El frijol común (Phaseolus vulgaris L.) es una de las leguminosas comestibles de mayor consumo a nivel mundial, por ser una fuente significativa de proteínas, vitaminas y minerales en los hábitos alimentarios de poblaciones en América, sobre todo en los países en vías de desarrollo (11. De la Fé Montenegro CF, Lamz A, Cárdenas RM, Hernández J. Respuesta agronómica de cultivares de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) de reciente introducción en Cuba. Cultivos Tropicales. 2016; 37(2):102-107.).

Este cultivo se afecta por hongos que generan micotoxinas, al contaminar granos y semillas. Según el momento de la contaminación, estos se dividen en dos grandes grupos: hongos de campo (Fusarium) y hongos de almacenamiento (Aspergillus y Penicillium) (22. Guerrero A, Parreño J. Determinación de micotoxinas por el método de Elisa en soya para aves en producción en la provincia de Chincha. Rev. Soc. Quím. Perú. 2018; 84(1): 27-40.).

Fusarium es uno de los géneros de fitopatógenos más dispersos en Cuba y el mundo, causante de afectaciones en los rendimientos y de la calidad del frijol. Especies de este género producen tres tipos de toxinas: zearalenonas, tricotecenos y fumonisinas (33. Martínez M, Castañares E, Dinolfo MI, Pacheco WG, Moreno MV, Stenglein SA. Presencia de Fusarium graminearum en muestras de trigo destinado al consumo humano. Rev Argent Microbiol. 2014; 46(1)41-44.).

El manejo de este fitopatógeno en campo se realiza, mayoritariamente, con labores preventivas y/o con la aplicación de productos químicos. El control biológico es una alternativa con grandes perspectivas, a fin de disminuir el uso de fungicidas químicos. En la actualidad, las especies del género Trichoderma son las más utilizadas para el control de enfermedades en plantas, debido a sus mecanismos de acción eficientes, que limitan el desarrollo de los agentes fitopatógenos (44. Martínez B, Infante D, Reyes Y. Trichoderma spp. y su función en el control de plagas en los cultivos. Rev. Protección Veg. 2013; 28 (1): 1-11.).

En el Laboratorio de Micología Vegetal, perteneciente al Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), existe un cepario de Trichoderma en el que se encuentran, entre otras, cepas de T. asperellum (Ta.) Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg, identificadas y caracterizadas. Estas cepas mostraron una elevada actividad metabólica frente a diferentes fitopatógenos (55. Cruz A, Rivero D, Echevarría A, Infante D, Martínez B. Trichoderma asperellum en el manejo de hongos fitopatógenos en los cultivos de arroz (Oryza sativa L.), frijol (Phaseolus vulgaris L.) y soya (Glycine max L.). Rev. Protección Veg. 2015; 30:87., 66. Duarte Y, Lamz A, Martínez B. Antagonismo in vitro de aislamientos de Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg frente a Sclerotium rolfsii Sacc. Rev. Protección Veg. 2017; 32(3):1-11., 77. Infante D, Martínez B. Antagonismo de seis cepas de Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg sobre Colletotrichum spp. Rev. Protección Veg. 2020; 35(3):1-8.).

El presente trabajo tuvo como objetivo determinar los modos de acción de siete cepas de Trichoderma asperellum (Ta.) Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg y un aislado de Trichoderma sp. (T. 81), frente a dos aislados de Fusarium spp., procedentes de semillas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) de un almacén del municipio Güines, provincia Mayabeque. El trabajo se llevó a cabo en el Laboratorio de Micología Vegetal (LMV) del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), en el municipio San José de las Lajas, provincia Mayabeque, Cuba.

