Bajo sospecha: El costo oculto de un recurso vital

El riego es una herramienta agrícola esencial, clave para la producción de alimentos y la seguridad alimentaria a nivel mundial. Sin embargo, también puede actuar como vía de propagación de microorganismos fitopatógenos —hongos, oomicetos, patógenos plasmodiales, bacterias, virus y nemátodos— presentes en las fuentes de agua. El uso de agua contaminada en el riego representa un riesgo significativo para la sanidad de los cultivos, con potenciales consecuencias socioeconómicas graves.

En Chile, las principales fuentes de agua para riego agrícola son los ríos, lagos, embalses, acuíferos y deshielos. También se utilizan aguas subterráneas, provenientes de vertientes y manantiales, y en algunas zonas, agua de mar desalinizada. Diversas investigaciones han demostrado que el agua de ríos, canales, estanques, embalses y otras fuentes expuestas a la incorporación de suelo, escorrentía o residuos arrastrados por el viento conlleva un riesgo significativo de diseminación de fitopatógenos en los cultivos.

El agua de pozo rara vez contiene patógenos vegetales. Sin embargo, si éste no está revestido o si el cabezal no está sellado cerca de la superficie, la escorrentía que transporta sedimentos puede ingresar y contaminar el agua. Básicamente, cualquier método de riego en el que el agua entre en contacto con el suelo o con restos vegetales tiene mayores probabilidades de contraer patógenos.

En las instalaciones donde se cultiva material vegetal en contenedores, los patógenos también pueden tener su origen en plantas de cultivo infectadas que contaminan el sustrato.Estudios futuros deberían enfocarse en determinar si el agua de lavado de los packings constituye una fuente de inóculos poscosecha para frutas y hortalizas, y si puede representar un riesgo en los campos donde es vertida.

El agua de riego puede influir en todas las etapas de desarrollo de una enfermedad. Es un importante reservorio de inóculos, y su utilización en un área de cultivo incrementa las probabilidades de infección al inocular las plantas en cada riego, y al proveer la humedad que los patógenos necesitan para atacar a los hospederos y reproducirse. Todos estos factores modifican la tasa de infección y la propagación a lo largo del tiempo.

De este modo, un sistema de riego constituye un medio eficiente para diseminar patógenos desde un punto aislado hacia todo un predio agrícola, e incluso entre predios que comparten la misma fuente de agua. Su importancia en la diseminación de enfermedades vegetales seguirá creciendo en la medida en que la agricultura dependa cada vez más del uso de agua reciclada en un contexto mundial de creciente escasez hídrica.

Fitopatógenos en el agua de riego

La presencia de fitopatógenos en el agua de riego y su impacto en la salud de los cultivos es una preocupación desde principios del siglo pasado. Desde entonces, este problema ha aumentado en alcance y gravedad, por lo que continúa siendo relevante para la agricultura.

La contaminación inicial puede provenir de distintas fuentes: patógenos que son habitantes naturales de las fuentes de agua; organismos que residen en el suelo o en plantas infectadas de áreas cercanas, y otros que son introducidos a través de cursos de agua contaminados con material vegetal infectado.

Como la reducción o eliminación de patógenos transmitidos por agua es costosa, lenta y compleja, resulta fundamental identificar las vías de ingreso para tratarlas en forma específica.

Hongos

En el agua se han encontrado numerosas especies de hongos fitopatógenos; sin embargo, su impacto es difícil de evaluar, ya que su sola presencia no implica que sean la causa necesaria de un brote de enfermedad. Por ejemplo, se ha detectado la presencia en el agua de hongos de los géneros Alternaria, Botrytis, Ascochyta, Rhizoctonia y Verticillium debido a su gran abundancia en la naturaleza, aunque bien podrían no sobrevivir en ella. Otras especies han sido reportadas, pero sin datos que indiquen la importancia epidemiológica y económica de esos casos aislados en la producción agrícola.

