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1. Introducción La peonía (Paeonia lactiflora Pall.) aparece como una alternativa de producción muy interesante para la zona centro sur y austral del país, con cosechas a partir del mes de octubre en la zona central y hasta enero en la Región de Magallanes (ODEPA, 2007). Por lo general, esta especie no presenta problemas sanitarios graves, pero el ataque de nemátodos causa estragos en algunos cultivos del sur (Montesinos, 2007)*. Covacevich et al. (1997) describe tres géneros relevantes que infestan al cultivo Meloidogyne, Ditylenchus y Pratylenchus los que se alimentan de raíces y tallos subterráneos. Una de las razones para buscar nuevas alternativas de control, además del impacto medioambiental, se basa en los resultados erráticos que se han obtenido con el empleo de nematicidas convencionales (Aballay e Insunza, 2002). Lo que implica, además de la resistencia generada a la enfermedad, un gasto considerablemente alto para el productor. Por otro lado, puede existir un método de control más económico, menos dañino para el medio ambiente y altamente efectivo a través de la utilización de plantas antagonistas. Muchos cultivos y malezas han sido evaluados por su acción química sobre nemátodos, obteniéndose como resultado que numerosas especies, representando a muchas familias, producen compuestos nematicidas (Halbrendt, 1996). Clavelón (Tagetes erecta L.) es una planta ampliamente reconocida como poseedora de propiedades fungicidas, nematicidas e insecticidas (Zavaleta-Mejía, 1999). En investigaciones anteriores se ha encontrado que el cultivo de T. erecta y la incorporación de sus residuos al suelo reduce significativamente la presencia e infección de Meloidogyne incognita en tomate, incrementando la producción en un 72% en campo (Zavaleta-Mejía et al., 1993). *Montesinos, A. 2007. Ing Agr. Asesor de cultivo. Comunicación personal. 2 Estos antecedentes permiten plantear un posible método de control de nemátodos al asociar el cultivo de P. lactiflora Pall. var. Festiva Maxima con plantas de T. erecta en la zona de Rautén (Quillota). Los objetivos que contempla esta investigación son: - Evaluar el efecto del uso del clavelón en comparación a un tratamiento químico convencional sobre la población de nemátodos asociados al cultivo de la peonía. - Evaluar el efecto de dos densidades de plantación de clavelones y su efecto en control de nemátodos. - Evaluar el efecto de este cultivo asociado y del control químico sobre la producción de flores. 3 2. Revisión bibliográfica 2.1. Descripción de la especie Hay evidencias geológicas que indican que la peonía existe desde hace 100.000 años, siendo cultivada para jardín desde hace 1.400 a 4.000 años en China donde se conoce como Sho-Yo que significa "La más hermosa"(Chaín, 2000). Pertenece a la familia paeoniaceae, donde el género Paeonia lo constituyen plantas herbáceas perennes (Paeonia lactiflora, P. officinalis, P. ovobata, P. peregrina, entre otras) y arbustivas como Paeonia suffruticosa, apreciada por su follaje, flores y en algunas sus vistosos frutos (Chaín, 2000). Son resistentes al frío y a pesar de preferir la exposición al sol, soportan ciertos grados de sombra siempre y cuando se planten en suelos ricos y bien drenados (Chaín, 2000). Las especies herbáceas son rizomatosas, es decir, pueden multiplicarse a través de estacas radiculares divididas en otoño o principios de primavera. Una vez que las peonías se remueven, se resienten por el movimiento y una vez transplantadas tardarán dos o más temporadas en volver a ser productivas (Chaín, 2000). La familia Paeoniaceae es restrictiva del hemisferio norte. Sus especies han sido colectadas en áreas que van desde el noroeste de Norteamérica al norte de África, oeste y centro de Europa y medioeste en Rusia, China, Pakistán y norte de la India. Dependiendo de la clasificación utilizada el género Paeonia tiene entre 30 y 42 especies entre plantas herbáceas y arbustivas (Chaín, 2000). Existe gran cantidad de variedades comerciales de peonía que poseen características diversas en cuanto a color, requerimiento de horas frío (tempranas, media y tardías), tipo de flor que tengan (simples, japonesa, anémonas, dobles, rosas, semi-rosas, corona y bomba) y resistencia a enfermedades (Kamenetsky, 2003). 