INTRODUCCIÓN
⌅La roya naranja [Puccinia kuehnii (W. Krüger) E. J. Butler], es una de las enfermedades más importantes
en la caña de azúcar debido al daño que causa en cultivares susceptibles
(Minchio et al., 2011Minchio C. A., Canteri M. G., Rocha J. A. 2011. Germinação de uredósporas de Puccinia kuehnii submetidos a diferentes temperaturas e tempos de incubação. Suma Phytopatholgy. Vol. 37, No. 4, 211-214.
).
En el año 2000, se observó en plantaciones australianas de Q124
(resistente a la roya parda) en el momento en que este era el principal
cultivar de caña de azúcar en Queensland, ya que representaba el 45 % de
la superficie destinada a este cultivo y, por consiguiente, tuvo
consecuencias devastadoras. Las condiciones climáticas de alta
precipitación en las áreas de producción, temperatura y humedad relativa
propiciaron condiciones favorables para el desarrollo de la enfermedad,
así como sus pérdidas estimadas entre 150 y 210 millones de dólares
australianos (Magarey et al., 2001Magarey R. C., Croft B. J., Willcox T. G. 2001. An epidemic of orange rust on sugarcane in Australia. Proceedings of the International Society of Sugar Cane Technologists. Vol. 24, No. 2, 410-416.
).
En
correspondencia con el peligro potencial que representa la roya naranja
para Cuba, desde el año 2009 se estableció la vigilancia fitosanitaria
sobre la dispersión e incidencia de esta en las áreas cañeras del país,
cuyos resultados demuestran el incremento paulatino del número de
cultivares infectados (Aday et al., 2018Aday O. C., Rodríguez E., Montalván J., Martínez E., Alfonso I. 2018. Estado de la roya naranja de la caña de azúcar en Cuba. Revista Centro Agrícola. Vol. 45, No. 2, 61-68.
).
La roya naranja se encuentra dentro de las 61 enfermedades de la caña de azúcar detectadas en Cuba (Chinea et al., 2019Chinea A., Zayas E., Bruner S. 2019. Inventario de enfermedades de la caña de azúcar en cuba: tercera etapa. Revista Cuba & Caña, Vol. 22 (3), 8-14.
).
Las condiciones climáticas (temperaturas y humedad relativa) favorecen
su desarrollo de fundamentalmente durante los meses menos lluviosos de
diciembre hasta abril. La presencia frecuente de niebla y rocío durante
la noche y en las primeras horas del día, contribuyen a la formación de
una lámina de agua sobre la hoja. Situación está muy favorables para la
infección y producción de esporas, mientras que la ocurrencia de
intensas lluvias tiene un efecto negativo al lavar las esporas de las
hojas (Aday et al., 2021Aday
O. C., Montalván J., Delgado J., Puchades Y., Rodríguez E. L. 2021.
Progreso de las enfermedades roya parda y roya naranja de la caña de
azúcar en Cuba. Centro Agrícola. Vol. 48, No. 3, 60-70.
).
La
enfermedad se ha establecido en varias regiones y cultivares sin
desarrollar epifítia por lo que no se considera enfermedad principal en
Cuba, pero constituye un peligro potencial. Manifiesta una diversidad de
síntomas en los focos de infección con un comportamiento epifitiológico
inestable producto a la influencia del clima (Aday et al., 2014Aday
O. C., Alfonso I., González R., Díaz F., Gil Y., Reyes S., Barroso J.
2014. Severidad de la roya naranja en cultivares de caña de azúcar
infectados en la provincia de Villa Clara. Fitosanidad. Vol. 18, No. 3, 143-150.
).