Un ejemplo particular es el de Fusarium oxysporum. Este patógeno fúngico responsable del marchitamiento es quizás el más común en sistemas de recirculación de agua; sin embargo, se han reportado diferencias en cuanto a la severidad de la enfermedad. Esto probablemente se deba a los diferentes diseños experimentales, a las distintas cepas del hongo y a las plantas hospederas analizadas. La composición química y la temperatura del agua, así como la temperatura del aire y la humedad relativa, probablemente también influyan en el desarrollo de la enfermedad. Aunque Fusarium oxysporum puede no tener una larga vida en el agua, es capaz de asentarse rápidamente infectando las plantas. En sistemas hidropónicos se ha reportado la presencia del hongo fitopatógeno Colletotrichum en tomate y de Olpidium, un vector del virus que causa la enfermedad de la vena grande de la lechuga. Es necesario evaluar la importancia de muchas otras especies de hongos en el agua.

Oomicetos

Los oomicetos fitopatógenos como Phytophthora y Pythium se encuentran entre los primeros reportes de patógenos en agua debido a que sus zoosporas (esporas móviles con flagelos) les permiten desplazarse y sobrevivir en ambientes acuáticos, como un suelo saturado o el agua de riego. Esta capacidad facilita la infección de las plantas a través de las raíces o los tejidos expuestos al agua contaminada. La presencia de diferentes especies de Phytophthora se ha reportado en el agua de riego de invernaderos, viveros, plantaciones frutales, hortalizas, ornamentales y forestales, que han estado implicados en brotes de enfermedades.

Existe evidencia sustancial que demuestra que el agua de riego contaminada es la fuente principal —sino la única— de inóculo para las enfermedades causadas por Phytophthora en numerosos cultivos de viveros, frutas y hortalizas.

Si bien los oomicetos constituyen un grupo importante y diverso de organismos que a menudo se asocian con la dispersión a través del agua, es poco lo que se conoce sobre su ecología acuática. Debido a la gran diversidad fisiológica de las especies de Pythium y Phytophthora, se requiere una investigación específica para cada una de ellas, que considere las condiciones ambientales -incluyendo factores como el pH y la temperatura del agua-, los niveles de oxígeno disuelto y la interacción con otros microorganismos. Esta información favorecería la adopción de medidas efectivas tendientes a reducir los daños provocados por estos patógenos en los cultivos.

Patógenos plasmodiales

La presencia de estos agentes causales de enfermedad en los sistemas de riego se ha relacionado con brotes fitosanitarios importantes, como la hernia de la col, causada por Plasmodiophora brassicae. Un estudio llevado a cabo en Canadá demostró que el movimiento del inóculo a través del agua se relaciona con la transmisión de P. brassicae. En dicho estudio se identificaron dos campos infestados aguas abajo respecto de un campo infestado localizado en la orilla de un pequeño arroyo. Esta observación coincide con estudios previos realizados en Australia y China, que indicaron que el inóculo transportado por el agua puede desempeñar un importante papel en la dispersión de la hernia de la col.

El mismo estudio señala que es probable que la dispersión de esporas latentes por el agua ocurra a distancias relativamente cortas, asociadas con inundaciones localizadas y escorrentía terrestre. Sin embargo, un río que atraviesa amplias áreas de producción de canola produce inundaciones rutinariamente, con lo cual la escorrentía de los campos infestados puede, eventualmente, transportar grandes cantidades de esporas latentes a través de las llanuras.

En el ciclo de vida de Plasmodiophora brassicae existen dos tipos principales de esporas: esporas en reposo (o latentes) y zoosporas (o esporas móviles). Las esporas en reposo son resistentes a las condiciones ambientales y pueden sobrevivir en el suelo durante años, mientras que las zoosporas son formas móviles de vida corta que se liberan del hospedador para infectar nuevas plantas. Las esporas de reposo pueden dispersarse a grandes distancias por la lluvia y el agua de inundación. De este modo, los suelos erosionados de los campos infestados por hernia de la col pueden contaminar canales, arroyos y embalses, propagando potencialmente la enfermedad.

