Introducción
Potato virus Y (PVY) es la especie tipo del género Potyvirus, uno de los géneros de la familia Potyviridae, que incluye algunos de los virus vegetales más destructi- vos (
Este virus ha sido un problema persistente en la producción de papa (
En México, la siembra de semilla-tubérculo certificada para la producción de papa es un requisito fitosanitario establecido en la Norma Oficial Mexicana NOM- 040-FITO-2002 y NOM-041-FITO-2002; sin embargo, los beneficios en el ren- dimiento de este cultivo obtenidos al sembrar semilla certificada libre de virus de rápida diseminación, como PVY, no han sido evaluados. Asimismo, no existen re- portes de estimación de pérdidas en rendimiento y económicas ocasionados por este virus en la zona productora de Coahuila, por consiguiente, los objetivos de esta investigación fueron: 1) evaluar experimentalmente las pérdidas ocasionadas por PVY en plantas de papa variedad Fianna; 2) estimar las pérdidas en rendimiento y económicas ocasionadas por PVY en la zona productora de papa de Coahuila.
Materiales y Métodos
Sitios de evaluación. La parcela experimental utilizada para evaluar las pérdidas causadas por PVY en 2022 se ubica en el Campo Experimental denominado “El Bajío” de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN), el cual se encuentra situado al 25° 21´ 21” N y al 101° 02´ 26” O. Se rastreó y se surcó a una distancia de 80 cm entre cada surco, con un ancho de cama de 80 cm. Adicio- nalmente, durante el mismo año, se tomaron muestras de follaje en cuatro predios comerciales de cultivo de papa variedad Fianna, manejados convencionalmente por sus propietarios. Los predios de producción se localizan en los ejidos Emiliano Zapata y Huachichil, Arteaga, Coahuila, ubicados al 25° 06´ 00” N y al 100° 45´ 14” O y 25° 12´ 15” N y al 100° 47´ 34” O, respectivamente.
Método de diagnóstico de PVY. Se utilizaron dos métodos de diagnóstico de PVY, ambos basados en la reacción de antígeno-anticuerpo: El método ImmunoStrips® (AGDIA, 2023) y el método de Ensayo de inmunoadsorción ligado a enzimas en su variante de doble sándwich de anticuerpos DAS-ELISA (
Obtención del material propagativo. Durante la cosecha de papa del ciclo 2021 en las regiones productoras de Coahuila y Nuevo León, México, se recolectaron 250 tubérculos var. Fianna. Los tubérculos se mantuvieron bajo condiciones de laboratorio hasta la obtención de dos brotes de 2 a 7 cm, en cada uno. Se formaron muestras compuestas mezclando cinco brotes de diferente tubérculo y se determinó la presencia o ausencia de PVY en cada muestra compuesta mediante el uso de ImmunoStrips® (AGDIA, 2023). Los tubérculos se clasificaron en función de los resultados obtenidos: aquellos en los que se detectó PVY y en los que no se pre- sentó el virus. A partir de esta agrupación, se formaron dos lotes. Cada uno incluyó tanto negativos como positivos a PVY. El primero se destinó a la producción de plántula, y el segundo, a su uso como semilla-tubérculo. Los tubérculos utiliza- dos para la obtención de plántula se sembraron en bolsas de polietileno de 5 kg bajo condiciones de invernadero (22 a 26 °C) y se cubrieron con malla antiáfidos. Transcurridos 15 días después de la germinación de la planta se tomaron muestras de follaje (tres foliolos por planta) y se diagnosticaron individualmente por el mé- todo DAS-ELISA utilizando kits de AGDIA. Las plantas infectadas con PVY se mantuvieron separadas de las sanas hasta su trasplante a campo (Ensayo 1). Los tubérculos utilizados como semilla se sometieron individualmente a diagnóstico de PVY por el mismo método utilizado en las plántulas. Los tubérculos infectados con PVY se separaron de los sanos para su posterior siembra en el Campo Experimental “El Bajío” (Ensayo 2).
Diseño experimental
Ensayo 1 - Trasplante de plántula. En “El Bajío”, se trasplantaron ocho surcos de 1.40 m de largo y 80 cm de ancho cada uno, con una separación de 80 cm; en cuatro se trasplantó plántula de papa infectada naturalmente con PVY, y en el resto, plántula sana, con siete plantas por surco como unidad experimental y 56 en todo el ensayo. Se utilizó un diseño completamente al azar con dos tratamientos (plantas sanas e infectadas) y cuatro repeticiones. Para evitar la transmisión de la enferme- dad entre tratamientos, los surcos se cubrieron con una malla antiáfidos soportada por marcos de alambrón con una altura de 1.4 m. Para confirmar que las plantas li- bres de PVY se mantuvieron sanas durante todo el experimento, previo a la cosecha (120 DDE) se colectaron y se formaron muestras compuestas de siete foliolos jóve- nes de las plantas de este tratamiento, y se analizaron por el método DAS-ELISA.
