La Universidad Santo Tomás de Chile, ya cerró el proyecto llamado “Desarrollo de un biocontrolador bacteriano para el manejo de Phytophthora cinnamomi en nogal”, que busca acabar de manera ecológica con las pérdidas producidas por la infección en las plantas, considerando que Chile es el cuarto exportador mundial de nueces con un crecimiento del 20%, pero pierde entre un 8%-10% de su producción anual.

El propósito es controlar enfermedades sin utilizar productos químicos y a través de este trabajo inhibir el desarrollo del patógeno, a través de los principios activos de una o varias cepas bacterianas nativas. Éstas no son peligrosas para los humanos, animales, ni para las plantas.

Actualmente este estudio aún no ha sido publicado, pero si se han adelantado algunos resultados, a través de imágenes comparativas entre nogales infectados y tratados con distintas cepas, para así ver la eficiencia de estas últimas en su control.

Docente Miguel Castro Retamal

El proyecto es liderado por el docente Miguel Castro Retamal, quien es bioquímico de la Universidad de Santiago de Chile (USACH), Doctor en Microbiología (Programa conjunto USACH-UCHILE) y desde el año 2000 realiza docencia universitaria e investigación. Se adjudico el Proyecto ANID FONDEF y es apoyado por estudiantes y tesistas.

“Generamos una colección de bacterias que, si bien no fueron seleccionadas como principio activo del producto, tienen alguna capacidad biocontroladora que podría ser útil frente a otro fitopatógeno. Por lo tanto, es una línea que siempre estamos trabajando. Estamos lejos de la posibilidad de comercialización, para eso falta investigación, escalamiento, aplicación en un campo productivo para probar cómo funciona en un terreno ya consolidado, etc.”, comentó Castro.

¿En qué consiste más técnicamente el proyecto de desarrollo de un biocontrolador bacteriano?

El proyecto consiste en la generación y validación en condiciones de laboratorio e invernadero de una formulación prototipo de biocontrolador para Phytophthora cinnamoni. Este producto contiene como principio activo una mezcla de bacterias nativas, cuya función es controlar en forma preventiva una de las enfermedades más importantes del nogal generada por el señalado patógeno. En Chile, esta enfermedad es de gran importancia, debido principalmente al uso generalizado del portainjerto Juglans regia, que corresponde a una de las especies más sensibles a este patógeno.

Las bacterias utilizadas en el biocontrolador son capaces de inhibir el crecimiento y propagación de P. cinnamoni. Además, fueron aisladas a partir de muestras de suelos procedentes de huertos bajo programas de aplicaciones de pesticidas tradicionales, por lo que están adaptadas a una carga química basal, lo que permite mantener su viabilidad una vez aplicada.

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¿Cuáles son los cambios que podría generar en cuanto a la producción y exportación de nueces?

 Se ha reportado una incidencia de un 90% de huertos afectados en la zona central del país, con daños que superan el 15%, cifra que es altamente significativa considerando que actualmente la superficie plantada sobre Juglans regia alcanza al 90-95% de las hectáreas totales (46.000 ha). Esta alternativa asoma como una herramienta efectiva y de bajo costo relativo para frenar y disminuir las pérdidas generadas por este patógeno. También surge como una medida de seguridad para los huertos plantados sobre portainjertos medianamente tolerantes.

¿Cuál es su apreciación de la industria de nueces chilenas, dónde se debe apuntar en materia de innovación?

 La industria de nueces chilenas se ha consolidado como uno de los principales actores en el mercado internacional y es reconocido por generar un producto de alta calidad.

En términos de innovación, la aplicación de tecnología avanzada en el cultivo puede mejorar la eficiencia y la productividad, como por ejemplo el uso de sensores para monitorear las condiciones del suelo e implementar sistemas de riego tecnificado. Si bien actualmente es posible encontrar esta tecnología presente algunos campos, para tener un impacto significativo debería ser implementada en forma masiva.

Por otro lado, las prácticas agrícolas sostenibles serán claves para el futuro desarrollo en la industria, como el uso eficiente de recursos hídricos, la implementación de energías renovables, el manejo integrado de plagas y enfermedades. Es en particular en este punto donde nuestro formulado puede ser un aporte. Esta formulación es fácilmente aplicable por medio de sistema de riego presurizado, tipo goteo o microaspersión en huertos y viveros, con simple operación de su aplicación, obteniendo un control del patógeno en forma eficiente.

Innovación y transferencia tecnológica

El desarrollo fue posible gracias al financiamiento Fondef Concurso IDeA I+D que actualmente corresponde al programa IDeA I+D de ANID, este concurso tiene como propósito impulsar el desarrollo de proyectos de investigación e innovación de base científica tecnológica en estrecha colaboración con el sector privado, la sociedad civil y el Estado, contribuyendo al aumento de la competitividad.

