El riego en relación a la Verticilosis del olivo: manejo del agua de riego para reducir de manera integrada la enfermedad

Abstract

La Verticilosis del olivo (VO) causada por el hongo de suelo y colonizador vascular Verticillium dahliae Kleb., es la enfermedad más grave de este cultivo desde las perspectivas fitopatológica y económica. En el contexto actual de una creciente superficie de olivar en regadío unido al conocimiento de que el riego afecta a la VO y a la posible presencia de V. dahliae en el agua de riego en Andalucía, no solo es importante saber qué estrategia de riego (con agua no infestada) puede contribuir a paliar la VO sino también conocer el estado fitosanitario respecto a V. dahliae del agua de riego para desinfestarla en el caso de estar contaminada. Separar los efectos del agua sobre el desarrollo de la VO de los efectos del aporte reiterado de inóculo a través del agua de riego ayudaría a comprender mejor porqué el riego influye en la VO y a poder integrar ambas medidas de manejo cuando las circunstancias lo requieran. El primer objetivo de este trabajo consistió en evaluar el efecto del riego sobre V. dahliae en el suelo y sobre la VO, ya que para un manejo integrado eficaz de la VO es importante establecer si los tratamientos de riego (usando agua libre de V. dahliae) que minimizan la enfermedad, también reducen el inóculo más y menos persistente del patógeno en el suelo. Para ello, se dispuso un ensayo con la combinación susceptible cultivar de olivo Picual-aislado defoliante (altamente virulento) de V. dahliae bajo condiciones de ambiente natural, donde los plantones crecieron en macetas de grandes dimensiones y se regaron para dos rangos de contenidos de agua en el suelo (RCA; alto y bajo) a tres frecuencias de riego superficial por goteo. En el suelo infestado e independientemente de la temperatura y del RCA, los eventos diarios de riego condujeron a mayores reducciones en la incidencia (39.2%) e índice de intensidad de la enfermedad (43.9%) en los plantones que otras frecuencias de riego, así como de micropropágulos (MpD), o propágulos del hongo menos persistentes (88.0%) en el suelo. A su vez, el RCA alto ocasionó menores niveles de esclerocios o estructuras más persistentes (70.8-84.9%) en el suelo pero un mayor porcentaje de plantones infectados (18.0%) que el RCA bajo, con independencia de la frecuencia de riego. El riego diario a RCA bajo mitigó el desarrollo de la VO y redujo la incidencia de infección, manteniendo el suelo a los niveles más bajos de MpD y resultando en la menor cantidad de esclerocios en el suelo tras dos años y medio. Bajo las condiciones anteriormente descritas (los mismos tratamientos de riego), el siguiente objetivo fue comparar las respuestas morfológicas y fisiológicas en plantones de olivo crecidos en suelo infestado y no infestado por V. dahliae sometidos a tratamientos de riego por goteo que causan reacciones diferenciales a la VO, y determinar cuáles de estas respuestas ayudan a explicar los efectos del riego sobre la enfermedad. De manera general, las respuestas comparadas fueron afectadas por el RCA, la frecuencia de riego y V. dahliae como factores simples. El hongo redujo los parámetros morfológicos y fisiológicos. El riego a RCA alto resultó en una relación de peso seco raíz/planta completa más baja que el RCA bajo, lo que pudo favorecer las infecciones radiculares y la colonización vascular a RCA alto. Además, el riego diario pudo prevenir el incremento en síntomas característico de otras frecuencias de riego por ocasionar los mayores incrementos de crecimiento en longitud y biomasa de la parte aérea del plantón junto con los valores más altos de potencial hídrico, mejorados por una reducción menor de la conductancia estomática. El último objetivo consistió en evaluar la eficacia de la desinfestación química del agua para reducir las conidias de V. dahliae. Tres desinfestantes se testaron por su eficacia frente a infestaciones por conidias previas (eficacia supresiva) y subsiguientes (eficacia preventiva) al tratamiento químico en función de la concentración del desinfestante y la virulencia diferencial de los aislados de V. dahliae sobre olivo. Las concentraciones recomendadas para OX-VIRIN® y OXAGUA AL 25®, basados principalmente en agentes oxidantes y no oxidantes, respectivamente, mostraron mayor eficacia supresiva y preventiva que las recomendadas para el producto a base de hipoclorito de sodio. Los ensayos de simulación de la desinfestación del agua embalsada infestada con conidias realizados en ambiente natural en primavera, demostraron que OX-VIRIN® aplicado cada 28 días al agua a una concentración recomendada por el fabricante fue 100% eficaz después de 56 días. En el contexto actual del olivar en regadío, los resultados obtenidos suponen un avance significativo con relación al manejo del riego para el control integrado de la VO. Se ha demostrado que determinadas estrategias de riego reducen el desarrollo de VO, la infección de los plantones, los propágulos menos persistentes de V. dahliae en el suelo y a medio plazo también los esclerocios; las mismas estrategias de riego en presencia del hongo en el suelo son las que disminuyen menos el uso eficiente del agua y el potencial hídrico entre otros. Existen desinfestantes que aplicados directamente al agua reducen considerablemente a V. dahliae pudiendo disminuir el incremento del hongo en el suelo.