Bacterias

Se ha reportado la presencia de diversas especies de bacterias fitopatógenas en los sistemas de riego, cuyo papel en el desarrollo de epidemias se reconoce desde hace tiempo. Sin embargo, hasta la fecha solo se han realizado unos pocos estudios tendientes a investigar su ecología en el contexto de los hábitats acuáticos.

Enterobacterias de los géneros Erwinia, Pectobacterium y Dickeya se han encontrado frecuentemente en los suministros de agua. Se cree que algunas especies son componentes naturales del ecosistema acuático; la experimentación ha demostrado que los aislados (cultivos de microorganismos obtenidos en laboratorio) de estos géneros bacterianos presentes en el agua pueden ser patógenos para cultivos importantes.

Otros géneros bacterianos cuya presencia en el agua se ha descrito son Xanthomonas, Corynebacterium y Ralstonia solanacearum. Se ha reportado que Corynebacterium puede permanecer biológicamente activo en soluciones nutritivas recirculantes durante casi un mes, mientras que Xanthomonas se propaga a través del agua y causa enfermedades en las begonias cultivadas en sistemas de riego de flujo y reflujo. A su vez, se demostró que Ralstonia solanacearum es capaz de propagarse entre tomates cultivados hidropónicamente. También hay reportes de Pseudomonas y Clavibacter michiganensis en aguas superficiales de diferentes partes del mundo.

Virus

Se han documentado al menos 10 virus en el agua de riego. La mitad de ellos se detectó en agua de ríos y lagos, mientras que otros fueron registrados en sistemas de riego. Se ha reportado que algunos virus pueden propagarse en soluciones nutritivas recirculantes en invernaderos, como el virus del mosaico del tomate, cuyos viriones se pueden encontrar en el agua tres días después de la inoculación de las hojas de las plantas. Sin embargo, se necesitan estudios adicionales para determinar su importancia ecológica y epidemiológica en los sistemas acuáticos.

Nemátodos

Tanto el número como la distribución de nemátodos fitoparásitos han ido en aumento, lo que implica que también se ha incrementado el potencial de contaminación del agua de riego.

La mayoría de los nematodos fitoparásitos pasan parte de su vida en el suelo o en los restos vegetales. Por lo tanto, no debe sorprender que se encuentren nematodos fitoparásitos asociados al agua de riego.

Cuando se utiliza agua de riego infestada de nematodos en cultivos sobre suelo fumigado, sus poblaciones se van acumulando. Se ha demostrado que especies formadoras de quistes, como Heterodera, pueden ser transportadas a través del agua. Por otro lado, las larvas de nemátodos, relativamente frágiles, pueden no sobrevivir a los sistemas de distribución de agua debido a que la presión en las boquillas o en la bomba podría dañarlas.

¿Es el agua de riego la fuente del inóculo?

En primer lugar, es necesario revisar la bibliografía para verificar si el patógeno presente en el campo ha sido reportado previamente como propagado por riego. Es importante también tener en cuenta que el agua de riego podría simplemente proporcionar las condiciones para un mejor desarrollo radicular en el lugar donde reside el patógeno o bien asegurar las condiciones de humedad que el patógeno necesita para desarrollarse.

Tomando en cuenta lo anterior, la distribución espacial de las plantas enfermas puede proporcionar una buena pista: cuando la introducción de un patógeno se produce a través del inóculo hídrico, el número de plantas afectadas suele ser elevado y muchas de ellas presentan los síntomas prácticamente al mismo tiempo, en estrecha relación con el inicio del riego.