Esto
sugiere la necesidad de profundizar en los estudios de caracterización
para establecer métodos más precisos, eficientes y reproducibles de
monitoreo de la respuesta de la planta a P. kuehnii para el
sistema de selección de cultivares resistentes de caña de azúcar, por lo
que es necesario desarrollar estudios que brinden mayor conocimiento
sobre la resistencia, condiciones más favorables para el desarrollo de
la enfermedad y permitan mejorar la estrategia de prevención y manejo (Valdés et al., 2016Valdés
B., Aday O. C., Ocaña B., Rojas L., Hernández M., Acosta M., Gil Y.,
González A., Rivero L., Lleana M. 2016. Caracterización de la respuesta
de cultivares de caña de azúcar a la roya naranja en casa de cultivo. Biotecnología Vegetal. Vol. 16, No. 1, 21-29.
).
El objetivo de esta investigación fue determinar la respuesta de cultivares de caña de azúcar a Puccinia kuehnii (Krüger) en Mayabeque.
MATERIALES Y MÉTODOS
⌅Ubicación del área de estudio
⌅El
estudio se desarrolló en el bloque experimental de la Estación
Territorial de Investigaciones de la Caña de Azúcar Mayabeque-Artemisa,
sobre suelo Ferralítico Rojo típico (Hernández et al., 2015Hernández A., Pérez J. M., Bosch D., Castro N. 2015. Clasificación de los suelos de Cuba (1ra edición). La Habana, Cuba. INCA-IS. 93 p.
);
ubicado en las coordenadas geosreferenciadas norte: 22º 47´ 12´´ y
oeste: 82º 23´ 13´´, municipio Quivicán, provincia Mayabeque.
Para
la evaluación de la resistencia de los cultivares se plantaron dos
experimentos en focos provocativos de roya naranja en boques al azar con
tres réplicas cada uno. Como fuente de inóculo se consideró a C89-147,
susceptible a la enfermedad, determinado por la proliferación y
cobertura con pústulas de P. kuernii en el área foliar (Delgado et al., 2019Delgado J., Casero T., Rodríguez A., Pardo L., Alfoso I., Ferrer M. 2019. Reacción de cultivares de caña de azúcar ante Puccinia kuehnii durante siete años en Mayabeque. Revista de Protección Vegetal. Vol. 34, No. 3, 1-9.
).
En el experimento establecido en julio del año 2013 se evaluaron 44 cultivares (B7274, B77418, B78505, B80250, CB44-52, Co997, CP52-43, C85-1, C85-102, C86-12, C86-56, C86-156, C86-165, C86-251, C86-456, C86-503, C87-51, C88-356, C88-380, C88-523, C89-147, C89-148, C89-161, C89-176, C89-559, C90-105, C90-317, C90-469, C90-530, C92-325, C95-416, C97-445, C98-128, C99-128, C120-78, C132-81, C137-81, C266-70, C323-68, C334-64, C1051-73, Ja64-11, PR980 y SP70-1284), La cosecha se efectuó en abril del 2014 como caña planta y en este mismo mes del 2015 como retoño (soca).
En el experimento plantado en septiembre del 2015 se evaluaron 41 cultivares (B7274, B77418, B78505, B80250, Co213, Co997, CP52-43, CP72-2086, C02-319, C85-1, C85-102, C86-12, C86-56, C86-156, C86-165, C86-456, C86-503, C87-51, C88-356, C88-380, C88-523, C89-147, C89-148, C89-176, C89-559, C90-105, C90-469, C90-530, C92-524, C95-414, C95-416, C120-78, C132-81, C137-81, C266-70, C334-64, C1051-73, Ja64-11, PR980, Q124 y SP70-1284), se cosechó en marzo del 2017 como caña planta y en abril del 2018 como retoño (soca).
Las evaluaciones del
número y longitud de las pústulas se realizaron mensualmente durante
caña planta y retoño, desde los dos hasta los nueves meses de edad. Las
mismas se efectuaron en una estación de muestreo de dos cm2 (Montalván et al., 2018Montalván
J., Alfonso I., Rodríguez E., Puchades Y., Rodríguez J., Aday O. C.,
Carvajal O., Delgado J. 2018. Evaluación de la resistencia a roya parda
de la caña de azúcar en Cuba. Revista Centro Agrícola. Vol. 45, No. 2, 47-54.
