Plantas y plagas

Las plantas tienen muchas enemigos que van desde gusanos e insectos que son visibles a simple vista, a organismos unicelulares microscópicos y patógenos no celulares que solo son visibles bajo poderosos microscopios electrónicos. Estos agentes de enfermedades hortícolas pueden ser pequeños, pero pueden tener un efecto enorme. Contorsionan las plantas en formas torturadas, les dan tonos feos marrones y causan miles de millones de dólares en daños económicos cada año.

A pesar de que insectos zona preocupación importante para los productores, son biológicamente bastante diferentes de los agentes de enfermedades infecciosas de las plantas. Los insectos son animales multicelulares que presentan niveles de complejidad y comportamiento muy superiores a los observados en otras plagas menos perceptibles. Los trips, las moscas, los pulgones y otros insectos o ácaros pueden detectarse inspeccionando las plantas cuidadosamente antes de que causen daños importantes. Otras amenazas son más insidiosas y a menudo pasan desapercibidas hasta que el daño está en marcha. Exactamente, ¿qué amenazas son estas? Son bacterias, hongos, protistas y virus.

Bacteria

La vida en la tierra se puede dividir ampliamente en dos ramas principales:

• Eucariotas
• Procariotas (ver tabla 1)

Bacteria son procariotas y difieren de eucariotas (como protistas, hongos, plantas y animales) de varias maneras importantes. Células bacterianas son menor, tener material genético libre (ADN) dentro de sus celdas, y son mucho más simple en su organización interna y estructura.

Las bacterias se encuentran en prácticamente todos los hábitats imaginables y lo que les falta en complejidad, lo compensan en números absolutos. Un solo gramo de suelo puede contener más de mil millones de bacterias individuales y miles de especies diferentes. Se desconoce el número exacto de especies bacterianas, pero seguramente es de decenas de miles (¡al menos!).

Resistencia bacteriana e infección bacteriana

En lo que respecta a las plantas, la mayoría de las bacterias están completamente inofensivo y algunos son beneficioso. En el caso de las leguminosas (miembros de la familia de los guisantes), las bacterias fijadoras de nitrógeno viven en los nódulos de las raíces de las plantas, donde proporcionan un suministro de nitrógeno que de otro modo no estaría disponible en el suelo. Aunque los hongos y los virus son los agentes más comunes de las enfermedades de las plantas, las bacterias también causan problemas. Cultivos saludables son generalmente bastante resistente para atacar de las bacterias, pero las plantas que sufren de otras enfermedades o que se encuentran en un mal estado de salud son más susceptibles. Las plantas dañadas pueden ser colonizadas por bacterias que llegan a los tejidos de las plantas a través de heridas.

Los síntomas de infección bacteriana pueden ser equivocado para otras infecciones, especialmente en una fase temprana. Los síntomas típicos incluyen decoloración o manchas en las partes de la planta. Cuando las cosas se ponen realmente mal, los tejidos infectados se vuelven blandos e incluso se pueden derretir en un lío viscoso ennegrecido o supurante. La pudrición del extremo de Blossom es una enfermedad bacteriana de algunas especies frutales en las que la fruta desarrolla lesiones blandas y negras en la parte de la fruta donde se formó la flor. No es una bonita vista.

En teoría, las plantas pueden tratarse con antibióticos para controlar las enfermedades bacterianas, pero en la práctica es mejor cortar las partes afectadas o eliminar completamente las plantas infectadas, y esperar lo mejor.

Figura 1:

Hoja infectada con hongo de la roya. micrografía electrónica de barrido de color (SEM) de las esporas de hongos de moho (células reproductoras) dentro de una hoja de agallas en una soja (Glycine max). una hiel se forma cuando las esporas se producen dentro de la hoja y luego se rompen a través de la superficie para infectar más hojas y plantas. Este hongo es una enfermedad importante en cultivos de cereales y otras plantas comercialmente cultivadas porque restringe severamente el crecimiento de la planta, reduciendo el rendimiento.

Hongos

Hongos - como plantas, protistas y animales, son eucariotas. En comparación con las bacterias, los hongos tienen mucho más estructura celular compleja y organización. El reino de los hongos es bastante diverso e incluye levaduras, mohos y hongos. Los hongos se reproducen asexualmente al generar grandes masas de esporas a través de la división celular (mitosis). La reproducción sexual también es común con dos tipos de apareamiento compatibles que se fusionan para experimentar la meiosis y producen esporas reproductivas que poseen una combinación de rasgos derivados de cada uno de los padres.

Las levaduras crecen como células individuales o pequeños grupos de células conectadas. Moldes y hongos tienen Células llamado hifas, que son delgados y cilíndricos y crecen desde sus puntas para explorar el entorno y buscar nutrientes. Aunque las células fúngicas individuales son microscópicas, las colonias fúngicas son a menudo visibles como una gran masa de hifas llamada micelio.

