Esta invención está relacionada con el tema general del control de patógenos y, en particular, con composiciones que cuando son aplicadas a las plantas hacen a éstas más re¬ sistentes a traqueomicosis. Dichas composiciones contienen componentes activos que son seguros desde el punto de vista medioambiental [A01N 35/06, A01N 43/38]

Introducción Fraser [Fraser R.S.S.: Mechanisms ofResistance to Plant Diseases, R.S.S. Fraser (edi¬ tor), Martinus Nijhoff/Dr unk Publishers (1985)], citando un informe de la International Atomic Energy Agency, señala que los cultivos pueden sufrir pérdidas severas en rendi¬ miento y calidad como resultado de muchos factores. En términos generales, se ha estimado que cerca del 30% de la producción mundial se pierde cada año y que, aproximadamente, un tercio de esta pérdida es debida a las enfermedades de las plantas. Se ha calculado [Mackenzie, D.R.: "Towards the management of crop losses", en Challenging Problems in Plant Health (Kommendahl, T. and Williams, P.H., eds.), 82-92. American Phytopatho- logical Society, St.Paul, Minnesota (1983)] que en los cultivos de trigo en los Estados Unidos hay una pérdida anual del 14% debida a enfermedades producidas por hongos, bacterias y virus. Han sido numerosos los informes sobre las pérdidas causadas por patóge¬ nos específicos en otros cultivos [Large, E.C.: "Losses caused by potato blight in England and Wales". Plant Pathology 7, 39-48 (1958); Broadbent, L.: "The epidemiology of tomato mosaico. VII. The effect of TMV on tomato fruit yield and quality under glass". Annals of Applied Biology 54, 209-273 (1980)].

En relación al cultivo de plátanos, la enfermedad de marchitamiento conocida como Mal de Panamá causada por el Fusarium oxysporum f.sp.cubense (FOC), figura entre las amenazas parasitarias importantes a nivel internacional. La raza 4 de FOC ataca fuertemente las producciones de Cavendish y ya está presente en Taiwan, Australia, Islas Canarias, África del Sur y Filipinas. En Brasil, primer productor mundial, están afectadas diversas variedades, incluyendo Cavendish. Hasta la fecha no existe posibilidad de control químico

HOJA SUSTITUIDA

Estado de la técnica

Las pérdidas ocasionadas por las enfermedades producidas en las plantas por el ataque de los patógenos fúngicos vasculares son generalmente significativas y, como conse¬ cuencia de ello, se han realizado numerosas investigaciones para buscar agentes químicos capaces de controlar este tipo de enfermedades. Davis y Dimond [Davis, D., y Dimond, A.E.: "Altering resistance to disease with synthetic organic chemicals". Phytopathology 42, 563-567 (1952)] propusieron tres acciones posibles que podían hacer efectivos a los agentes químicos sistémicos: 1) contrarrestar toxinas, 2) reforzar la resistencia del huésped, 3) matar o suprimir el patógeno directamente dentro del huésped. La posibilidad de controlar el marchitamiento ocasionado por el Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici en tomate fué estudiada por Biehn y Dimond [Biehn, W.L., and Dimond, A.E.: "Chemically induced root injury correlated with a reduction of Fusarium wilt of tomato". Phytopathology 63, 655-656 (1973)], quienes realizaron experimentos con 272 agentes químicos.