), en las hojas +3 y +5 (Aday et al., 2017Aday
O. C., Alfonso I., Rodríguez E., Díaz F., Gil Y., Valdés B., Barroso J.
2017. Caracterización de los síntomas de la roya naranja (Puccinia kuehnii (W. Krüger) E.J. Butler) en cuatro cultivares de caña de azúcar en Cuba. Centro Agrícola. Vol. 44, No. 2, 61-67.
) de 10 plantas al azar.
El
porcentaje de pústulas por centímetro cuadrado en la superficie abaxial
de cada hoja se calculó por la expresión matemática propuesta por Montalván et al. (2018)Montalván
J., Alfonso I., Rodríguez E., Puchades Y., Rodríguez J., Aday O. C.,
Carvajal O., Delgado J. 2018. Evaluación de la resistencia a roya parda
de la caña de azúcar en Cuba. Revista Centro Agrícola. Vol. 45, No. 2, 47-54.
para la evaluación de la roya parda y modificada para esta enfermedad:
Dónde:
)
Análisis estadístico
⌅En la comparación de la respuesta de los cultivares en cuanto al porcentaje de pústulas/cm2 de la roya naranja se realizó una prueba de Kruskal-Wallis (p≤0,01) en el paquete estadístico STATISTICA (versión 8.0).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
⌅Existen diferencias altamente significativas entre los cultivares en cuanto al porcentaje de pústulas/cm2 de la roya naranja, lo que demuestra la reacción diferencial de éstos ante P. kuehnii (Tabla 1 y Tabla 2). De los cultivares estudiados 28 no presentaron síntomas; 24, en el experimento plantado en el 2013 (B78505, B80250, CB44-52, C85-102, C86-56, C86-156, C86-251, C88-356, C88-380, C89-161, C89-176, C90-317, C90-469, C92-325, C97-445, C98-128, C99-128, C120-78, C132-81, C137-81, C266-70, C323-68, C334-64 y C1051-73) y 19 en el del 2015 (B78505, B80250, C02-319, C85-102, C86-56, C86-156, C88-356, C88-380, C86-456, C89-176, C90-105, C90-469, C92-524, C120-78, C132-81, C137-81, C334-64, C1051-73 y Q124).
| Cultivares | Pústulas/cm2 (%) | Cultivares | Pústulas/cm2 (%) | Cultivares | Pústulas/cm2 (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| C95-416 | 4,70 a | C85-1 | 0,31 i | C92-325 | 0,00 j |
| C89-559 | 3,78 ab | C89-148 | 0,00 j | C86-251 | 0,00 j |
| C88-523 | 3,70 abc | CB44-52 | 0,00 j | C90-469 | 0,00 j |
| CP52-43 | 3,49 abc | C323-68 | 0,00 j | C89-176 | 0,00 j |
| C86-456 | 3,22 abc | C85-102 | 0,00 j | C97-445 | 0,00 j |
| C89-147 | 2,07 abc | C86-56 | 0,00 j | C266-70 | 0,00 j |
| C90-105 | 2,00 bc | C86-12 | 0,00 j | C90-317 | 0,00 j |
| PR980 | 1,80 cd | B78505 | 0,00 j | C137-81 | 0,00 j |
| B7274 | 1,44 cde | C98-128 | 0,00 j | C86-156 | 0,00 j |
| C87-51 | 1,21 def | C99-129 | 0,00 j | C88-380 | 0,00 j |
| B77418 | 1,02 efg | C88-356 | 0,00 j | B80250 | 0,00 j |
| Ja64-11 | 0,81 fgh | C86-165 | 0,00 j | SP70-1284 | 0,00 j |
| Co997 | 0,46 fgh | C89-161 | 0,00 j | C1051-73 | 0,00 j |
| C86-503 | 0,44 ghi | C132-81 | 0,00 j | C120-78 | 0,00 j |
