Desinfestación anaeróbica del suelo para el manejo de enfermedades transmitidas por el suelo en la producción de tomate

Andres D. Sanabria-Velazquez¹

¹Department of Entomology and Plant Pathology, North Carolina State University, 1575 Varsity Drive, VRB Module 6, Raleigh, NC 27695

E-mail: adsanabr@ncsu.edu

Desinfestación anaeróbica del suelo para mejorar la salud de las plantas de tomate

La eliminación gradual del bromuro de metilo dejó a muchos sistemas agrícolas vulnerables a enfermedades y plagas transmitidas a traves del suelo. Los planes estratégicos regionales de manejo de plagas, las prioridades de las asociaciones de productores y las interacciones basadas en extensión/investigación con productores y socios de la industria identificaron brechas importantes en el manejo eficaz de las enfermedades del tomate (marchitez por Verticillium, marchitez bacteriana y nematodos agalladores). Abordar estas amenazas requiere enfoques integrados, multifacéticos y basados en sistemas. Experimentos recientes de tratamiento de suelos en Carolina del Norte bucan el desarrollo de sistemas integrados y de base biológica en comparación con los sistemas de fumigación estándar u optimizados que pueden restaurar "suelos cansados" y reducir la alta presión del inóculo de patógenos mediante la investigación de cómo se interconectan los insumos de los productores, la genética de las plantas y los microbiomas. La investigación busca explorar la utilidad de la desinfestación anaeróbica del suelo (ASD) en los sistemas de producción actuales para suprimir los patógenos (y las malezas) transmitidos por el suelo y mejorar los aportes de carbono en los suelos y los rendimientos.

Los investigadores descubrieron la ASD, también conocida como "desinfestación biológica del suelo (BSD)", un enfoque basado en sistemas para controlar varios patógenos transmitidos por el suelo, nematodos parásitos de las plantas y malezas en cultivos de hortalizas y frutas. Este enfoque consiste en incorporar fuentes de carbono en el perfil del suelo, luego de saturar el suelo con agua para inducir condiciones anaeróbicas. Estas condiciones del suelo provocan cambios en las propiedades fisicoquímicas y biológicas del suelo, favoreciendo la rápida colonización de microbiomas beneficiosos y reduciendo las poblaciones de patógenos. Esta técnica es un método muy prometedor, ya que en trabajos anteriores se ha demostrado que tiene una eficacia comparable a la de los fumigantes químicos, con la ventaja de que puede utilizarse tanto en sistemas de producción de cultivos orgánicos como convencionales. Este es un "enfoque de enmienda" del suelo, no una alternativa a los fumigantes.

La eficacia de la ASD depende principalmente de la selección de fuentes de carbono, la cantidad de carbono aplicada a las camas y el tiempo que el suelo permanece en estado anaeróbico. Además, la temperatura del suelo y el contenido de agua del suelo son igualmente importantes. Los subproductos orgánicos lábiles se pueden utilizar como fuentes de carbono para el ASD. Las fuentes de carbono que inician la ASD en diferentes sistemas de producción incluyen subproductos agrícolas como bagazo de cerveza, etanol, melaza, cascara de arroz, harina de mostaza, salvado de trigo, compost, excrementos de aves tratados térmicamente, cultivos de cobertura de crucíferas y cultivos de cobertura de leguminosas.