Beckman et al. [Beckman, C.H., Kuntz, J.E., Riker, A.J., Berbee, J.G.: "Host res- ponses associated with the development of oak wilt". Phytophatology 43, 448-454 (1953)], en un trabajo pionero sobre substancias de crecimiento y marchitamiento del roble, señala¬ ron que los cultivos del hongo responsable de la enfermedad produjeron una substancia similar al ácido indolacético (IAA). Pegg [Pegg, G.F.: Role of indol-3-acetic acid in the development of disease symptoms in Verticillium wilt of tomato, p.297. Proc.IX Int.Bo- tan.Cong. Montreal (1959)] observó experimentalmente como soluciones de IAA indujeron formación de tílides (tilosas) en plantas de tomate. En 1976 éste último autor, citando a Sequeira [Pegg, G.F.: "Endogenous Auxins in Healthy and Diseased Plañís", 560-581. Physiological Plant Pathology, Encyclopedia of Plant Pathology, New series Volume 4, ed. por R.Heitefuss y P.H.Williams (1976); Sequeira, L.: "Growth regulators in plant disease". Ann. Rev. Phytopathol. I., 5-30 (1963)], señala que las auxinas han sido implicadas en la resistencia a los marchitamientos vasculares, como derivación de los trabajos de Waggoner y Dimond [Waggoner, P.E. and Dimond, A.E.: "Altering disease resistance with ionizing radiation and growth substances". Phytopathology 47, 125-130 (1957)], Corden y Dimond [Corden, M.E. and Dimond, A.E.: "The effect of growth regulating substances on disease resistance and plant growth". Phytopathology 49, 68-72 (1959)], y Corden y Edgington [Corden, M.E. and Edgington, L.V.A.: "A calcium requirements for growth regulator-indu-

ced resistance to Fusarium wilt of tomato". Phytopathology 50, 625-626 (1960)], en los que la nutrición calcica, enzimas pécticos y auxinas se creía que interaccionan.

Desde los primeros estudios de Skoog [Skoog, F.: "Relationships between zinc and auxin in the growth of higher plants". Am. J. Bot. 27, 939-951 (1940)] y de Tsui [Tsui, C: "The role of zinc in auxin synthesis in the tomato plant". Am. J. Bot., 35, 172-179 (1948)] se ha señalado que el metabolismo del LAA es alterado bajo deficiencia de zinc en la planta. Estos autores encontraron una severa disminución de la elongación del tallo en plantas de tomates deficientes en zinc, que se correlacionaba con una correspondiente disminución en el nivel de IAA, y una recuperación tanto de la elongación del tallo como del nivel de IAA después que se iniciara de nuevo el suministro de zinc. Borges Pérez et al. [Borges Pérez, A., Trujillo, I., Gutiérrez Jerez, F., Ángulo Rodríguez, D.: "Estudio sobre el Mal de Panamá en las Islas Canarias.II. Influencia de los desequilibrios nutritivos P-Zn y K-Mg del suelo en la alteración de los mecanismos de resistencia de la platanera (Dwarf Cavendish) al Mal de Panamá". Fruits 38, 755-758 (1983)] postularon que cuando la platanera presenta niveles bajos de zinc, el nivel de IAA endógeno puede alterarse de tal forma que no sea suficiente para activar los mecanismos de defensa de la planta y, como consecuencia, aumenta la incidencia de la enfermedad (Mal de Panamá). En 1991, Borges Pérez et al. [Borges Pérez, A., Fernández Falcón, M., Bravo Rodríguez, J.J., Pérez Francés, J.F., López Carreño, I.: "Enhanced resistance of banana plants (Dwarf Cavendish) to Fusarium oxysporum f.sp. cúbense by controlled zinc nutrition under field conditions.". Banana Newsletter 14, 24-26 (1991)] probaron la relación existente entre la incidencia de la enfermedad del Mal de Panamá y la nutrición de zinc de la platanera en condiciones de cultivo en el campo. Mace y Solit [Mace, M.E. and Solit, E.: "Interactions of 3-indoleacetic acid and 3-hydroxytyra- mine in Fusarium Wilt of banana". Phytopathology 56, 245-247 (1966)] señalan que el IAA estimula la formación de tílides (tilosas) en las raices de platanera, y que tanto la dopamina como el IAA podrían jugar papeles importantes en el marchitamiento por Fusarium en platanera. En 1943, Gottlieb y Hart [Gottlieb,D. and Hart,H.: "Growth substances and the rust fungi". Phytopathology 33, 724-728 (1943)] indican que el tratamiento con IAA no juega un papel significativo en la inducción de resistencia de cereales frente a determinados ataques fúngicos. En 1972, Volken [Volken, P.: "Quelques aspects des relations hóte-para- site en function de traitements á l'acide indolacétique et a l'acide gibbérellique". Phytopath.

