El Carbón de la Espiga en el Cultivo de Maíz


Existe una diversidad de enfermedades que afectan al cultivo de maíz, las cuales reducen su potencial productivo al afectar su desarrollo normal. En este sentido, el carbón de la espiga del maíz según reportes en México ha llegado a reducir el rendimiento hasta en un 50 %. El carbón de la espiga se encuentra distribuido en países de Europa, norte y sur de América, así como en China, Australia, Nueva Zelanda, India, Palestina y otros países. En México se encuentra principalmente en los estados de Jalisco, Durango, Hidalgo, Estado de México, Puebla, Querétaro, Guanajuato, Michoacán, Oaxaca, Sonora, Tamaulipas y Aguascalientes.

Agente causal

El carbón de la espiga es causado por un hongo  basidiomiceto  denominado  Sporisorium  reilianum f. sp. zeae (Kühn) Langdon y Fullerton (Sinónimo de Sphacelotheca reiliana (Kühn) Clinton).

Es un patógeno que sobrevive en el suelo y puede infectar al maíz, sorgo, teocintle  y pasto sudán. Su reproducción es mediante teliosporas, las cuales son esporas con dos núcleos al inicio, y que poco después estos se fusionan en algún momento durante la formación de la misma teliospora. Las teliosporas son de color café oscuro, de forma esférica o subesférica, con ligeras protuberancias en forma de espinas y con un diámetro que va de 6.4 a 11 µ. El crecimiento y desarrollo completo de este hongo solo es posible en condiciones de campo o cuando el medio de cultivo contiene extracto de la planta de maíz. El hongo puede permanecer en estado latente en el suelo por años.

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Figura 1. Espiga cubierta de soros, los cuales sustituyen la formación de polen ocasionando pérdidas en la producción.

Foto: R. L. Croissant.

Condiciones para su desarrollo. Según reportes se ha detectado mayor infección cuando las temperaturas oscilan entre 23 a 30 °C y con un contenido de humedad bajo. También se ha encontrado que la enfermedad decrece cuando se aplica sulfato de amonio, pero se incrementa al aplicar nitrato de calcio; en este mismo sentido los suelos arcillosos tienen menor incidencia que los de textura arenosa. Por otro lado, riegos frecuentes y tempranos durante los primeros 20 días después de la siembra reducen la infección por este hongo. Además al incrementar la profundidad de siembra se incrementa la infección dentro del cultivo. La propagación de la enfermedad se da a través del viento, agua, animales, personas, maquinaria agrícola, semillas contaminadas, entre otras.

Síntomas. La infección por el patógeno es sistemática, y los síntomas característicos de la enfermedad son visibles hasta que la planta inicia su floración o cuando se forman las semillas en la mazorca. El síntoma principal es el desarrollo de soros (agrupaciones de teliosporas, cubiertas con una delgada membrana de  color grisácea o blanquecina) en la mazorca o espiga de la planta, dichos soros al madurar se rompen y liberan las teliosporas, que dan el aspecto típico de carbón. Los soros sustituyen total o parcialmente la formación de grano y polen, causando con ello reducción en la producción. Algunos síntomas tempranos que se han observado son manchas cloróticas en hojas de plántulas infectadas, acumulación de antocianinas en el tallo, deformación en espiga y mazorca y enanismo en la planta.

Ciclo de la enfermedad. El hongo del carbón de la espiga inverna en forma de teliosporas en el suelo. Cuando tienen condiciones  de  temperatura  y  humedad,  las  teliosporas germinan para dar origen a un filamento denominado promicelio o probasidio. El núcleo del promicelio origina cuatro células, cada una con su núcleo mediante meiosis. Estas células dan lugar a basidiosporas, las cuales originan otras y van conformando cadenas de células denominadas esporidias. Estas esporidias se acoplan entre si formando hifas infectivas con dos núcleos en sus células. Las hifas infectan la planta vía raíz o mesocotilo cuando la planta tiene entre 10 a 15 cm de altura, e invaden sistemáticamente el tejido meristemático y floral indiferenciado. Durante la floración del cultivo, tanto en la mazorca como en la espiga aparecen soros.

