importance in Puerto Rico in the 80’s agricultural production. Since the 90’s its local production has been dramatically declining due to different pests and diseases, economic constraints and high production costs. The lack of effective fungicides has limited farmers to manage foliar diseases such as anthracnose and other foliar diseases in yam. Thus, the objectives of this research were: 1. To evaluate in vitro and in vivo organic and conventional fungicides to manage foliar diseases in yam, 2. To identify the causal agent of the yam dieback in the cultivar Florido and 3. To evaluate the sensitivity of two Colletotrichum isolates to azoxystrobin. The fungicides selected for in vitro and in vivo experiments were Switch®, Trilogy®, Regalia®, Kphite®, Chlorothalonil®, Fontelis®, Kocide® and Quadris®. The latter being the only foliar fungicide registered to be used in yams in Puerto Rico. A colorimetric assay was used in the in vitro phase to evaluate the efficacy of fungicides. The field experiment was established at the Agricultural Experiment Station in Isabela and the design used was a randomized complete block with four blocks and ten treatments. For the study of the etiology of stem dieback in the cultivar, Florido symptomatic samples were collected in the yam storage facilities at the Agricultural Experiment Station in Isabela. With the isolates obtained, a pathogenic, morphological and molecular characterization was performed. The evaluation of the sensitivity of Colletotrichum isolates to azoxystrobin was conducted using a PDA plates amended with the fungicides with eight treatments and four replications. In vitro, Chlorothalonil® 720, Switch® and Fontelis® were the most effective fungicide inhibiting the mycelial growth of C. gloesporioides and C. alatae. In field experiments, the most effective fungicides for managing foliar diseases of yam including anthracnose was Switch®. None of the plant-based extracts (Trilogy® and Regalia® SC) and the other conventional fungicides evaluated provided a significant reduction in disease severity. Eight fungi were isolated from the symptomatic stem of Dioscorea alata cv. Florido. Six of these fungi resulted to be pathogenic in the Koch’s postulates. The identified fungi combining morphology and phylogenetic analysis were Colletotrichum queenslandicum, Fusarium oxysporum (2 isolates), Fusarium sp. and two isolates of the Botryosphaereaceae family. Colletotrichum queenslandicum was the most virulent isolate causing lesions three days after of the initial inoculation. In the evaluation of the sensitivity to azoxystrobin, both isolates (C. alatae and C. gloesporioides) grew in the amended media with the fungicide similar to the non-amended treatment. These results suggest the inheritance development of resistance by Colletotrichum isolates exposed to azoxystrobin in the island. All of the results presented in the present research provide a significant advance in the evaluation of the efficacy of OMRI-certified fungicide and conventional fungicides to manage important foliar diseases of yam in Puerto Rico. Also, resistance of Colletotrichum isolates to azoxystrobin could be high to moderate and resistance management should be considered.

El cultivo del ñame (Dioscorea spp.) perteneciente a la familia de las Dioscoreáceas fue de gran importancia económica en Puerto Rico hasta los años 80. Desde los 90 la producción local ha ido disminuyendo de manera drástica debido a diferentes plagas y enfermedades, limitaciones económicas y altos costos de producción. La falta de fungicidas efectivos ha limitado a los agricultores en el manejo de enfermedades foliares en el ñame como la antracnosis causada por Colletotrichum gloesporioides. Debido a esto, se desarrollaron los siguientes objetivos como parte de esta investigación; 1. Evaluación de fungicidas orgánicos y convencionales in vitro e in vivo para el manejo de enfermedades foliares en el ñame, 2. Identificación de organismos causante de la muerte regresiva del tallo en el cultivar Florido y 3. Evaluar la sensibilidad de dos aislados de Colletotrichum al azoxystrobin. Los fungicidas seleccionados para los experimentos in vitro e in vivo fueron Switch®, Trilogy®, Regalia®, Kphite®, Chlorothalonil®, Fontelis®, Kocide® y Quadris®. Siendo este último el único fungicida con registro de uso foliar en ñame en Puerto Rico. En la fase in vitro se utilizó un ensayo colorimétrico para evaluar la eficacia de los fungicidas. El experimento de campo fue establecido en la Estación Experimental Agrícola en Isabela y se utilizó un diseño de bloques completos al azar, con cuatro bloques y 10 tratamientos. Para el estudio de la etiología de la muerte regresiva del tallo en el cultivar Florido se colectaron muestras sintomáticas en los almacenes de la EEA en Isabela. Con los aislados obtenidos se realizó una caracterización patogénica, morfológica y molecular de los hongos asociados a esta sintomatología. La evaluación de la sensibilidad de los aislados de Colletotrichum a azoxystrobin se realizó utilizando platos de PDA enmendados con el fungicida, con ocho tratamientos y cuatro repeticiones. Objetivo 1: Los fungicidas Chlorothalonil®, Fontelis® y Switch® fueron los que mejor inhibieron el crecimiento micelial de C. gloesporioides y C. alatae en los ensayos colorimétricos in vitro. Mientras que Switch® fue el único que fue estadísticamente diferente comparada con el control no tratado en controlar la enfermedad de antracnosis in vivo. Ninguno de los tratamientos a base de extracto de plantas (Trilogy® y Regalia®) y los otros fungicidas convencionales fueron significativamente diferente en la reducción de la severidad. Objetivo 2: Se aislaron ocho hongos del tallo del ñame Dioscorea alata cv. Florido con tejido sintomático. Seis resultaron ser patogénicos en los postulados de Koch. La identificación morfológica y filogenética fueron Colletotrichum queenslandicum, Fusarium oxysporum (2 aislados), Fusarium sp. y dos aislados de la familia Botryosphaereaceae. Colletotrichum queenslandicum fue el aislado más virulento causando lesiones a los tres días de la inoculación inicial. Objetivo 3: En la evaluación de la sensibilidad, ambos aislados (C. gloesporioides y C. alatae) crecieron en el medio enmendado con fungicida al igual que él no enmendado. Estos resultados sugieren el desarrollo de resistencia de aislados de Colletotrichum expuestos a azoxystrobin en la isla. Todos los resultados presentados en esta investigación proveen un avance significativo en la evaluación de la eficacia de los fungicidas certificados OMRI y convencionales para manejar enfermedades foliares importantes en ñame en Puerto Rico. Además, la resistencia de aislados a Colletotrichum a azoxystrobin puede ser de mediana a alta y el manejo de la resistencia debe ser considerada.