Z. 75, 163-164 (1972)] señala que los tratamientos con IAA favorecen la evolución clínica del marchitamiento causado por el Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici en plantas de tomate. Beckman [Beckman, C.H.: The nature ofwilt diseases of plants. 1987 por American Phytopathological Society, ISBN 0-89054-074-8] incluye al IAA endógeno como factor del huésped en su modelo, puesto que, según este autor, ha sido establecido un papel razonable para esta hormona en el proceso de defensa frente a las enfermedades producidas por patógenos fúngicos vasculares.

Rama Rao et al. [Rama Rao, A.V.: "A promising plant growth regulator". Plant Growth Regulation 3, 111-118 (1985)] estudiaron los efectos del menadiona sodio bisulfito (MSB), que es un derivado soluble en agua de la Vitamina "K ₃ ", sobre la actividad de varias oxidasas extraídas de plantas de tomate. Observaron que decreció la actividad de la IAA oxidasa (IAAO), pero mostró poco efecto sobre las activades de la ácido ascórbico oxidasa (AAO) y polifenoloxidasa (PPO). La actividad de la peroxidasa (PO) fué también en parte inhibida. Estos estudios, según los autores, indican una posible regulación de los niveles del IAA endógeno a través de la depresión del sistema IAAO/PO.

Descripción de la invención

La presente invención evita los problemas ocasionados por el uso de fungicidas tóxi- eos, al mismo tiempo que consigue un significativo control de traqueomicosis en plantas. Esta invención describe una clase, hasta ahora desconocida, de exo-inductores abióticos de resistencia a traqueomicosis, que son sistémicos, biodegradables, no fungicidas, no tóxicos y seguros desde el punto de vista medioambiental. Dichos exo-inductores abióticos de resistencia a traqueomicosis son:

a) La menadiona o vitamina K ₃ (2-metil-l,4-naftalendiona ó 2-metil-l,4-nafto- quinona), Merk index=5714, C.A.R.N.=[58-27-5] y sus derivados solubles en agua, preferentemente los diferentes compuestos de adición formados con bisulfito sódico (menadiona sodio bisulfito ó MSB, M.I.=5716, C.A.R.N=[130-37-0]), o con bisulfito potásico, o con bisulfito amónico, o con bisulfito calcico.

MSB

b) Acido indolacético, IAA (ácido lH-indol-3-acético) M.I=4870, C.A.R.N=[87- -4] y sus sales alcalinas

IAA

Las composiciones para inducir resistencia a traqueomicosis en plantas, contienen: Vitamina K ₃ o al menos uno de sus derivados solubles en agua, preferentemente el menadiona sodio bisulfito ó MSB

- Acido indolacético (o bien una de sus sales alcalinas).

La aplicación a la planta de una de las composiciones anteriormente señaladas, origina una respuesta protectora en aquella. La respuesta defensiva obtenida de esta forma es de naturaleza sistémica, y en consecuencia, el tratamiento de una parte de la planta desencadena una respuesta defensiva a través de toda la planta.

La forma recomendada para aplicar las diferentes composiciones es la pulverización de la parte aérea de la planta, lo que no excluye, por ejemplo: inyección en el tallo, aplicación directa al suelo a través del agua de riego o solución de cultivo, inmersión del sistema radicular o de semillas con las composiciones.

Las cantidades de exo-inductores abióticos de resistencia a traqueomicosis recomen¬ dadas son:

IAA= 10-100 p.p.m., MSB= 3-30 p.p.m. lo que no excluye la posibilidad de que se puedan utilizar otras concentraciones, lo que dependerá del tipo de planta, fase de desarrollo de la misma, así como frecuencia y forma de aplicación de dichas composiciones. La efectividad de los exo-inductores abióticos de resistencia a traqueomicosis puede esperarse a concentraciones:

IAA= 0.01-1000 p.p.m. (preferentemente entre 0.1-500 p.p.m.), MSB= 0.001-10000 p.p.m. (preferentemente entre 0.01-5000 p.p.m.).

Asimismo, dichas composiciones se pueden mezclar con varios aditivos, por ejemplo: fertilizantes orgánicos e inorgánicos, insecticidas, bactericidas, herbicidas.

-Ejemplos Ejemplo 1

Este experimento, con diseño estadístico de bloques completos al azar, se realizó en invernadero de cristal con plantas de platanera procedentes de cultivo de meristemo del cultivar Dwarf Cavendish. Las plantas se cultivaron en 196 macetas que contenían 6 Kg de suelo y una planta por maceta. La altura de las plantas al iniciarse el experimento era de, aproximadamente, 30 cm. por encima de la superficie del suelo.

