Revista de Divulgación Técnica Agrícola y - Agrarias Virtual

Revista de Divulgación Técnica
Agrícola y Agroindustrial
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS - UNCa
Revista Nº 58
ISSN: 1852 - 7086
Año: 2014
EL CULTIVO DEL CACAO, ENFERMEDADES, IDENTIFICACIÓN DE HONGOS,
MODELADO Y MÉTODOS DE CONTROL
1
1**
Jaime Alioscha Cuervo-Parra *, Teresa Romero Cortes , Pablo A. López Pérez
1***
, Mario Ramírez Lepe
2****
1
Escuela Superior de Apan, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Carretera Apan-Calpulalpan, Km.8., Chimalpa Tlalayote
s/n Colonia Chimalpa, Apan, 43900 Hgo. México.
2
UNIDA-Instituto Tecnológico de Veracruz, M. A. de Quevedo No. 2779, Colonia Formando Hogar. Veracruz, Ver. 91897. México .
*
**
***
Mail de referencia: jalioscha@gmail.com, tromerocortes@gmail.com, save1991@yahoo.com.mx,
****
mario.ramirez.lepe@gmail.com
Resumen
El cacao es una de las plantas de mayor cultivo y valor comercial, debido a que su fruto es la base del
procesamiento industrial para la obtención de diversos productos de confitería, bebidas frías y calientes y
de grasas para la industria de los cosméticos y medicina. Sin embargo, en México la producción de cacao se
ve diezmada debido a la presencia de hongos fitopatógenos, que afectan y juegan un papel importante en
la destrucción de los recursos naturales de importancia para la industria cacaotera. Aunque han sido
realizados algunos trabajos sobre la identificación de hongos asociados a este cultivo, estos se han llevado a
cabo en otros países, no existiendo por tanto ningún reporte para México. Por lo cual, el realizar un
aislamiento e identificación morfológica y molecular de hongos asociados a los frutos de plantas de cacao
con síntomas de enfermedad permitirá tener una idea más precisa de qué microorganismos están
presentes en las plantaciones de cacao en nuestro país, así como saber cuáles aportan un beneficio y cuales
son perjudiciales para el cultivo del cacao.
1. INTRODUCCION
El cacao
En México la planta de cacao que más se cultiva es la variedad forastero, debido a su mayor
resistencia a plagas y enfermedades. Los estados de Tabasco y Chiapas aportan el 95% de la producción
nacional y para abaratar costos su cultivo es realizado por familias completas, siendo su única fuente de
ingreso. Sin embargo, los cacaoteros carecen de asistencia técnica, capacitación y capital para mejorar sus
sembradíos. Por tanto, para sobrevivir hacen uso de sus recursos naturales, herramientas y experiencia.
Siendo necesario para el control de enfermedades, que los plantíos de cacao tengan un manejo adecuado
con control de malezas, sombra, drenaje y poda.
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Características del cacao
El árbol de cacao puede alcanzar una altura de 6 a 9 m bajo condiciones de cultivo; sin embargo, los
árboles que crecen en su hábitat natural alcanzan alturas superiores. El árbol produce las flores
directamente sobre el tronco o en las ramas principales, la mayoría de las cuales no son polinizadas. El
fruto, conocido como mazorca, generalmente tiene forma de baya, de 30 cm de largo y 10 cm de diámetro.
La pared del fruto es gruesa, dura o suave, lisa o acostillada, de consistencia como el cuero y de color rojo,
amarillo, morado o café. El contenido de semillas por fruto varía de 20 a 40 y pueden ser planas o
redondeadas, de color blanco, café o morado, de sabor dulce o amargo y están rodeadas de una pulpa
aromática que procede de sus tegumentos.
Valor comercial del cacao
Su importancia radica en que a partir de sus semillas se obtienen licor de cacao, manteca de cacao,
pasta de cacao, cacao en polvo y chocolate. A pesar de que el mercado de chocolate es el mayor
consumidor de cacao en términos de equivalente en grano, productos intermedios tales como el cacao en
polvo y la manteca de cacao son utilizados en diversas áreas.
Enfermedades del cacao
Las enfermedades se observan principalmente sobre la mazorca de cacao y el daño incide
directamente en la calidad de las almendras mediante la infección parcial o total de las mismas, sobre todo
en el potencial de la producción nacional. Algunas de las principales enfermedades que causan pérdidas en
el cultivo del cacao se muestran en la figura 1. De estas enfermedades la mancha negra es la responsable de
la mayoría de las pérdidas económicas a nivel mundial1, y en América tropical la moniliasis2 y la escoba de
bruja3 son las enfermedades responsables de la mayoría de las pérdidas en las plantaciones de cacao.