Para ello, se evaluaron siete cepas de T. asperellum (denominadas Ta. 13, Ta. 56, Ta. 75, Ta. 78, Ta. 79, Ta. 85 y Ta. 90) y un aislamiento de Trichoderma sp. (T. 81), seleccionado por su acción biocontroladora con otros fitopatógenos (88. Martínez B, Pérez J, Infante D, Duarte Y, Moreno M. Antagonismo de aislamientos de Trichoderma spp. frente a Didymella bryoniae (Fuckel) Rehm. Rev. Protección Veg. 2013; 28 (3): 192-198., 99. Martínez B, Reyes Y, Infante D, González E, Baños H, Cruz A. Selección de aislamientos de Trichoderma spp. candidatos a biofungicidas para el control de Rhizoctonia sp. en arroz. Rev. Protección Veg. 2008; 23 (2):118-125.). Los aislados de Fusarium spp. (Fs. 1 y Fs. 2) se obtuvieron a partir de muestras de semillas de frijol de un almacén mayorista del municipio Güines, provincia Mayabeque, Cuba. Todos los hongos utilizados en este estudio pertenecen al cepario del LMV. Las cepas de Trichoderma se mantuvieron en placas Petri (Ø=90 mm) con medio de cultivo Agar Malta (BioCen), incubadas a 28±2°C y oscuridad constante (incubadora Friocell), durante tres días. Por su parte, los aislados de Fusarium (Fs. 1 y Fs. 2) se mantuvieron en placas Petri (Ø=90 mm) con medio de cultivo Papa Dextrosa Agar (PDA) (BioCen) a 25±2°C y oscuridad constante durante siete días.

Se evaluaron los modos de acción: antibiosis, competencia por espacio y micoparasitismo de las cepas del antagonista frente a los aislamientos de Fusarium spp., por el método de Cultivo Dual (1010. Martínez B, Solano T. Antagonismo de Trichoderma spp. frente a Alternaria solani (Ellis y Martin) Jones y Grout. Rev. Protección Veg. 1995; 10(3):221-225). El ensayo se llevó a cabo en placas Petri (Ø=90 mm) con medio de cultivo PDA, incubadas (25°C ±2°C) (incubadora Friocell), y oscuridad constante, favoreciendo el desarrollo de los aislamientos del fitopatógeno. Se utilizaron discos (Ø=6 mm) con tejido micelial obtenido de la periferia de las colonias del antagonista y los aislados de Fusarium (Fs. 1 y Fs. 2), sembrados diametralmente opuestos uno del otro, a una distancia de 5 mm del borde de las placas Petri. Se realizaron tres réplicas por cada tratamiento y se incluyeron tratamientos controles de los aislamientos de Fusarium y el controlador biológico de forma independiente.

La antibiosis se determinó mediante la medición del crecimiento radial de la colonia (mm) con una regla graduada de los aislados de Fusarium, confrontando el crecimiento de estos en el CD con el de los respectivos controles, antes del contacto hifal entre Fusarium y el antagonista.

El efecto antagónico de las cepas de Trichoderma se evaluó según la escala de clase referida por Bell et al. (1111. Bell K, Wells D, Markham R. In vitro antagonismo of Trichoderma species against six fungal plant pathogens. Phytopathology. 1982; 72: 379-382.). Se determinó el Porcentaje de Inhibición del Crecimiento Radial (PICR) mediante la fórmulaPICR = (R1- R2) ÷ R1 x 100 de Samaniego et al. (1212. Samaniego G, Ulloa S, Herrera S. Hongos del suelo antagonistas de Phymatotrichum omnivorum. Rev. Mex. Fitopatología. 1989; 8:86-95.):

Donde:

Los datos obtenidos se procesaron mediante un Análisis de Varianza Simple y las medias se compararon según la Dócima de Rangos Múltiples de Duncan (p≤0,05), utilizando el paquete Estadístico InfoStat Profesional (1313. Di Rienzo J, Balzarini M, González L, Tablada M, Guzmán W, Robledo C, et al. InfoStat Profesional versión 2.1. Universidad Nacional de Córdoba. Argentina. 2016.).