El suelo contenido en las macetas fué inoculado con la misma cantidad de esporas

de Fusarium oxysporum f.sp.cubense. La mitad de las plantas (96) fué tratada con una solución acuosa de ácido indolacético (IAA) de 10 p.p.m.. La otra mitad de las plantas (Control) que fueron tratadas solamente con solución acuosa, también fueron estudiadas. A ambas soluciones acuosas se les adicionó éter alquilfenil poliglicolico 40% (Humectante Bayer) para mejorar el poder mojante de las mismas. El tratamiento consistía en la pulveri¬ zación de la parte de la planta que aparece por encima del suelo en la maceta hasta que la planta quede completamente humedecida. El tratamiento se inició en la misma fecha en que se inoculó el suelo de las macetas, y se repitió cada 15 días. Al cabo de 44 semanas las plantas fueron desmontadas de las macetas y se procedió a la disección de los rizomas para determinar el índice de infección de cada uno de ellos. La calificación utilizada para describir el daño producido por la enfermedad variaba desde cero para un rizoma sano hasta diez para un rizoma dañado al 100%. Tanto las plantas tratadas con la pulverización acuosa de IAA como las tratadas con solución acuosa solamente, fueron fertilizadas con macro y micronutrientes según necesidades del cultivo. Los resultados de este experimento se presentan en la Tabla 1.

Estos resultados muestran claramente como el tratamiento con ácido indolacético (IAA), en las condiciones señaladas, ha sido capaz de reducir significativamente los daños causados por la enfermedad, frente a las plantas no tratadas con IAA.

-Ejemplo 2

En otro experimento, se utilizaron los mismos procedimientos que en el Ejemplo 1, excepto que el tratamiento se hizo con menadiona sodio bisulfito (MSB) de 30 p.p.m. en solución acuosa, las plantas de platanera eran de tercera generación, y el tratamiento se aplicó cada 90 días. Los resultados se presentan en la Tabla 2.

TABLA 1

Estudio comparativo del índice de infección del rizoma de plantas tratadas con pulverizaciones acuosas de la parte aérea con ácido indolacético (IAA) cada 15 días durante 44 semanas a partir de la fecha de inoculación, firente a las plantas también inoculadas pero tratadas solamente con pulverizaciones acuosas en las mismas condiciones. Las plantas fueron cultivadas en macetas que contenían suelo que fue inoculado con la misma cantidad de esporas de Fusarium oxysporum f.sp.cubense.

SEVERIDAD DE LA ENFERMEDAD PORCENTAJE DE (índice medio de infección del RESISTENCIA INDUCIDA PLANTAS ENFERMAS

PLANTA TRATAMIENTO rizoma medido 44 semanas des¬ <%) ⁽³⁾ CON SÍNTOMAS

GRAVES pués de la inoculación) ⁽¹⁾

X (índice > 5) o IAA (10 ppm) en pulverización

0) acuosa cada 15 1.5 a' ' ² » 53.1 13.5 c días durante 44 ω Platanera semanas.

H

C Dwarf Cavendish Pulverización acuosa cada 15 días durante 44 3.2 b - 35.4 semanas (control)

(O Valor medio obtenido de 96 repeticiones. (2) Los valores seguidos por letra diferente en la columna son significativamente diferentes (* P < 0.01), basado en el test Ji ²

("Chi-square Goodness-of-Fit Statistic procedure").

(S) Resistencia inducida:

C - B 100

B = índice medio de infección del rizoma (tratamiento con IAA). C = índice medio de infección del rizoma (tratamiento Control).

TABLA 2

Estudio comparativo del índice de infección del rizoma de plantas tratadas con pulverizaciones acuosas de la parte aerea con menadiona sodio bisulfito (MSB) cada 90 días durante 6 meses a partir de la fecha de inoculación, frente a las plantas también inoculadas pero tratadas solamente con pulverizaciones acuosas en las mismas condiciones. Las plantas fueron cultivadas en macetas que contenían suelo que fue inoculado con la misma cantidad de esporas de Fusarium oxysporum f.sp.cubense.