Dar la vuelta a un tronco podrido en el bosque a menudo revela mechones blancos y difusos de micelio. La mayoría de la gente está familiarizada con los hongos del moho. Se pueden encontrar creciendo en alimentos u otros materiales en descomposición. Los mohos son notables debido a las coloridas esporas asexuales que producen sobre el micelio en crecimiento. Las esporas del moho vienen en muchos colores, incluidos tonos de marrón, negro, verde, azul, amarillo, morado e incluso rojo. La inmensa mayoría de los hongos viven como saprófitos, lo que significa que obtienen sus nutrientes de la materia orgánica muerta. Junto con las bacterias, los hongos desempeñan un papel fundamental en el medio ambiente a medida que se degradan y reciclan la materia orgánica.

Hongos beneficiosos

Algunos hongos son beneficiosos para las plantas. Por ejemplo, un micorriza es una relación simbiótica entre un hongo y las raíces de una planta. El hongo proporciona nutrientes minerales para la planta y la planta proporciona compuestos de carbono producidos por la fotosíntesis para el hongo. La mayoría de las plantas en la tierra participan en esta relación mutuamente beneficiosa. Desafortunadamente para los animales y las plantas, algunos hongos son parásitos. Las infecciones fúngicas son particularmente problemáticas porque las células fúngicas son similares en muchos aspectos a las de otros eucariotas (como las plantas), lo que hace que sea un desafío encontrar tratamientos para atacar el hongo selectivamente, sin causar daño al huésped. A pesar de esto, se ha dedicado mucha investigación a combatir las enfermedades fúngicas en las plantas y existen opciones para los hongos más comúnmente encontrados.

Figura 2:

Raíz de hongos una sección transversal a través de una raíz que contiene hifas fúngicas llamada micorriza endotrófica. Las hifas (verde y azul) se encuentran en los espacios intercelulares y dentro de algunas células. Las hifas se extienden en el suelo y pasan sales minerales y agua hasta la raíz, por lo que ya no necesitan los pelos que normalmente cumplen esta función. La planta suministra el hongo con azúcares y otras sustancias orgánicas, lo que permite una relación mutuamente beneficiosa (simbiótica).

Al igual que las bacterias (y también los virus), los hongos pueden llegar a una planta huésped a través de las heridas. También pueden atacar las plantas directamente mediante el uso de hifas especiales para penetrar en los tejidos sanos. Hay miles de diferentes enfermedades de las plantas causadas por hongos que incluyen royas, carboncillo, plagas, enfermedades por pudrición y pudriciones de raíces, tallos y frutos.

Defensa contra hongos

La primera línea de defensa contra los hongos es el uso de cultivares resistentes a las enfermedades. La reproducción selectiva, y en algunos casos la ingeniería genética, ha conducido a cepas resistentes de muchas especies de cultivos de importancia económica. Aun así, las cepas resistentes no siempre están disponibles y la resistencia no implica inmunidad. El tratamiento preventivo con fungicidas es costoso y, a menudo, efectivo, pero la solidez ambiental de esta práctica es cuestionable. A pesar de los mejores esfuerzos de los productores, las enfermedades fúngicas persisten y continúan apareciendo nuevas o desconocidas variedades de patógenos fúngicos.

Opciones de tratamiento para las enfermedades fúngicas incluyen cortar partes enfermas o remover plantas infectadas. Las plantas que se talan pueden quemarse o envolverse en plástico y desecharse como basura. Los tratamientos antifúngicos naturales incluyen soluciones de cobre y / o azufre o peróxido de hidrógeno. Muchos `remedios caseros` como el ajo o el rábano picante son de un valor cuestionable (pero podrían funcionar en ciertos casos). Si intenta recortar partes infectadas, eliminar completamente las plantas infectadas o utilizar métodos de tratamiento orgánicos, y nada de esto deriva en la marea de la destrucción de hongos, existen fungicidas comerciales diseñados para combinaciones específicas de hongos y plantas. Estos productos químicos solo deben usarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Se puede hacer mucho para desalentar la aparición de infecciones fúngicas en un cultivo. La circulación adecuada del aire, el control de la humedad y las estrategias de irrigación apropiadas contribuirán a mantener las plantas saludables.

Protistas

Protistas se diferencian de las plantas y los hongos en que pueden moverse activamente en el entorno arrastrándose o nadando con el uso de flagelos o cilios (estructuras finas como el pelo que funcionan como pequeños remos). Estos organismos incluyen lo que mucha gente aún llama `animales unicelularesE incluyen géneros como Paramecium, Euglena y varios tipos de amebas. Los protistas son criaturas verdaderamente extrañas con algunas especies que exhiben características de plantas, animales u hongos en diferentes momentos durante sus ciclos de vida.