Figura 1. Principales enfermedades que afectan al cultivo de cacao
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Macha negra
Es la enfermedad de mayor importancia económica para la producción de cacao, es causada por
diversas especies de hongos del género Phytophthora, que produce pérdidas de hasta un 30% a nivel
mundial4. Se conocen cuatro especies principales que causan la enfermedad, las cuales varían tanto en su
agresividad y daño causado al fruto5. De estas, P. megakarya es la más agresiva ya que puede causar
pérdidas en la plantación de entre 60 y 100%6. La mancha negra, es una enfermedad que preocupa al
productor de cacao por su facilidad de expandirse de una plantación a otra.
Moniliasis
Es producida por el hongo Moniliophthora roreri. Esta enfermedad se originó en Colombia por el año
1800 y paso a Ecuador en 19142. Posteriormente se dispersó a diferentes países como: Perú, Bolivia,
Venezuela, Panamá, Costa Rica, Honduras, Guatemala, Belice y México a partir del 2005 (Figura 2).
Figura 2. Ruta de avance
de la moniliasis
La enfermedad ataca únicamente los frutos del cacao, variando la severidad del ataque según la
zona y época del año. Los síntomas generalmente se presentan a nivel externo, donde ocasionan necrosis,
deformación y pudrición. La mazorca se torna de color negro o chocolate y cuando las esporas del hongo
germinan, se cubre de un polvo blanco o rosa en unos 8 días. Los frutos atacados con esta enfermedad,
tienen sus almendras totalmente destruidas.
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Escoba de bruja
Es causada por el hongo Moniliophthora perniciosa, es una de las enfermedades más devastadoras
de este cultivo3, siendo responsable de la mayoría de las pérdidas de las plantaciones de cacao en
Sudamérica y el Caribe. La infección se inicia cuando M. perniciosa penetra los tejidos de la planta. La
respuesta del huésped se localiza en el punto de infección donde se da un considerable alargamiento de
tejidos y el desarrollo de brotes laterales verdes con forma de escoba. El hongo permanece en su fase
primaria (biotrófico, monocariótico) por algún tiempo dentro de las escobas verdes agrandadas, pero
después de 6 a 9 semanas las escobas verdes comienzan a mostrar necrosis.
2. DESARROLLO
Métodos de control
El principal método de control contra los hongos que afectan las plantas de cacao, se basa en el uso
de agroquímicos. Estos productos, constituyen un grupo de sustancias altamente tóxicas cuya persistencia
en el medio conlleva graves problemas ecológicos como la contaminación de las aguas subterráneas y la
entrada en la cadena alimenticia, lo cual tiene un fuerte impacto sobre gran cantidad de organismos,
incluyendo en último término a los humanos. Además, el uso continuo de estos productos ha provocado la
aparición de microorganismos resistentes a los químicos empleados para su control. Ante esta situación, la
tendencia actual es la de reducir el uso de estos compuestos en la agricultura. Un método alternativo al uso
de agentes químicos es el denominado control biológico, que se basa en el empleo de agentes de
biocontrol para reducir la población de los agentes causantes de las enfermedades o evitar sus efectos.
Técnicas de Identificación de hongos
La identificación de los hongos causantes del deterioro de las mazorcas de cacao es imprescindible,
debido a que la presencia de algunas especies puede dar lugar a metabolitos secundarios que modifican las
propiedades organolépticas del grano de cacao, y por tanto, es importante disponer de buenos métodos de
detección para su control.
Tradicionalmente, los hongos han sido clasificados según sus características morfológicas. Entre los
criterios morfológicos, se estudia la reproducción vegetativa, tipo de esporulación, aspecto de colonia, etc.
Estas técnicas, son complejas y en algunos casos pueden llevarnos a clasificaciones e identificaciones
incorrectas, ya que se basan principalmente en el estudio del fenotipo y éste depende de las condiciones
ambientales del desarrollo, lo que puede llevar a resultados confusos.
Actualmente existen varios métodos de identificación empleando técnicas de biología molecular con
resultados rápidos, confiables y económicos. Estos métodos se basan esencialmente en el análisis directo
del ADN de cada microorganismo aislado. La diferencia entre las propiedades de este ADN es necesaria para
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diferenciar grupos y especies con características muy similares aparentemente, pero que ocasionan un
daño diferente al fruto de cacao.
