Fusarium: el problema no es la presencia, es el inóculo y la ventana

El género no es la especie, ni la raza

Empecemos por el punto que más malentendidos genera. El complejo de especies Fusarium oxysporum incluye cepas patógenas y cepas no patógenas, y ambas se encuentran habitualmente en los suelos. La especialización por huésped de las patógenas llevó al concepto de forma specialis: cada una agrupa cepas con el mismo rango de huéspedes, y dentro de algunas se distinguen razas con especialización a nivel de cultivar.

La escala del asunto la fijaron Edel-Hermann y Lecomte (2019) al revisar la literatura: registraron 106 formas especiales bien caracterizadas y otras 37 insuficientemente documentadas, más 58 especies o géneros de plantas susceptibles a F. oxysporum para los que todavía no se ha caracterizado ninguna. Añaden dos matices incómodos: el rango de huéspedes, que al principio se creía restringido a una sola especie vegetal, resultó ser más amplio en muchas formas especiales; y la propia nomenclatura tiene problemas de fondo.

Lo demoledor para cualquier lectura basada solo en identidad taxonómica llegó antes. O’Donnell, Kistler, Cigelnik y Ploetz (1998) comprobaron si los linajes del patógeno del mal de Panamá —F. oxysporum f. sp. cubense— tienen un origen monofilético, secuenciando un gen nuclear y otro mitocondrial. Resolvieron cinco linajes, con una gran dicotomía entre los dos taxones que más se aíslan de plátanos enfermos, taxones que además tienen números cromosómicos significativamente distintos. Y el dato que decide: aislados recogidos como no patógenos, o patógenos de otros huéspedes, con genotipos muy similares o idénticos a los patógenos del plátano, causaban poca o ninguna enfermedad en plátano. La conclusión es que el mal de Panamá lo causan hongos de orígenes evolutivos independientes.

Traducido al informe que tiene el técnico delante: dos secuencias casi idénticas pueden comportarse de forma opuesta, de modo que la patogenicidad no se deduce de la identificación. Un amplicón que dice «Fusarium» —o incluso «F. oxysporum»— no dice si eso ataca a tu cultivo. Qué resolución da cada técnica está en qué técnica responde a qué pregunta.

Y no es una discusión académica. Ploetz (2015) y Dita y colaboradores (2018) cuentan la historia del plátano: la raza 1 de Foc arrasó la industria del Gros Michel en Centroamérica a mediados del siglo XX, el problema se contuvo pasando a cultivares Cavendish resistentes —hoy el 99 % de las exportaciones— y desde 2010 la raza tropical 4, que sí ataca a Cavendish y a muchas otras variedades, se ha extendido desde el este y sudeste asiático a Vietnam, Laos, Myanmar, India y Pakistán, y de ahí a Oriente Medio —Omán, Jordania, Líbano, Israel— y a África, con Mozambique. La misma especie, dos razas, dos escenarios opuestos para el mismo cultivar.

Carga, no presencia: qué aporta la qPCR

Si la presencia no decide, lo que queda es la cantidad. Y ahí la pregunta empírica es si el ADN cuantificado en el suelo o en la planta predice la enfermedad.

Hogg, Johnston y Dyer (2007) lo pusieron a prueba en la podredumbre del cuello del trigo, causada en Montana principalmente por Fusarium culmorum y F. pseudograminearum. Usaron una qPCR dirigida a un segmento del gen de la tricodieno sintasa (tri5) en parcelas inoculadas con distintos niveles de inóculo. Los resultados son útiles precisamente por no ser redondos:

• En 2004, la cantidad de ADN de Fusarium y la severidad visual correlacionaron positivamente en los tres cultivares. En 2005, solo en el de trigo duro.

• Cuando ambas medidas correlacionaban con el rendimiento, eran comparables para predecir la pérdida (R = −0,64 para la severidad visual y −0,77 para el ADN).

• Su conclusión es que la qPCR es efectiva para medir la severidad de la enfermedad en trigo. La nuestra, añadida: no todos los años.

Eso no invalida la cuantificación; delimita cómo usarla. El modelo operativo más maduro es el servicio australiano que describen Ophel-Keller, McKay, Hartley, Herdina y Curran (2008), en marcha desde 1997 para ayudar a los productores de cereal a predecir las pérdidas probables antes de sembrar. Lo que lo hace funcionar no es solo la química:

• Extracción de ADN de muestras de 500 g de suelo, con un sistema de alto rendimiento. El tamaño de la muestra no es un detalle: es lo que permite que el resultado represente la parcela.