Verticillium wilt of olive (VWO), caused by the vascular-colonizing, soilborne fungus Verticillium dahliae Kleb., is the most serious disease affecting this crop, in terms of the potential phytopathological and economic consequences. The current context of an ever-expanding area dedicated to irrigated olive groves, together with the knowledge that irrigation affects VWO and the possible presence of V. dahliae in irrigation water in Andalusia, makes it important to not only determine which irrigation strategy (with non-infested water) may help mitigate VWO, but also to know the phytosanitary status of irrigation water in terms of V. dahliae infestation, so that it can be disinfected if it is contaminated. Separating the effects of water on the development of VWO from the effects of repeated inoculum supply through irrigation water would help to better understand why irrigation has an effect on VWO, and thus to be able to integrate both management measures when circumstances require it. The first objective of this study was to evaluate the effect of irrigation on V. dahliae in soil and on VWO since, to ensure efficient integrated management of VWO, it is important to establish whether irrigation treatments (with V. dahliaefree water) that mitigate the disease, also reduce the levels of more and less persistent propagules of the pathogen in the soil. To that end, a trial was carried out with the Picual olive cultivar and a highly virulent V. dahliae defoliating isolate. The susceptible combination was placed under natural environmental conditions, where plants were grown in large pots and were irrigated to two ranges of soil water content (RWC; high and low) at three surface drip-irrigation frequencies. In the infested soil, regardless of temperature and RWC, daily irrigation events led to greater reductions in disease incidence (39.2%) and disease intensity index (43.9%) than in plants under other irrigation frequencies, as well as to greater reductions in micropropagules (MpD), or less persistent fungus propagules, in the soil (88.0%). On the other hand, high RWC caused lower levels of sclerotia, or more persistent structures, in the soil (70.8-84.9%), but a higher percentage of infected plants (18.0%) than low RWC, regardless of the frequency of irrigation. Daily irrigation to low RWC helped halt the development of VWO and reduced the incidence of infection, keeping the soil at the lowest levels of MpD and resulting in the least amount of sclerotia in the soil after two and a half years. Under the conditions described above (the same irrigation treatments), the next objective was to compare the morphological and physiological responses in olive plants grown on V. dahliae-infested and non-infested soil, subjected to drip irrigation treatments that cause differential reactions in terms of VWO. The aim was to determine which of these responses help explain the effects of irrigation on the disease. In general, the comparative responses were affected by RWC, irrigation frequency and V. dahliae, as simple factors. The fungus showed reduced morphological and physiological parameters. High RWC irrigation resulted in a lower root weight ratio than with low RWC, meaning that high RWC could favour root infections and vascular colonization. In addition, daily irrigation could prevent the increase in symptoms characteristic of other irrigation frequencies, as a result of the greater growth increases in length and biomass of the aerial part of the plants associated with this irrigation frequency, together with highest water potential values, improved by lower stomatal conductance reduction. The last objective was to evaluate the efficacy of chemical water disinfestation in reducing V. dahliae conidia. Three disinfestants were tested for their efficacy against previous (suppressive efficacy) and subsequent (preventive efficacy) conidia infestations, as a function of the concentration of the disinfestant and the differential virulence of V. dahliae isolates to olive trees. The recommended concentrations for OX-VIRIN® and OX-AGUA AL 25®, which are based primarily on oxidizing and non-oxidizing agents, respectively, showed greater suppressive and preventive efficacy than those recommended for the product based on sodium hypochlorite. Simulated disinfestation assays of stored and conidia-infested water performed under natural environmental conditions in spring demonstrated that OX-VIRIN® applied every 28 days to water at a concentration recommended by the manufacturer was 100% effective after 56 days. In the current context of expanding irrigated olive groves, the results obtained represent a significant advance in relation to irrigation management for the integrated control of VWO. It has been demonstrated that certain irrigation strategies reduce the development of VWO, the infection of the plants, the amount of less persistent propagules of V. dahliae in the soil and, in the medium term, also the sclerotia. In the presence of the fungus in the soil, those same irrigation strategies are the ones that least diminish the efficient water use and the water potential, among others. Disinfestants have also been identified which, when directly applied to the irrigation water, result in considerable reductions in V. dahliae and can help limit the increase of the fungus in the soil.