En lo que respecta a las enfermedades de las plantas, son los "protistas similares a los hongos" los que más preocupan. Esto incluye especies que una vez fueron clasificadas con los hongos porque crecen y se ven como hongos. La infame hambruna irlandesa de la papa (1845-49) fue el resultado de una plaga generalizada y devastadora de la papa causada por el protista Phytophthora infestans. Otros protistas fitopatógenos incluyen miembros del género Pythium, que causa raíz podrida, y organismos tales como Plasmopora esa causa mildews suave.

Cómo mantener a los protistas alejados

Controlando la temperatura y la humedad alrededor de las plantas ayuda a mantener a los protistas a raya, pero esto no es posible con los cultivos al aire libre. Las plagas causadas por Phytophthora son un problema para las papas, los tomates y las especies relacionadas, pero varios cultivares de estas plantas muestran una excelente resistencia al tizón. El inicio de la enfermedad se caracteriza por la aparición de manchas marrones en las hojas y la infección puede dar lugar rápidamente a plantas severamente deformadas, marchitas o podridas.

El mejor tratamiento es la eliminación inmediata de las personas infectadas. La pulverización de cultivos susceptibles con mezcla de Burdeos (una solución de sulfato de cobre y cal) ayuda a prevenir la infección. Los mildiúes y añublos blandos causados ​​por protistas con apariencia de hongo también se pueden tratar con aceite de neem, peróxidos y soluciones a base de bicarbonato (bicarbonato de sodio). Los organismos de control biológico, como la bacteria Bacillus subtilis, pueden ser efectivos en el tratamiento de enfermedades causadas tanto por hongos como por protistas de tipo hongo.

Tabla 1. Comparación de eucariotas, procariotas y virus

Virus

De muchas maneras, virus son los organismos extraños a cabo. De hecho, hay quienes no consideran que los virus sean organismos vivos en absoluto. Sin embargo, cuanto más aprendemos sobre la biología molecular de los virus, más parece que deberían considerarse "vivos" en el sentido más fundamental. A diferencia de los agentes de la enfermedad discutidos hasta ahora, los virus no tienen células. No se mueven, no tienen metabolismo y no requieren una fuente de `alimento` para sobrevivir. Fuera de un host, algunos virus se pueden cristalizar y almacenar en un frasco en un estante como si se tratara de un producto químico purificado a la espera de su uso en un experimento de laboratorio. Bajo ciertas condiciones específicas, sin embargo, son bastante eficientes en un aspecto particularmente importante de la reproducción de la vida.

Un virus típico consiste en una capa proteica o capa exterior que encierra y protege una pequeña cantidad de material genético. Los virus poseen suficiente material genético para realizar algunas funciones básicas. Los virus son parásitos que requieren una célula huésped para reproducirse. Confían en su capacidad para secuestrar y reprogramar la maquinaria molecular de sus víctimas celulares para hacer la mayor parte del trabajo por ellos.

Los virus rara vez son un problema importante en las poblaciones de plantas naturales donde existe una amplia gama de especies. En los sistemas de cultivo, se presentan con un gran número de individuos de la única especie esencialmente asexual, a menudo en poblaciones densas. Esta es una situación ideal para un virus que se encuentra en el lugar correcto. Los virus rara vez son letales para las plantas, pero reducen la productividad y causan problemas de apariencia que dañan seriamente el valor económico de un cultivo. Las enfermedades virales en lechuga, tomate, pepino y muchas otras plantas son una preocupación y en general se manifiestan como un color amarillento o manchas de hojas y tallos, rizado de hojas o desarrollo anormal de frutos..

Control de virus

Los virus pueden entra a las plantas a través de heridas o pueden ser transmitido por insectos, nematodos o ácaros. El control de estos organismos vectores es una medida preventiva importante. Dado que los virus no se basan en ninguna forma de organización celular como la de otros patógenos de plantas, existen pocas opciones de tratamiento. Los productos químicos simplemente no funcionan. Como siempre, las plantas infectadas deben ser removidas. Dado que los tratamientos químicos no son una opción viable, se ha trabajado mucho para producir cultivares resistentes a virus y estos siempre se deben elegir si están disponibles.

Es un mundo difícil para las plantas, y los humanos lo han hecho aún más difícil cultivando plantas en monocultivo, empacadas juntas en el menor espacio posible, y en el mismo lugar año tras año. Esto presenta una situación ideal para que los patógenos de plantas persistentes puedan ganar un punto de apoyo y sigan regresando. Al rotar los cultivos, asegurar las mejores condiciones ambientales posibles, usar cultivares resistentes a las enfermedades y, ocasionalmente y juiciosamente aplicar tratamientos químicos cuando sea necesario, se puede lograr un éxito creciente.