| C90-530 | 0,36 hi | C334-64 | 0,00 j |
| Cultivares | Pústulas/cm2 (%) | Cultivares | Pústulas/cm2 (%) | Cultivares | Pústulas/cm2 (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Co213 | 5,96 a | B77418 | 0,59 ghi | C88-380 | 0,00 k |
| C89-147 | 4,66 ab | C90-530 | 0,57 ghij | C86-456 | 0,00 k |
| C95-416 | 4,44 ab | C87-51 | 0,43 ghij | C85-102 | 0,00 k |
| C95-414 | 4,29 abc | Ja64-11 | 0,34 ghjik | C86-56 | 0,00 k |
| C89-559 | 3,77 bcd | C86-12 | 0,12 hijk | C90-105 | 0,00 k |
| C88-523 | 3,67 bcd | C86-165 | 0,08 ijk | C90-469 | 0,00 k |
| C85-1 | 3,17 bcd | C86-503 | 0,07 ijk | C89-176 | 0,00 k |
| PR980 | 2,57 cde | Co997 | 0,02 jk | C1051-73 | 0,00 k |
| B7274 | 2,17 de | B80250 | 0,00 k | C120-78 | 0,00 k |
| C89-148 | 2,09 de | B78505 | 0,00 k | C02-319 | 0,00 k |
| CP52-43 | 1,98 de | C88-356 | 0,00 k | C92-524 | 0,00 k |
| CP72-2086 | 1,43 ef | C334-64 | 0,00 k | Q124 | 0,00 k |
| C266-70 | 0,82 fg | C137-81 | 0,00 k | C132-81 | 0,00 k |
| SP70-1284 | 0,64 fgh | C86-156 | 0,00 k |
En el experimento plantado en el 2013, los cultivares B77418, CP52-43, C86-456, C88-523, C89-147, C89-559, C90-105, C95-416 y PR980 mostraron la mayor cantidad de pústulas de roya naranja (más de diez) en los dos centímetros cuadrados evaluados. Así mismo B7274, Co997, C85-1, C86-503, C87-51, C89-148, C90-530 y Ja64-11 manifestaron inestabilidad en su comportamiento en los meses de evaluación.
En el experimento plantado en el 2015, los cultivares Co213, C95-416, C95-414, C89-147, C89-559, C88-523 y C85-1 mostraron la mayor cantidad de pústulas (más de diez) en los dos centímetros cuadrados estudiados; mientras manifestaron inestabilidad en su comportamiento en los meses de evaluación B7274, B77418, Co997, CP52-43, CP72-2086, C86-12, C86-165, C86-503, C87-51, C89-148, C90-530, C266-70, Ja64-11, PR980 y SP70-1284.
En los dos experimentos, mantuvieron estabilidad en cuanto a su comportamiento ante la roya naranja los cultivares C95-416, C89-559, C88-523 y C89-147 con síntomas de la misma y sin presencia de la enfermedad B78505, B80250, C85-102, C86-56, C86-156, C88-356, C88-380, C89-176, C90-469, C120-78, C132-81, C137-81, C334-64 y C1051-73.
La
variación del comportamiento de los cultivares ante la enfermedad puede
estar relacionado con la susceptibilidad de los individuos estudiados
en cada etapa y las condiciones ambientales en esta localidad; ello
indica una expresión diferencial en la interacción
hospedante-patógeno-ambiente y la importancia del clima en el desarrollo
del patógeno en la caña de azúcar; lo cual es ratificado por Delgado et al. (2019)Delgado J., Casero T., Rodríguez A., Pardo L., Alfoso I., Ferrer M. 2019. Reacción de cultivares de caña de azúcar ante Puccinia kuehnii durante siete años en Mayabeque. Revista de Protección Vegetal. Vol. 34, No. 3, 1-9.