• Una batería de PCR a tiempo real que cuantifica varios patógenos fúngicos y nematodos en la misma muestra, incluidos F. pseudograminearum y F. culmorum.

• Categorías de riesgo y estrategias de muestreo definidas, más programas de formación y acreditación para que el resultado se interprete correctamente a pie de finca. Es la parte que casi nunca se copia y la que convierte un número en una decisión: cambiar de cultivar o modificar el programa de cultivo cuando el riesgo es alto.

La ventana de infección

Gordon (2017) ofrece el marco más útil para decidir en campo. Para que haya enfermedad, F. oxysporum tiene que recorrer una serie de transiciones: germinación de la espora, llegada a la raíz, infección y, finalmente, establecimiento de una infección sistémica. Y la frase que conviene retener: cada transición es, en principio, una oportunidad de influir en el riesgo de enfermedad.

Las palancas que el propio Gordon enumera son de dos tipos. Por el lado del suelo, modificar la comunidad microbiana, que afecta a la capacidad de los propágulos del patógeno para sobrevivir, germinar e infectar la raíz. Por el lado de la planta, atributos del huésped: la composición de los exudados radiculares, la estructura del córtex de la raíz y la capacidad de reconocer y responder rápido al crecimiento invasivo del patógeno.

Esos dos lados están tratados aparte en este blog y aquí se cruzan: la composición de los exudados es la de el post de cross-feeding, y modificar la comunidad para que el propágulo no pase de la primera transición es exactamente lo que describe el post de suelo supresivo.

Una advertencia sobre los umbrales, que es lo que todo el mundo pide. Dita y colaboradores son explícitos en que persisten lagunas de conocimiento en la supervivencia y dispersión del patógeno, en los factores que gobiernan la intensidad de la enfermedad, en el papel del microbioma del suelo y de la planta y en la dinámica de la epidemia, y que faltan modelos de manejo eficaces. Por eso no publicamos umbrales genéricos de temperatura, humedad o carga: dependen de la especie, del cultivo y de la zona, y un número inventado aquí haría más daño que no dar ninguno.

Qué hacer con un positivo

El orden de las preguntas importa más que la respuesta a cualquiera de ellas por separado:

1. ¿Es una detección o una cuantificación? Si el dato viene de un cribado por amplicones, es presencia relativa: sirve para decidir si merece la pena cuantificar, no para actuar. Si viene de qPCR, hay cantidad con la que comparar entre parcelas y entre campañas.

2. ¿Qué cultivo y qué material vegetal? Por la especialización de huésped, un positivo relevante en un cultivo puede ser irrelevante en el de al lado. Variedad y portainjerto cambian la respuesta más que cualquier tratamiento disponible.

3. ¿Qué dice el histórico de la parcela? Una parcela que convive con carga detectable y no pierde cosecha es información valiosa: algo está frenando alguna de las transiciones, y conviene identificarlo antes de cambiarle el manejo.

4. ¿Hay antagonistas, y en qué proporción? Es la pregunta que convierte el panel de patógenos en una decisión de manejo y no solo en una alarma.

5. ¿Y la fecha? Un resultado que llega después de plantar ya no cambia la decisión más potente, que es qué se planta y dónde. El muestreo útil es el anterior a la siembra o al trasplante.

Lo que no recomendamos, y conviene decirlo claro: desinfectar el suelo ante un positivo sin cuantificar. Una fumigación elimina la barrera biológica junto con el objetivo y deja un suelo fácil de recolonizar por el primero que llegue, que suele ser el patógeno. Está argumentado en el post de suelo supresivo.

Qué hacemos en AIMA Agro

El panel de fitopatógenos se contrata según el tipo de cultivo y da resultados en 72 horas por PCR. En los estudios de microbioma, el panel va integrado: 30 fitopatógenos en el microbioma completo —hongos y bacterias— y 23 en el bacterioma.

La combinación que de verdad contesta a un positivo de Fusarium son las dos capas juntas: la carga del patógeno por PCR o qPCR, y el perfil de la comunidad que dice qué antagonistas hay y en qué proporción. La primera sin la segunda es una alarma; la segunda sin la primera es un retrato sin escala.

Y una precaución de método que repetimos en cada informe: para comparar carga entre parcelas o entre años, el muestreo tiene que ser el mismo —profundidad, posición respecto a la raíz, fecha y volumen de muestra—. Con una sola muestra y un solo momento no hay nada con lo que comparar; cómo montar esa comparación está en el post de diseño de ensayo.