La patología vegetal abarca el estudio de las causas de una enfermedad en las plantas; cómo un patógeno ataca a la planta a nivel molecular, celular, tisular y en toda la planta; cómo responde el hospedador al ataque; cómo se diseminan los patógenos; cómo influye el ambiente en el proceso de la enfermedad; y cómo manejar los patógenos de las plantas para reducir los efectos de la enfermedad en las poblaciones de plantas.
Hongos
Los hongos interactúan con las plantas como patógenos o benefactores y pueden influir en los rendimientos. Los patógenos fúngicos de las plantas pueden causar enormes pérdidas en el rendimiento y la calidad de los cultivos de campo, frutas y otros materiales vegetales comestibles. Este problema se vuelve cada vez más relevante para la salud humana y la economía global en este siglo, con el aumento de la población humana y las amenazas del cambio climático a las tierras cultivables.
Los hongos pueden destruir cultivos, y las consecuencias económicas de esto han sido enormes a lo largo de la historia humana. Los hongos producen toxinas venenosas para los seres humanos y los animales.
Por ejemplo, la Gran Hambruna de Bengala de 1943 fue causada por Cochliobolus miyabeanus en el arroz; la hambruna de la papa en Irlanda en la década de 1840 fue provocada por Phytophthora infestans; y la epidemia de tizón foliar del maíz en el sur de EE. UU. en 1970-1971. Los hongos son organismos eucariotas, heterotróficos y absortivos con paredes celulares. Muchos hongos patógenos de plantas están clasificados como necrotrofos, que se vuelven parásitos, matan y luego se alimentan de los tejidos muertos de las plantas.
A continuación se presentan los hongos patógenos más dañinos para varios cultivos:
•En trigo: Roya de la hoja, fusarium (fusariosis de la espiga), septoria tritici blotch, roya amarilla, mancha en hoja y oídio, que causaron pérdidas superiores al 1 % a nivel mundial.
•En arroz: Tizón de la vaina, barrenadores del tallo, tizón del arroz, mancha marrón, tizón bacteriano, doblador de hojas y chicharrita marrón, que causaron los mayores daños.
•En maíz: Fusarium, giberella (podredumbre del tallo), gusano cogollero, tizón foliar norteño, antracnosis del tallo y roya del sur fueron responsables de las mayores pérdidas a nivel mundial.
•En papas: Tizón tardío, pudrición marrón, tizón temprano y nematodo de quiste causaron daños significativos.
•En soja: Nematodo de quiste, moho blanco, roya de la soja, Cercospora (mancha foliar), mancha marrón, podredumbre carbonosa y nematodos agalladores causaron pérdidas superiores al 1 % a nivel mundial.
Fungicida
La clasificación del desarrollo de fungicidas se agrupa en tres categorías principales. La más común es la SDHI (inhibidores de succinato deshidrogenasa) o aquellos considerados como SDHI debido a sus características estructurales químicas.
Los SDHIs se consideran uno de los grupos más grandes de fungicidas agrícolas, junto con los DMI (inhibidores de la desmetilación) y los inhibidores de la cadena de transporte de electrones mitocondrial, es decir, QoI (inhibidores de quinona externa) y QiI (inhibidores de quinona interna).
Los fungicidas post-SDHIs son ahora deseados como resultado de los informes sucesivos de resistencia de patógenos fúngicos a los SDHIs existentes.
Los DMIs, inhibidores de la biosíntesis de esteroles caracterizados por los fungicidas triazoles, desempeñan un papel significativo en el control de enfermedades de las plantas debido a su amplio espectro, alto impacto terapéutico y desarrollo relativamente lento de resistencia.
La segunda tendencia global es el desarrollo de fungicidas con un modo de acción novedoso y una disposición química especial. Otro enfoque se basa en activadores de las defensas de las plantas, que actúan como fungicidas con un efecto nutricional.