,
en estudios efectuados durante siete años (2012-2018) en Mayabeque,
donde no se detectó la presencia de la roya naranja en nueve cultivares
de los aquí analizados (B78503, B80250, C86-56, C88-380, C90-469,
C132-81, C137-81, C334-64, y C1051-73), cuatro siempre presentaron
síntomas (C88-523, C89-147, C89-559 y C95-416); mientras que tres
(Co997, CP52-43 y C87-51), manifestaron inestabilidad en su
comportamiento en el período evaluado. Así mismo Perera et al. (2020)Perera
M. F., Bertani R. P., Arias M. E., Hechavarría M. O., Zardón M. A.,
Debes M. A., Luque A. C., Cuenya M. I., Acevedo R., Castagnaro A. P.
2020. Morphological and molecular characterization of Puccinia kuehnii, the causal agent of sugarcane orange rust, in Cuba. Scientia Agricola. Vol. 77, No. 2, doi:10.1590/1678-992x-2018-
informaron la presencia de la enfermedad en C86-156, C86-456 en esta provincia.
En ese mismo sentido la roya naranja fue informada en los cultivares B78505 y B80250 y en las Tunas (Aday et al., 2018Aday O. C., Rodríguez E., Montalván J., Martínez E., Alfonso I. 2018. Estado de la roya naranja de la caña de azúcar en Cuba. Revista Centro Agrícola. Vol. 45, No. 2, 61-68.
); C1051-73 en Villa Clara (Aday et al. 2010Aday
O. C., Francisco J., Mujica F. D., Martín E. L., Pérez L., Alfonso I.,
Pérez J., Barroso J. 2010. Presencia de la roya naranja Puccinia kuehnii (krüger) butler en áreas experimentales de caña central de cuba. Fitosanidad. Vol. 14, No. 2, 83-89.
) y en las Tunas (Aday et al., 2018Aday O. C., Rodríguez E., Montalván J., Martínez E., Alfonso I. 2018. Estado de la roya naranja de la caña de azúcar en Cuba. Revista Centro Agrícola. Vol. 45, No. 2, 61-68.
)
C88-380 y Q124 en Matanzas (Pérez et al., 2012Pérez J. R., Rufín Y., Pérez Y., Alfonso I. 2012. Desarrollo alcanzado por la roya naranja Puccinia Kuehnii (Krüger) Butler de la caña de azúcar en Cuba evaluado a partir de la evolución de focos de la enfermedad. Revista Cuba & Caña. No. 1: 35-40.
) y Villa Clara (Aday et al., 2014Aday
O. C., Alfonso I., González R., Díaz F., Gil Y., Reyes S., Barroso J.
2014. Severidad de la roya naranja en cultivares de caña de azúcar
infectados en la provincia de Villa Clara. Fitosanidad. Vol. 18, No. 3, 143-150.
); C90-317 (Aday et al., 2014Aday
O. C., Alfonso I., González R., Díaz F., Gil Y., Reyes S., Barroso J.
2014. Severidad de la roya naranja en cultivares de caña de azúcar
infectados en la provincia de Villa Clara. Fitosanidad. Vol. 18, No. 3, 143-150.
) en Villa Clara; C137-81 y C323-68 (Tamayo et al., 2014Tamayo
M., Puchades Y., La O Echavarría M. L., Rodríguez R., Chacón V.,
Alfonso I. 2014. Caracterización morfológica y morfométrica del
organismo causal de la roya naranja de la caña de azúcar. Revista Cuba & Caña. No. 1: 12-16.
) en Camagüey; C334-64 (Aday et al., 2018Aday O. C., Rodríguez E., Montalván J., Martínez E., Alfonso I. 2018. Estado de la roya naranja de la caña de azúcar en Cuba. Revista Centro Agrícola. Vol. 45, No. 2, 61-68.
) en Villa Clara.
Con referencia a lo anterior, Aday et al. (2018)Aday O. C., Rodríguez E., Montalván J., Martínez E., Alfonso I. 2018. Estado de la roya naranja de la caña de azúcar en Cuba. Revista Centro Agrícola. Vol. 45, No. 2, 61-68.