Procedimiento para realizar ASD

1-Preparación del suelo e incorporación de enmiendas

El suelo es preparado de antemano por el productor (discado, fertilizante aplicado previo a la siembra y pH ajustado). Se preparan camas y las fuentes de carbono se colocan en la parte superior de las camas preformadas a altas tasas de aproximadamente 9 toneladas por acre. Las fuentes de carbono se incorporan en la cama para garantizar una mezcla completa de aproximadamente 8 pulgadas de profundidad; luego, en una sola pasada, se nivela el suelo, se coloca cinta de goteo y se cubre la cama con plastico TIF (Figura 1). Los subproductos orgánicos lábiles se pueden utilizar como fuentes de carbono para ASD. Algunas fuentes de carbono efectivas para ASD incluyen bagazo de cerveza etanol, melaza, cascara de arroz, harina de mostaza, salvado de trigo, compost, desechos de aves de corral, crucíferas y cultivos de cobertura de leguminosas. La estacionalidad de su disponibilidad aumenta los precios de estas fuentes de carbono. Por lo tanto, esto debe considerarse antes de elegir una fuente de carbono. En general, las fuentes de carbono que se descomponen rápidamente y tienen una proporción de carbono a nitrógeno de 10: 1 a 35: 1 se pueden usar para ASD.

Figura 1. Incorporación del bagazo de cerveza como fuente de carbono para ASD. Se incorporaron fuentes de carbono de 8 a 12 pulgadas de profundidad para la producción de tomates durante pruebas de investigación en una granja de tomates en el oeste de Carolina del Norte.

2-Saturación del suelo y cobertura con plástico

Para saturar el suelo con agua, se extiende un tubo plano y se alimenta una manguera no perforada de 1/2 pulgadas a cada cama para saturar las parcelas ASD empalmando en la cinta de goteo enterrada y tapando los extremos del área. La saturación con agua dependerá del tipo de suelo, por lo tanto, el tiempo necesario varía de 6 a 48 hs. Junto con la saturación con agua, la cobertura del suelo con mantillo plástico es necesaria para evitar que el oxígeno llegue al suelo, así como para limitar el escape de gases producidos durante el ASD. Se pueden usar diferentes tipos de coberturas plásticas, pero es probable que TIF reduzca el intercambio de gases con el medio ambiente. Por lo tanto, se deben evitar los agujeros y el rasgado de plástico para lograr buenas condiciones anaeróbicas (Figura 2).

Figura 2. Cobertura del suelo con mantillo plástico para el tratamiento de desinfestacion anaerobica de suelos. Las camas de tierra se saturan con agua utilizando cinta de goteo. Cuando el suelo está completamente saturado, tiene un aspecto encharcado y blando.

3-Período de cobertura y manejo posterior al tratamiento

El período de cobertura varía de 3 a 6 semanas dependiendo de la fuente de carbono, el tipo de suelo y la temperatura. Las temperaturas más altas favorecen la ASD ya que los microbios del suelo descomponen las fuentes de carbono más rápido. Se recomiendan temperaturas superiores a 86°F para realizar la ASD de manera efectiva. Se recomienda eliminar o hacer agujeros en el plástico al menos una semana antes de plantar para que los compuestos fitotóxicos puedan disiparse. Además, el riego del suelo ayuda a dispersar los compuestos tóxicos. Después de una semana, los trasplantes de tomate se pueden plantar en los mismos agujeros y manejarse utilizando los estándares de los productores (Figura 3).

Figura 3. Cobertura del suelo con plástico por un período que varía de 3 a 6 semanas. El plástico es perforado para permitir que el suelo libere compuestos tóxicos entre 4 a 7 días antes de plantar. Los tomates se plantaron en las camas tratadas con la desinfestacion anaerobica de suelos.

Otras lecturas

Momma, N., Kobara, Y., Uematsu, S., Kita, N., and Shinmura, A. 2013. Development of biological soil disinfestations in Japan. Appl. Microbiol. Biotechnol. 97:3801-3809. https://doi.org/10.1007/s00253-013-4826-9

Testen, A.L., Martínez, M.B., Madrid, A.J., Deblais, L., Taylor, C.G., Paul, P.A. and Miller, S.A., 2021. On-farm evaluations of anaerobic soil disinfestation and grafting for management of a widespread soilborne disease complex in protected culture tomato production. Phytopathology®, 111(6), pp.954-965. https://doi.org/10.1094/PHYTO-07-20-0288-R