Después las células con dos núcleos de las hifas infectivas, presentes en los soros, se vuelven grandes y de apariencia gelatinosa, poco después se separan y se forma una pared celular gruesa alrededor de cada una, lo que origina a las teliosporas. La fusión nuclear, llamada también cariogamia, ocurre en algún momento de la formación de las teliosporas. Lo soros al madurar se rompen y liberan a las teliosporas que son dispersadas de manera natural por el viento y la lluvia. 

 
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Figura 2. Ciclo de vida de Sporisorium reilianum f. sp. zeae en el cultivo de maíz..

Foto: Modificado de Kahmann y Kämper, 2004. 

Manejo del carbón de la espiga

Prevención. Es evidente que antes del ataque de cualquier enfermedad se tomen medidas precautorias, una de ellas por supuesto es contar con el historial del terreno en cuanto a la incidencia de plagas y enfermedades, así como el historial de la región,  con el  único objetivo de identificar los posibles riesgos del ataque de un agente patógeno. Otra medida será el uso de híbridos resistentes a la enfermedad. En este sentido países como China, Estados Unidos, Francia y Sudáfrica han identificado genotipos resistentes. Actualmente los programas de mejoramiento en México aún no contemplan la selección de genotipos resistentes y  solo se han hecho trabajos para determinar la incidencia en variedades comerciales. Otras medidas de prevención son: 1) lavado y desinfección de maquinaria al término del día laboral; 2) evitar condiciones de baja humedad en la etapa inicial del cultivo y 3) fechas de siembra de acuerdo a variedades e híbridos de la región.

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Figura 3. Eliminación de bolsas con residuos de maíz infectados por el carbón de la espiga.

Foto: CESAVEM.

Control cultural. Una medida de control cultural consiste en cubrir las espigas y mazorcas infectadas con una bolsa de plástico para evitar diseminar el hongo. Posteriormente, se cortan y se entierran a una profundidad de un metro dentro de un terreno que no se utilice con fines agrícolas, evitando la diseminación de las esporas. La rotación de cultivos no es muy recomendable, ya que las teliosporas del hongo pueden sobrevivir hasta 5 años en el suelo. En caso de optar por esta opción se deben cultivar especies por lo menos 5 años y que sean no susceptibles como chícharo, frijol, haba, alfalfa, entre otros, antes de cultivar nuevamente maíz.

Control químico. Dado que la infección ocurre durante la germinación y primeras etapas de desarrollo de la planta de maíz, la estrategia de control es mediante la aplicación de fungicidas en la semilla para evitar el contacto del hongo patógeno con la semilla o mesocotilo. En cuanto al uso de productos químicos, aplicados a la semilla, se recomienda el propiconazole, tridiamenol (350 mL/ 100 kg de semilla), tebuconazole (500 mL/100 kg de semilla)  o la mezcla tebuconazole + thiram (300 mL/100 kg de semilla), aunque el tebuconazole o su mezcla con thiram no están registrados para su aplicación en maíz.

Fuentes consultadas

-Quezada, S. A. 2010. Selección de Germoplasma de Maíz Resistente al Carbón de la Espiga del Maíz (Sporisorium reilianum f. sp. zeae), en los Valles Altos de México. Tesis de doctorado. Colegio de Postgraduados. Texcoco, México. 75 p.

-Quezada, S. A.; De León García, De A. C.; Hernández, A. A. M.; Nava, D. C. 2013. Evaluación de Métodos de Inoculación de Semillas de Maíz con Sporisorium reilianum f. sp. zeae (Kühn) Langdon & Fullerton. Rev. Mexicana de Fitopatología. 31 (2). 80 a 90 p.

-CESAVEM. 2015. Carbón de la Espiga del Maíz (Sporisorium reilianum = Sphacelotheca reiliana). Comité Estatal de Sanidad Vegetal del Estado de México. Edo. México, México. 8 p.

Producción de Maíz de Alto Rendimiento en Ecuador

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