, desde el año 2012 hasta el 2015 observaron una disminución de las áreas infectadas por P. kuehnii y del número de focos de infección. Sin embargo, a partir del 2016, se
apreció una tendencia al incremento de estos últimos; fundamentalmente
en los bloques experimentales de las Estaciones Territoriales de
Investigaciones de la Caña de Azúcar del Instituto de Investigaciones de
la Caña de Azúcar (INICA). La mayor área foliar ocupada por pústulas en
áreas de riesgo mediante muestreos sistemáticos (colección de
germoplasma, jardines de variedades, áreas experimentales y bancos de
semillas), las presentaban los cultivares B7274, CP52-43, C89-147,
SP70-1284 y Q68 (25 %), C95-414 (entre 15 y 25 %), Co997, C86-12,
C86-165, C89-148, C90-317, C90-530 y C266-70 (15 %); mientras que
C86-503, C87-51 y C88-380 fueron los menos infectados.
De los
cultivares que presentaron síntomas de la roya naranja en los
experimentos, en Cuba se encuentra en plantaciones comerciales de caña
de azúcar 19 (B7274, B77418, CP52-43, Co997, C85-1, C86-12, C86-165,
C86-456, C86-503, C87-51, C88-523, C89-147, C89-148, C90-105, C90-530,
C95-414, C95-416, C266-70 y SP70-1284), según Mesa et al. (2019)Mesa
J. M., González R. M., Rodríguez M., Hernández G., Jiménez A., García
H. 2019. XXVI Reunión Nacional de Variedades, Semillas y Sanidad
Vegetal. Revista Cuba & Caña, (Suplemento Especial), 85.
.
Esto constituye un riesgo para la agricultura cañera y confirma la
importancia potencial de la enfermedad. Su incremento en la producción
debe ser discreto para evitar el aumento de la fuente de inóculo del
hongo en la producción cañera y que provoque afectaciones económicas
severas en el cultivo.
En relación con esto último, González (2019)González
R. M. 2019. Variedades de caña de azúcar cultivadas en Cuba.
Cronología, legislación, metodologías y conceptos relacionados (1ra edición). La Habana, Cuba. ICIDCA. 216 p.
,
señaló que el cultivar C95-416 se encuentra en la etapa de introducción
en la agricultura cañera del país por sus excelentes resultados
productivos y la resistencia a los principales agentes nocivos del
cultivo y en este estudio, presentó la mayor cantidad de pústulas de
roya naranja por centímetro cuadrado, por lo que esta última condición
sugiere manejar su propagación en las empresas agroindustriales en Cuba y
mantener una estricta vigilancia fitosanitaria en el mismo.
Resulta
oportuno destacar que a pesar de que la presencia del patógeno se ha
informado en casi toda la isla, no se informan grandes pérdidas de los
rendimientos debido a su incidencia debido a que la composición de
cultivares en la producción de caña de azúcar actual en Cuba hace que
disminuya el riesgo de que el patógeno se adapte y pueda vencer los
genes de resistencia de las plantas, situación abordada por Perera et al. (2020)Perera
M. F., Bertani R. P., Arias M. E., Hechavarría M. O., Zardón M. A.,
Debes M. A., Luque A. C., Cuenya M. I., Acevedo R., Castagnaro A. P.
2020. Morphological and molecular characterization of Puccinia kuehnii, the causal agent of sugarcane orange rust, in Cuba. Scientia Agricola. Vol. 77, No. 2, doi:10.1590/1678-992x-2018-
.
Esto indica que la estrategia de empleo de gran cantidad de cultivares y
los porcentajes que estos ocupan en las unidades productoras en el país
ha sido exitosa en el manejo de la enfermedad.
CONCLUSIONES
⌅- Los cultivares C88-523, C89-147, C89-559 y C95-416 manifestaron estabilidad en cuanto a su comportamiento ante la roya naranja, con síntomas de la misma.
- La enfermedad no se manifestó en los cultivares B78505, B80250, C85-102, C86-56, C86-156, C88-356, C88-380, C89-176, C90-469, C120-78, C132-81, C137-81, C334-64 y C1051-73.