A partir de las 48 h, antes del contacto físico entre ambos hongos, las siete cepas de T. asperellum y el aislado T.81 evaluados, inhibieron el crecimiento de los aislamientos de Fusarium, en comparación con los respectivos controles. Las cepas Ta.13, Ta.79 y Ta.90, presentaron la mayor actividad inhibitoria del crecimiento del aislado Fs.1, con diferencias significativas con las restantes. El efecto inhibitorio provocado por la cepa Ta.13 frente a Fs.2 resultó ser el mayor en comparación con las restantes (Tabla 1).

Lo anterior concuerda con lo notificado por Martínez et al. (1414. Martínez-Coca B, Infante D, Caraballo W, Duarte-Leal, Echevarría-Hernández. Antagonismo de cepas de Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg frente a aislamientos de Fusarium spp. procedentes de garbanzo. 2018; Rev. Protección Veg. 33 (2):1-13.), quienes refirieron el antagonismo de la cepa Ta. 79 como uno de los más destacados para el control de Fusarium nygamai Burgess & Trimboli (F-11), y Fusarium oxysporum Schlechtend.: Fr. f. sp. ciceri (Padwik) Matuo & K. Sato [(F-50) y (F-51)], patógenos de garbanzo (Cicer arietinum L.).

Durante el proceso de crecimiento y desarrollo las cepas de Trichoderma excretan numerosos metabolitos secundarios volátiles y no volátiles que participan activamente en la reducción e inhibición del crecimiento de los aislamientos de Fusarium, afectando sus estructuras vitales (1515. Martínez-Padrón HY, Osorio-Hernández EO, Estrada-Drouaillet B, López-Santillán JA, Varela-Fuentes SE, Torres-Castillo JA. Control biológico de fitopatógenos mediante aislados de Trichoderma. Agroproductividad. 2017; 10 (3): 9-14.). Michel-Aceves et al. (1616. Michel-Aceves AC, Otero-Sánchez MA, Rebolledo-Domínguez O, Lezama-Gutiérrez R, Ochoa-Moreno ME. Production and antagonistic effect of chitinases and glucanases from Trichoderma spp. in the inhibition of Fusarium oxysporum y Fusarium subglutinans. Revista Chapingo Serie Horticultura. 2005; 11:273-278.) comunicaron la inhibición de la esporulación en 95 % y de la elongación de las hifas de aislamientos de F. oxysporum y Fusarium subglutinans (Wollenw. & Reinking) P.E. Nelson, Toussoun & Marasas provocadas por la acción de enzimas producidas por cepas de Trichoderma.

En la competencia por espacio, se observó un crecimiento acelerado de las cepas de T. asperellum, en comparación con los aislamientos de Fusarium. Las hifas del antagonista proliferaron con mayor rapidez reduciendo el área del medio de cultivo para la obtención de nutrientes por los aislados de Fusarium para su crecimiento.

De igual forma, Andrade-Hoyos et al. (1717. Andrade-Hoyos P, Luna-Cruz A, Osorio-Hernández E, Molina-Gayosso E, Landero-Valenzuela N, Barrales-Cureño HJ. Antagonismo de Trichoderma spp. vs. hongos asociados a la marchitez de chile. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 2019;10 (6): 1259-1272.) confirmaron la ocupación rápida de la mayor parte del área de la placa de tres aislamientos Trichoderma viride Persoon, Trichoderma harzianum Rifai y T. asperellum (C2) frente a F. oxysporum.

Las siete cepas de T. asperellum y el aislado T. 81 se ubicaron en la clase 1 de la escala de Bell et al. (1111. Bell K, Wells D, Markham R. In vitro antagonismo of Trichoderma species against six fungal plant pathogens. Phytopathology. 1982; 72: 379-382.). Estos resultados son similares a los alcanzados por Duarte et al. (1818. Duarte-Leal Y, Pozo-Martínez L, Martínez-Coca B. Antagonismo in vitro de cepas de Trichoderma asperellum Samuels, Lieckfeldt & Nirenberg frente a aislados de Fusarium spp. Rev. Protección Veg. 2018; 33 (1):1-10.), al ubicar en la clase 1 a 12 cepas de T. asperellum que presentaron un crecimiento más rápido que los aislamientos de Fusarium dlaminii Marasas, Nelson & Toussoun y Fusarium solani (Martius) Appel & Wollenweber emend. Snyder & Hansen, obtenidos de raíz de frijol.