En una primera instancia, la localización de las plantas afectadas puede estar muy concentrada en el sitio desde donde fluye o se acumula el agua. A medida que la enfermedad progresa, puede verse afectado un gran número de plantas, mientras que su distribución puede ser más pronunciada en aquellos lugares hacia donde se desplazan los lixiviados y el agua de escorrentía.

En campos donde se aplica un gran volumen de agua en un área pequeña, como es el caso del riego por surcos, se advierte un gradiente pronunciado en la distribución de las plantas afectadas, que va desde muchas plantas enfermas en las inmediaciones hasta muy pocas a medida que aumenta la distancia respecto de la fuente de agua.

Si el agua es aplicada a toda el área, por ejemplo, mediante riego por flujo y reflujo de bancales o suelos inundados o riego por aspersión, puede haber pocos o ningún foco, ya que se verá afectada la mayoría de las plantas.

Si se observa atentamente la distribución de plantas enfermas, y si los síntomas detectados pueden asociarse con el mismo organismo en todo el cultivo, es posible implementar una estrategia para analizar el agua en busca de ese patógeno. La más sencilla, que puede aplicarse a nivel de campo, podría consistir en regar las plantas que se sabe que están sanas con la misma agua que se utiliza para el cultivo afectado.

Luego, hay que observar si esas plantas también presentan la enfermedad. En forma complementaria, se puede analizar el agua de riego para detectar la presencia del patógeno y así comprobar si constituye la fuente del inóculo que está provocando la enfermedad observada. En Chile existen laboratorios especializados que realizan el servicio de análisis de presencia de fitopatógenos en el agua de riego.

Tratamientos

El tratamiento del agua debe ser analizado en cada caso particular. Se debe considerar una serie de factores relacionados con el sistema de riego; con las características y cantidad de agua a tratar; con el tipo y concentración del patógeno; con el cultivo, y con los recursos económicos disponibles, entre otros factores.

Entre los tratamientos documentados se encuentran la instalación de barreras físicas, la filtración, la sedimentación, el uso de luz. ultravioleta, la cloración, la ionización, el uso de ozono, la pasteurización (aplicación de calor), la adición de surfactantes, la aplicación de compuestos antimicrobianos y el uso de microorganismos biocontroladores.

Dada la cantidad de combinaciones posibles de tecnología y condiciones ,es necesario realizar un buen análisis para seleccionar la mejor opción, lo cual para un agricultor puede resultar particularmente complejo. Para tomar una decisión, debe, en primer lugar, identificar los objetivos o prioridades del tratamiento y abordar los problemas a tratar. A continuación, debe sopesar la importancia de diversos factores, tales como: el costo de instalación y operación, la calidad de la fuente de agua, determinar si la solución tratada contendrá fertilizantes solubles, las normativas asociadas al tratamiento por utilizar, su simplicidad operativa, considerar la seguridad de los trabajadores, la facilidad de monitoreo, mantenimiento y operación segura, así como el acceso a asistencia experta y mate-riales. Si se producen residuos o subproductos químicos, otro factor a tener en cuenta es el potencial de fitotoxicidad del desinfectante a la concentración necesaria para controlar el problema. Cada operación hortícola es diferente y requiere un enfoque holístico para diseñar correctamente el sistema de tratamiento de agua.

En conclusión,el agua de riego puede ser una fuente importante de diseminación de fitopatógenos, aunque muchas veces no se le da la importancia que merece. La sola presencia de un patógeno en el agua de riego no implica que se vaya a establecer y afectar al cultivo que está siendo regado. La distribución de las plantas enfermas en el campo puede ofrecer una pista acerca de la fuente de inóculo, lo que debe ser corroborado con un análisis del agua de riego. Existen diversos tratamientos tendientes a disminuir la presencia de fitopatógenos. La elección del o los tratamientos por utilizar dependerá de una serie de factores. Se requiere mucha más investigación, sobre todo a nivel local acerca de la presencia de fitopatógenos en el agua y su potencial impacto en la sanidad de los cultivos.

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