SEVERIDAD DE LA ENFERMEDAD PORCENTAJE DE (índice medio de infección del RESISTENCIA INDUCIDA PLANTAS ENFERMAS

X PLANTA TRATAMIENTO rizoma medido 6 meses después <%) ⁽³⁾ CON SÍNTOMAS o GRAVES c de la inoculación) ¹⁾ (índice > 5) >

MSB (30 ppm) en

0) c pulverización

(0 acuosa cada 90 1.4 a' ⁽²⁾ 65.9 10.0

H días durante 6 me¬

H Platanera ses.

C Dwarf Cavendish Pulverización acuosa cada 90 días durante 6 4.1 b - 50.0 meses (control)

(1) Valor medio obtenido de 20 repeticiones. (2) Los valores seguidos por letra diferente en la columna son significativamente diferentes (* P < 0.01), basado en el test Ji ²

("Chi-square Goodness-of-Fit Statistic procedure").

P) Resistencia inducida:

C - B 100

B = índice medio de infección del rizoma (tratamiento con MSB). C = índice medio de infección del rizoma (tratamiento Control).

Estos resultados indican claramente que el tratamiento de las plantas con menadiona sodio bisulfito (MSB), en las condiciones señaladas, ha sido capaz de reducir significativa¬ mente los daños causados por la enfermedad, frente a las plantas no tratadas con MSB.

Ejemplo 3

En otro experimento, se utilizaron los mismos procedimientos que en el Ejemplo 2, excepto que los tratamientos se hicieron con dos combinaciones: la primera, de menadiona sodio bisulfito (MSB) de 3 p.p.m. + ácido indolacético (IAA) de 100 p.p.m.; y la segunda, de menadiona sodio bisulfito (MSB) de 30 p.p.m. + ácido indolacético (IAA) de 100 p.p.m.. Los resultados se presentan en la Tabla 3.

Estos resultados señalan claramente que el tratamiento de las plantas con diferentes combinaciones de ácido indolacético (IAA) y menadiona sodio bisulfito (MSB), reducen significativamente los daños causados por la enfermedad, frente a las plantas no tratadas con dichas combinaciones.

TABLA 3

Estudio comparativo del índice de infección del rizoma de plantas tratadas con pulverizaciones acuosas de la parte aérea con menadiona sodio bisulfito (MSB), a dos concentraciones diferentes, y ácido indolacético (IAA) cada 90 días durante 6 meses a partir de la fecha de inoculación, frente a las plantas también inoculadas pero tratadas solamente con pulverizaciones acuosas en las mismas condiciones. Las plantas fueron cultivadas en macetas que contenían suelo que fue inoculado con la misma cantidad de esporas de Fusarium oxysporum f.sp.cubense.

SEVERIDAD DE LA ENFERMEDAD PORCENTAJE DE (índice medio de infección del RESISTENCIA INDUCIDA PLANTAS ENFERMAS

PLANTA TRATAMIENTO rizoma medido 6 meses después (%) < ³ > CON SÍNTOMAS

GRAVES o de la inoculación) ⁽¹⁾ (índice > 5)

MSB (3 ppm) + ω IAA (100 ppm) en c co pulverización 0.6 a ^* ^ 66.7 6.7

H acuosa cada 90

Platanera días durante 6 C meses

Dwarf Cavendish

2 MSB (30 ppm) + IAA (100 ppm) en pulverización 0.0 a 100.0 0.0 acuosa cada 90 días durante 6 meses

Pulverización acuosa cada 90 días durante 6 1.8 b - 23.3 meses (control)

⁽¹ Valor medio obtenido de 30 repeticiones.

⁽²⁾ Los valores seguidos por letra diferente en la columna son significativamente diferentes (* P < 0.01), basado en el test Ji ²

("Chi-square Goodness-of-Fit Statistic procedure"). ⁽³⁾ Resistencia inducida:

^? ιoo c

B = índice medio de infección del rizoma (en el tratamiento con MSB 3 ppm +IAA 100 ppm, o en el tratamiento con MSB 30 ppm + IAA 100 ppm). C = índice medio de infección del rizoma (tratamiento Control).