El apoyo financiero es para la ejecución de proyectos en todas las áreas de las ciencias que cuenten con antecedentes previos que sustenten una hipótesis de aplicación de una tecnología, producto o servicio y que, con el desarrollo de la investigación, logren su validación a través de una prueba de concepto a nivel de prototipo en un plazo breve de dos años.

El profesor Castro, señaló que la importancia del proyecto está también en que el patógeno puede dañar los ecosistemas, pero se puede controlar con prácticas más sostenibles y manejo integrado de plagas, para reducir así producto de alta toxicidad.

¿Esta tecnología se podría exportar y contribuir a otras especies?

Phytophthora cinnamomi es un patógeno de amplia distribución a nivel mundial y su efecto en la agricultura puede ser devastador. Si bien en nuestro país representa uno de los principales problemas para la industria del nogal, otras especies como los paltos también pueden ser blanco de la enfermedad e incluso el patógeno puede ocasionar grandes daños en ecosistemas naturales. Por ello la tecnología es perfectamente exportable y una de las ventajas es que estas bacterias están acostumbradas a manejos tradicionales de huerto.

¿Cuáles son los desafíos en materia de sostenibilidad y control de residuos tóxicos?

Existen varios desafíos en materia de sostenibilidad y control de residuos tóxicos. Sin duda uno de los más relevantes es el uso excesivo o inapropiado de pesticidas y fertilizantes químicos que pueden generar un fuerte impacto en el medio ambiente y en la salud humana. Estos productos pueden contaminar el suelo, el agua, afectar a organismos benéficos y además promover la aparición de cepas resistentes del patógeno a sus principios activos. Por ello es importante fomentar prácticas agrícolas más sostenibles, como el manejo integrado de plagas y disminuir el uso de productos tóxicos.

Si bien los plaguicidas son necesarios y pueden prevenir grandes pérdidas en la agricultura, actualmente existe una creciente demanda por parte de los consumidores en relación a que los alimentos sean generados con el menor impacto posible en el medio ambiente y no contengan residuos químicos. En este contexto las normativas de cada país tienden a alinearse con estos intereses y cada vez los límites de residuos permitidos para los productos que ingresan son menores, constituyendo un gran desafío para la industria nacional que debe generar una producción de calidad adecuando el manejo en el campo.

La conservación del suelo es otro gran desafío en materia de sostenibilidad, este no es solo una matriz inerte que soporta los cultivos, si no que constituye un ecosistema complejo y dinámico que aporta el desarrollo este. Cuando aplicamos un agroquímico para el control de alguna plaga o se fertiliza de manera inadecuada, se afecta no solo al patógeno, sino que también la viabilidad de aquellos organismos benéficos para la planta.

¿Actualmente se cerró este proyecto, ahora cuáles son los pasos a seguir en materia investigativa, abordar otros cultivos o generar otra etapa de desarrollo ?

La tecnología generada se encuentra en nivel TRL 4 que es una validación en un entorno de laboratorio, para continuar su desarrollo es necesario levantar nuevo financiamiento ya sea proveniente del sector público o privado. La idea es llegar a escalar y optimizar para evaluar el producto en un entorno real.

También se persigue probar y expandir la utilización en otros cultivos frutales, destacando como una opción segura al palto, especie sensible al patógeno y también otros frutales. Otra opción es probar el efecto antagónico de este formulado frente a otros patógenos tales como otras especies del género Phytophthora, género Verticillium que causa verticilosis en frutales y patógenos de cultivos, hortalizas y plantas ornamentales

¿Qué otros proyectos está trabajando la universidad en relación al sector agrícola?

Nuestro grupo busca contribuir al desarrollo de una agricultura sustentable, en este contexto la principal línea de investigación que tenemos es el uso de bacterias para el control biológico de fitopatógenos, y que nace fundamentalmente de la comunicación directa con los agricultores. Nos hemos focalizado en la búsqueda e identificación de bacterias capaces de inhibir el crecimiento y propagación de Botrytis cinerea, Monilinia fructicola y Phytophthora cinnamomi. Ya se ha evaluado exitosamente en campo un prototipo para el control de M. fructicola que se desarrolló con financiamiento de la Fundación COPEC-UC y esperamos llegar a lo mismo en el caso del prototipo para control de P. cinnamomi.

Gracias al financiamiento interno de la Universidad Santo Tomás estamos estudiando el potencial de nuestras bacterias para el control de Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) causante del Cancro bacteriano del kiwi con lo que esperamos tener evidencia relevante que nos permita financiar una nueva propuesta de investigación aplicada.

En otro contexto y en etapas preliminares también se está evaluando el potencial de algunas bacterias nativas para promover el crecimiento vegetal asociado a variedades cultivables, como también su capacidad para mejorar la tolerancia de los cultivos al estrés hídrico.