Ensayo 2 - Siembra directa. En la misma parcela experimental del ensayo 1, se sembró semilla-tubérculo en 7 surcos de 5 m de largo y 80 cm de ancho cada uno, con una separación de 80 cm. Se utilizó un diseño completamente al azar con seis tratamientos y cuatro repeticiones. Las repeticiones consistieron en cinco plantas como unidad experimental, resultando un total de 120 en todo el experimento. Los tratamientos fueron: tubérculo naturalmente infectado con PVY, tubérculo sano (testigo) y plantas inoculadas (20 en cada inoculación) con PVY a los 20, 40, 60 y 80 días después de la emergencia. Para impedir la diseminación del virus entre tratamientos, los surcos se cubrieron con una malla antiáfidos de las mismas carac- terísticas señaladas en el ensayo 1.
Preparación de inóculo e inoculación. Cuatro repeticiones de cinco plantas cada una se inocularon a los 20, 40, 60 y 80 DDE. Se pesaron 3 g de tejido foliar infec- tado con PVY, proveniente de plantas enfermas del ensayo 1, se colocaron en un mortero previamente esterilizado y enfriado, se agregaron 30 mL de una solución amortiguadora de fosfatos (fosfato de sodio monobásico monohidratado y fosfato de sodio dibásico heptahidratado) con pH de 8.0 (relación: de 1 g de tejido por 10 mL de buffer) y se maceró con un pistilo previamente esterilizado y enfriado. Con ayuda de una gasa esterilizada se filtró la savia en un recipiente que se mantuvo en hielo durante todo el procedimiento y se agregaron 0.0340 gramos de tierra de diatomeas (celite®), la cual fungió como abrasivo. Con ayuda de un pistilo se frotó esta savia en tres de los foliolos más jóvenes en cada una de las plantas sanas; Co- menzando por la base de la hoja y continuando hasta el ápice, evitando la presión excesiva. Inmediatamente después de la inoculación el tejido inoculado se asperjó con la solución amortiguadora de fosfatos con pH de 8.0 hasta escurrir.
Dos semanas después de cada inoculación, se tomó el foliolo más joven de cada
planta inoculada y del testigo, y se procesaron por el método de ImmunoStrip® (AGDIA 2023) para comprobar si la inoculación había sido efectiva y si el testigo se mantenía libre de virus; las plantas inoculadas se diagnosticaron individualmen- te, se tomaron tres de los foliolos más jóvenes de cada planta, se mezclaron para formar una muestra y se procesó. Por otro lado, en el testigo, las plantas se diag- nosticaron formando muestras compuestas mezclando cinco foliolos jóvenes de diferente planta (1 foliolo por planta).
Predios Comerciales. Mediante muestreo de folíolos y pruebas DAS-ELISA, se determinó el porcentaje de incidencia de PVY en cuatro predios comerciales de papa variedad Fianna, ubicados en la zona productora de papa de Coahuila; Emi- liano Zapata (50 ha), San Felipe (40 ha), La Mesa (50 ha) y Huachichil (60 ha). Se realizaron cuatro muestreos en cada predio, a los 20, 40, 60 y 80 días después de la emergencia (DDE) de las plantas. Estos muestreos se alinearon con los momentos
de inoculación de las plantas en la parcela experimental, tal como se especifica en el ensayo 2. Cada muestreo se realizó de acuerdo con la NOM-041-FITO-2002, con una modificación en el tamaño de la muestra; se seleccionaron 5 sitios al azar y en cada uno se tomó 40 foliolos jóvenes (uno por planta), obteniendo así un total de 200 por predio. Los foliolos recolectados se colocaron en bolsas de polietileno, se rotularon y se colocaron en un empaque térmico para evitar el deterioro y con- taminación, manteniendo la temperatura entre 5-12 °C. En laboratorio se formaron muestras compuestas de diez foliolos cada una y se procesaron.