Para diferenciar las especies, son importantes los ribosomas de las células eucariotas, que están
formados por proteínas y ARN ribosómico (ARNr). Los genes ribosomales, presentan una secuencia
bastante conservada; es decir, han cambiado muy poco a través del tiempo al nivel de género y especie, por
lo que se trata de análisis genéticos muy útiles para establecer relaciones filogenéticas (Figura 3). La técnica
consiste en amplificar estas regiones conservadas por PCR (Polymerase Chain Reaction) y posteriormente
secuenciar los fragmentos amplificados.
Figura 3. Identificación
molecular de hongos
Microorganismos aislados de mazorcas de cacao
Los hongos causantes de enfermedades como la moniliasis y la mancha negra han sido encontrados
en el municipio de Huimanguillo, Tabasco. Sin embargo, como en el país no hay suficiente información de
los hongos que se encuentran en las plantaciones de cacao, ha sido interesante identificar molecularmente
otros hongos aislados de las mismas mazorcas de cacao. Las especies encontradas como predominantes
son Rhizopus oryzae, Moniliophthora roreri, Phytophthora megasperma y Aspergillus niger. Además, se
confirmó la presencia de otras especies como; Cochliobolus lunatus, C. hawaiiensis, Neurospora crassa,
Fusarium coeruleum, F. solani, F. verticillioides, Phytophthora capsici, Corynespora cassiicola, Penicillium
expansum, P. chrysogenum, Cladosporium cladosporioides, Colletotrichum gloeosporioides, Bipolaris
tetramera, Byssochlamys nivea y B. spectabilis (Figura 4).
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Con todo lo anterior, se puede observar, la necesidad de hacer ciencia aplicada, que permita
trabajar de manera directa con el producto afectado, como el cacao, que es tan importante para México,
pero sobre todo para los productores que viven del grano de cacao.
Figura 4. Hongos aislados de frutos de cacao
Modelos matemáticos y control biológico
Actualmente se ha utilizado un enfoque multidisciplinario con el objetivo de comprender los
comportamientos altamente complejos de los sistemas biológicos, principalmente en control biológico, los
modelos cinéticos pueden ser de gran utilidad para caracterizar nuevos comportamientos 7. Bajo este
sentido, hay que indicar que los modelos matemáticos aplicados a enemigos naturales, han tenido un
dilatado desarrollo en el tiempo, desde los primeros trabajos, fundamentalmente teóricos, hasta los más
recientes mucho más aplicados. Así mismo, existen diferentes clasificaciones de los modelos desde su
forma de solución hasta la forma de su estructura (sistemas estructurado y no estructurado) es decir a un
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nivel macro o micro. Algunos modelos de literatura para este tipo de sistema de control biológico son: el
modelo de Lotka- Volterra para el sistema presa – depredador8 y para el caso de huésped-parasitoide uno
de los modelos más clásicos y utilizados es el de Nicholson y Bailey 8, los modelos anteriores, por una parte,
recogen las características biológicas (tiempos de desarrollo, longevidades y fecundidades de adultos),
tanto de la especie plaga como del enemigo natural. Por otra parte, a partir de ellos, se puede implementar
nuevas características como el tiempo fisiológico, estructura de edad de la plaga, estados atacados por
éste, régimen omnívoro del mismo, competencia, etc., para representar un caso más real.
Huésped-parasitoide:
dH
 k1 He   P
dt

dP
 H 1  e  P
dt
(1)

(2)
Dónde:
H, P, son la densidad del huésped.
k1 la tasa de crecimiento de la población de la plaga, sin el efecto del parásito.
 Constante del modelo (búsqueda del parásito)
Conclusión
La utilización de métodos confiables para la identificación de cepas fitopatógenas y el conocimiento sobre
la ruta en la que se han dispersado las enfermedades del cacao en Latinoamérica son fundamentales para
poder implementar estrategias de prevención y control contra los agentes fitopatógenos que afectan los
cultivos de la planta.
REFERENCIAS
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Cambridge. 412.
Av. Belgrano y Mtro. Quiroga s/n - Campus Universitario
San Fernando del V. de Catamarca - Argentina
TE: 03834 – 430504 /03834 – 435955- int 101
Editor responsable: Ing. Juan Ramón SEQUI
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