Nematodos
Los nematodos son los animales multicelulares más numerosos, con más de 4000 especies conocidas como parásitos. Sorprendentemente, en un metro cuadrado de suelo moderadamente fértil, hasta una profundidad de 30 cm, puede haber alrededor de 50 millones de nematodos, de los cuales el 10 % son parásitos de plantas. Los nematodos fitoparásitos se encuentran en el suelo y en las raíces de las plantas, y la mayoría de las especies son microscópicas. Estos nematodos atacan a la mayoría de las plantas de importancia económica en la agricultura, horticultura y ornamentales. Los síntomas atribuidos a los nematodos fitoparásitos incluyen retraso en el crecimiento, amarillamiento y marchitamiento. El daño a las plantas no solo es consecuencia del ataque directo de los nematodos a las células de las raíces, sino también de la interferencia con el sistema radicular, reduciendo su eficiencia en términos de acceso y absorción de nutrientes y agua; para quienes no están familiarizados, las plantas afectadas por nematodos presentan síntomas típicos de estrés por sequía y deficiencia de nutrientes.
Los nematodos de agallas (Meloidogyne) son un grupo muy extendido y diverso de nematodos fitoparásitos. Los nematodos de quiste (Heterodera, Globodera y Punctodera) son endoparásitos sedentarios. Los nematodos tienen características muy específicas; algunos tienen un amplio rango de hospedadores, como Aphelenchoides, mientras que otros tienen un rango más estrecho y especializado, como Heterodera. Algunos son ectoparásitos, otros endoparásitos, y algunos, como Aphelenchoides, son ambos en diferentes partes de la planta según su hábito alimentario. La mayoría de ellos cuentan con un gran número de especies.
Enfoques para el control de nematodos
Pueden ser gestionados utilizando diferentes métodos como: saneamiento de campos y equipos como macetas, tierra para macetas, agentes de control biológico como Paecilomyces lilacinus, rotación periódica, fumigación y uso de materiales de plantación limpios.
Los métodos de control de nematodos se dividen generalmente en fumigantes y no fumigantes. La mayoría de los nematicidas muestran efectos de control al entrar en el cuerpo del nematodo a través de la membrana superficial de fosfolípidos.
El bromuro de metilo, un fumigante típico, tuvo efectos generalizados y fue ampliamente utilizado en todo el mundo debido a su bajo costo. Sin embargo, el uso de bromuro de metilo se interrumpió en los países desarrollados en 2005 debido a temores de agotamiento de la capa de ozono y contaminación de las aguas subterráneas en la reunión del Protocolo de Montreal en 1995.
Diferentes grupos de nematicidas, incluyendo fungicidas SDHI, que actúan sobre el complejo II, han sido desarrollados y comercializados por diferentes compañías en todo el mundo.
Bacterias
Todos los procariotas tienen membranas celulares, ribosomas citoplasmáticos 70S y una región nuclear no delimitada por una membrana. La mayoría de las bacterias fitopatógenas son saprófitas facultativas. Erwinia amylovora, la bacteria causante del tizón de fuego, se reproducirá y causará un número creciente de infecciones mientras prevalezcan condiciones de humedad.
Las enzimas son proteínas catalíticas. Las enzimas degradadoras de células (CDEs) producidas por bacterias fitopatógenas reducen los componentes de las plantas. El control químico de las enfermedades causadas por procariotas fitopatógenos se dificulta debido a los cortos tiempos de generación.
Virus
Los virus de las plantas generan pérdidas económicas para agricultores, productores y consumidores al afectar negativamente el crecimiento y la reproducción de las plantas; causando la muerte de tejidos y plantas hospederas, esterilidad, reducción del rendimiento o calidad, fracaso de cultivos, mayor susceptibilidad a otros factores de estrés, pérdida de valor estético, cuarentena y erradicación de plantas infectadas, además de aumentar el costo de los programas de control y detección.
Los virus son parásitos obligados, ultramicroscópicos y poseen cubiertas proteicas o cápsides. Las especies de virus también pueden subdividirse en cepas y aislamientos. Las cepas se nombran cuando un aislamiento viral demuestra diferir del aislamiento tipo de la especie en un carácter definible, pero no lo suficiente como para ser una nueva especie. Los vectores de virus incluyen insectos, ácaros, nematodos, hongos, semillas, cuscuta (dodder), así como humanos y animales.