Evaluación de pérdidas
Ensayo 1 - Trasplante. Los surcos trasplantados con plántula se cosecharon 130 días después del trasplante. Los tubérculos obtenidos de cada tratamiento se limpia- ron para eliminar restos de suelo. Se pesaron con una báscula digital, y se obtuvo el rendimiento de cada uno. Para obtener el rendimiento por hectárea, se calculó el rendimiento medio en kg por planta y se multiplicó por 55 556 (densidad de siem- bra en la región). Las pérdidas ocasionadas por PVY se calcularon comparando los rendimientos de cada tratamiento con el testigo. En este ensayo no se evaluó el tamaño de las plantas y tubérculos
Ensayo 2 - Siembra directa. Los surcos sembrados con semilla-tubérculo se co- secharon 130 días después de la siembra. Se repitió el procedimiento previamente descrito en el ensayo 1 para la obtención del rendimiento. Se calcularon las pérdidas ocasionadas por PVY en la parcela experimental cuando se utiliza semilla-tubércu- lo infectada y cuando la planta se inoculó a los 20, 40, 60 y 80 DDE. Los datos de pérdidas contra fecha de infección se graficaron y procesaron estadísticamente para seleccionar el modelo que mejor describía la relación entre estas dos variables. Los modelos de pérdidas evaluados fueron el Exponencial, Ley de Potencia y Berger (
Predios comerciales. De acuerdo con los resultados de las pruebas DAS-ELISA en cada predio y fecha de muestreo, se calculó el porcentaje de incidencia. Se estima- ron las pérdidas en rendimiento en cada uno de los predios comerciales utilizando el modelo ajustado a los datos de pérdidas vs fecha de infección en la parcela expe- rimental; con la incidencia de cada muestreo en cada predio, se estimó la cantidad de plantas enfermas y se les asignó los diferentes rendimientos que produjeron las
plantas del ensayo 2 de la parcela experimental. Por ejemplo, el total de plantas que se estimaron como positivas a los 20 DDE, se multiplicaron por el rendimiento medio que produjeron las plantas que se inocularon en la parcela experimental a la misma edad. Este procedimiento se repitió con el resto de los tratamientos. Estos datos se extrapolaron a la cantidad de ha sembradas con la var. Fianna para estimar las pérdidas en rendimiento de papa ocasionadas por PVY en el estado de Coahuila.
Resultados y Discusión
Ensayo 1 - Trasplante. El rendimiento en los surcos trasplantados con plántula infectada fue de 0.4 kg/planta, menor al de los surcos trasplantados con plántula sana que fue de 0.57 kg/planta. Basándose en los datos obtenidos, el rendimiento por hectárea fue de 22.22 t y 31.66 t cuando se trasplanta plántula proveniente de semilla-tubérculo infectada y de semilla-tubérculo sana, respectivamente (
Ensayo 2 - Siembra directa. El rendimiento de las plantas cultivadas a partir de semilla-tubérculo infectada fue de 0.55 kg/planta, significativamente menor al de las plantas sanas que fue de 1.17 kg/planta. Basándose en los datos obtenidos, el rendimiento por hectárea fue de 30.72 t utilizando semilla-tubérculo infectada y
64.84 t utilizando semilla-tubérculo sana (
la pérdida en rendimiento por infecciones secundarias de PVY sembrando semilla- tubérculo en la parcela experimental fue de 53 % (
Las plantas inoculadas a los 20, 40, 60 y 80 DDE, mostraron rendimientos de 0.81, 0.97, 1.06 y 1.16 kg, respectivamente. Basándose en los datos obtenidos, el rendimiento calculado por hectárea para los cuatro momentos de inoculación fue de 44.88, 53.65, 58.68 y 64.44 t (
Se observó una disminución de las pérdidas conforme se incrementó la edad de la planta al momento de la infección con PVY. Utilizando esta relación en- tre la edad en que se infecta la planta y la pérdida en rendimiento, se encontró que el modelo que mejor describe la relación entre estas variables es el de Berger
Estimación de pérdidas en predios comerciales. El porcentaje de incidencia de plantas infectadas en los predios comerciales varió de 0 a 100% en los cuatro mues- treos. En Emiliano Zapata, fue del 100% en los primeros tres, y de 92% en el cuar- to. San Felipe y La Mesa mostraron un 100 y 5%, respectivamente. En Huachichil no se detectó la presencia de PVY (
Utilizando el modelo de estimación de pérdidas Y = 1/[1 + e (-{ln[0.67205626]
+ - 0.0694 * dde})], desarrollado con los datos de los dos ensayos de la parcela ex- perimental y el porcentaje de plantas infectadas en las diferentes edades del cultivo de los predios comerciales, se estimó las pérdidas en rendimiento y económicas en la zona productora de papa de Coahuila (
$10,000 (SIAP, 2022), se estimó que la pérdida en rendimiento a nivel estatal es de
18%, lo que significa una pérdida económica para el estado de $19,068, 500.