También Sánchez-García et al. (1919. Sánchez-García BM, Espinosa-Huerta E, Villordo-Pineda E, Rodríguez-Guerra R, Mora-Avilés MA. Identificación molecular y evaluación antagónica in vitro de cepas nativas de Trichoderma spp. sobre hongos fitopatógenos de raíz en frijol (Phaseolus vulgaris L.) cv. Montcalm. Agrociencia. 2017; 51: 63-79. ) ubicaron en el grado 1 a siete cepas de Trichoderma (Tri-1, Tri-2, Tri-3, Tri-4, Tri-5, Tri-6 y Tri-7), confrontadas con aislamientos de F. solani (Fsol-1, Fsol-9), F. oxysporum (Foxy-23, Foxy-43) y Fusarium verticillioides (Saccardo) Nirenberg (Fvert-4).

En la valoración del PICR se detectó que las cepas Ta.56 y Ta.79 presentaron los mayores porcentajes de inhibición con valores de 62 % para Fs. 1, con diferencias con el resto de las cepas (Fig. 1A). Frente a Fs. 2, se destacaron las cepas antes mencionadas junto a T. 81 con una inhibición de un 64 %, con diferencias significativas respecto a las demás (Fig. 1B).

Duarte et al. (2020. Duarte Y, Martínez B. Nuevos aislados de Fusarium procedentes de Morus alba Linneo y Moringa oleifera Lamarck. Trichoderma como un posible control. Rev. Protección Veg. 2021; 36(1): 1-8.) indicaron el PICR obtenido al enfrentar la cepa de Trichoderma sp. (T. 81) con aislados de Fusarium spp. (Fmra. 2 y Fmga. 1) procedentes de Morus alba Linneo y Moringa oleifera Lamarck, con valores de 48-50 % de inhibición del crecimiento de los fitopatógenos. Por su parte, Mokhtari et al. (2121. Mokhtari W, Chtaina N, Halmschlager E, Volgmayr H, Stauffer C, Jaklitsch W. Potential antagonism of some Trichoderma strains isolated from Moroccan soil against three phytopathogenic fungi of great economic importance. Rev. Mar. Sci. Agron. Vét. 2017; 5 (3):248-254.) informaron el 67 % de PICR al enfrentar a Trichoderma afroharzianum Chaverri, Rocha, Degenkolb y Druzhinina con F. oxysporum en Rabat, Marruecos. Estudios realizados por Miguel-Ferrer et al. (2222. Miguel-Ferrer L, Romero-Arenas O, Andrade-Hoyos P, Sánchez-Morales P, Rivera-Tapia JA, Fernández-Pavía SP. Antifungal activity of Trichoderma harzianum and T. koningiopsis against Fusarium solani in seed germination and vigor of Miahuateco chili seedlings. Mexican Journal of Phytopathology. 2021; 39(2): 228-247.) notificaron un PICR de 53,3 %, obtenido en el enfrentamiento de la cepa T. harzianum Rifai (T-H4) con F. solani. Estos resultados indican que un PICR entre 45 y 70 % se considera como aceptable en la relación entre especies de Fusarium y de Trichoderma.

Al realizar las observaciones microscópicas de la zona de contacto entre ambos hongos en el CD se constató, al menos, un tipo de interacción hifal definida. Todas las cepas de Trichoderma ocasionaron granulación y vacuolización del contenido citoplasmático en el micelio de los aislamientos de Fusarium. Las mejores cepas con actividad parasítica (penetración) sobre los aislados de Fusarium fueron Ta.13, Ta.85 y el aislado T.81 frente a Fs.1, y frente a Fs.2 se destacó Ta.13.

Al integrar los resultados obtenidos de esta investigación, las cepas Ta.13, Ta.79 y T.81 destacan como promisorias para el control de los aislados de Fusarium, lo que debe ser comprobado en condiciones de campo.