Pérdidas por infecciones primarias. El rendimiento de las plantas inoculadas a los 20, 40, 60 y 80 DDE, fue menor en comparación que las plantas inoculadas a los 80 DDE y con el testigo (plantas sanas), siendo estos similares en el rendimiento obtenido, esto pudo deberse a que el virus no tuvo el suficiente tiempo para repli-
| Predio | ha | No. Muestreos | DDE | No. foliolos | Incidencia (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Emiliano Zapata | 50 | 4 | 20 | 200 | 100 |
| 40 | 200 | 100 | |||
| 60 | 200 | 100 | |||
| 80 | 200 | 92.5 | |||
| San Felipe | 50 | 4 | 20 | 200 | 100 |
| 40 | 200 | 100 | |||
| 60 | 200 | 100 | |||
| 80 | 200 | 100 | |||
| La mesa | 40 | 4 | 20 | 200 | 5 |
| 40 | 200 | 5 | |||
| 60 | 200 | 5 | |||
| 80 | 200 | 5 | |||
| Huachichil | 60 | 4 | 20 | 200 | 0 |
| 40 | 200 | 0 | |||
| 60 | 200 | 0 | |||
| 80 | 200 | 0 |
| Predio | Pérdidas (t/ha) | Pérdidas (t/predio) | Pérdidas económicas ($) |
|---|---|---|---|
| E. Zapata | 20 | 1 000 | 10 000 000 |
| San Felipe | 20 | 800 | 8 000 000 |
| La Mesa | 2.3 | 107 | 1 068 500 |
| Huachichil | 0 | 0 | 0 |
| Total | 1 907 | 19 068 500 |
carse y ocasionar alteraciones en el sistema fisiológico de la planta, por ende, no hubo reducción en la productividad.
Pérdidas por infecciones secundarias. Las infecciones por PVY transmitidas por semilla-tubérculo causó pérdidas en el rendimiento de 30 y 53 %, en comparación
con las plantas cultivadas a partir de semilla-tubérculo libres del virus. Estos resul- tados concuerdan con lo reportado por
Los resultados demuestran que la condición de la semilla-tubérculo es un fac- tor importante para considerar en la siembra, debido a que el rendimiento obteni- do cuando se encuentra infectada fue menor en comparación de cuando está libre del virus, por lo que una de las formas más efectivas de evitar reducciones en el rendimiento es sembrar semilla certificada libre de virus, y que los programas de certificación de semilla establezcan regulaciones más rigurosas para evitar la venta de semilla contaminada con este importante virus. Los datos obtenidos respaldan a
Cantidad y calidad de tubérculos. Las plantas infectadas por semilla-tubérculo tuvieron menos tubérculos y más pequeños que las plantas cultivadas a partir de semilla libres del virus, asimismo, las plantas inoculadas a los 20, 40 y 60 DDE, mostraron una menor producción y calidad de tubérculos, en comparación con las plantas inoculadas a los 80 DDE y las provenientes de semillas sanas, lo cual co- incide con lo reportado por
Las pérdidas ocasionadas por PVY en los dos ensayos de la parcela experi- mental fueron de 9.4 a 53 %, lo cual concuerda con lo reportado por otros autores;
Estimación de pérdidas en Coahuila. Los predios comerciales con el porcentaje de incidencia de plantas infectadas más alto fueron San Felipe y Emiliano Zapata. En estos predios se encontró una incidencia del 100 % en el muestreo realizado a los 20 DDE, cabe destacar que se sembró semilla del mismo distribuidor pero dife-
rente a la utilizada en La Mesa y Huachichil, en donde se registró menos incidencia. Esta información hace plantear la hipótesis de que la semilla estaba infectada al momento de la siembra, debido a que no se observó medios de rápida diseminación para considerar que se infectaron posteriormente; en las trampas amarillas colo- cadas por los productores no hubo presencia de áfidos y las plantas aún no tenían la cantidad de follaje suficiente para transmitir el virus mecánicamente. Es reco- mendable realizar un muestreo previo a la adquisición de la semilla y enviar dicha muestra a un laboratorio autorizado por SENASICA para descartar o comprobar la hipótesis antes mencionada. Esta acción podrá evitar que los productores y, por consiguiente, la región, no se vea afectados económicamente por la disminución en el rendimiento del cultivo.
Las pérdidas económicas estimadas en esta investigación difieren con las de
Conclusiones
Las pérdidas en el rendimiento ocasionadas por PVY en el cultivo de papa va- riedad Fianna en la parcela experimental fueron de 9.4 a 53 %, mientras que las pérdidas estimadas en la región de Coahuila en el ciclo 2022 fue de 18 %, lo que significa una pérdida económica para el estado de $19 068 500. Estos resultados resaltan la importancia de utilizar semilla certificada libre de PVY y de proteger el cultivo desde la emergencia hasta los 60 DDE, con énfasis en las primeras semanas. Además, nos permite diseñar con más elementos de juicio una estrategia para ma- nejar eficientemente la enfermedad y reducir las pérdidas que ocasiona.