4 Entre las variedades de peonías comerciales se destaca Festiva Maxima, esta variedad se caracteriza por ser de producción temprana, con grandes flores de tipo dobles de color blanco, floraciones fragantes, ocasionalmente presenta manchas carmín en la base central de los pétalos (White flower farm, 2007). Un estudio de Holloway et al. (2004) determinó que el cultivar Festiva Maxima produce, en su primera cosecha comercial, un promedio de 0,8 botones florales por planta, con un largo promedio de tallo floral mínimo de 32 cm y máximo de 46 cm a la tercera temporada de cultivo. 2.2. Nemátodos en peonía Existe una gran gama de invertebrados que afectan a las plantas bulbosas, no solo bajo condiciones de campo si no que también en sus estructuras de almacenaje (cormos, bulbos, etc.). Dentro de éstos se encuentran los nemátodos fitoparásitos. Debido a la importancia relativamente reciente que ha alcanzado este tipo de plantas, la información que se tiene, es más bien pobre, tanto en el país como en el extranjero (Carrillo, 1999). Los nemátodos fitoparásitos, son importantes plagas de las plantas bulbosas, existe información de tres géneros relevantes de nematodos que infestan a este tipo de flores Meloidogyne, Pratylenchus, Ditylenchus (Carrillo, 1999). 2.2.1. Meloidogyne spp.: Nemátodo agallador, de extensa distribución en todas las áreas agrícolas del mundo poseen un amplio rango de plantas hospederas pertenecientes a diversas ubicaciones taxonómicas. Las especies de nemátodos de mayor importancia en cuanto a daño y distribución dentro de este género son M. hapla, M. incognita y M. javanica y M. arenaria, causantes del 95% del daño provocado por este género en cultivos (Magunacelaya y Dagnino, 1999). El primer estado juvenil muda dentro del huevo formando el segundo estado juvenil, el cual es móvil y vermiforme, éstos son quienes penetran al huésped buscando dentro un 5 sitio para alimentación, estableciendo una compleja relación hospedero-parásito (Magunacelaya y Dagnino, 1999). El macho, después de vivir como parásito durante dos o tres semanas, sufre tres mudas que lo llevan a la forma nematoide típica, abandonan las raíces y se mueven libremente por el suelo. Las hembras, por otro lado, mudan también tres veces pero se quedan dentro de la planta y van desarrollándose lentamente hasta adquirir su característica forma de pera. Si las condiciones son favorables, la hembra ovipondrá a los veinte o treinta días después de entrar a la planta. Para que los huevos permanezcan unidos y protegidos la hembra secreta una sustancia gelatinosa a través de la vulva (Magunacelaya y Dagnino, 1999). Estos nemátodos perforan con sus estiletes paredes celulares y secretan sustancias desde sus glándulas esofágicas que provocan hipertrofia e hiperplasia celular, dando origen a la formación de las llamadas células gigantes (Magunacelaya y Dagnino, 1999). El estado infestivo corresponde al segundo estadío juvenil, el cual penetra y se establece en el tejido interno de raíces, cormos y tubérculos. Al alimentarse provocan la formación de agallas en las raíces y otros tejidos infestados de la mayoría de sus plantas hospederas (Carrillo, 1999). La temperatura es uno de los factores ambientales de mayor relevancia sobre la biología de Meloidogyne. La temperatura óptima de embriogénesis es entre 25 y 30°C para las cuatro especies más importantes (Magunacelaya y Dagnino, 1999). Otro factor, pero de menor importancia que la temperatura, lo constituye la humedad respecto a la influencia sobre las poblaciones de nemátodos agalladores. Si el suelo está saturado, el movimiento de los juveniles de segundo estado es lento y se inhibe la eclosión de los huevos, pero si el suelo está demasiado seco entran en anhidrobiosis. Típicamente Meloidogyne spp. causa mas daño a los cultivos agrícolas que se desarrollan en suelos arenosos, que los de suelos de textura más fina (Magunacelaya y Dagnino, 1999). 6 Como sintomatología produce fallas en el crecimiento, etiolación y fallas en la floración, cuando se encuentra asociado a Rotylenchus, además, son características las agallas que produce en las raíces (Covacevich et al., 1997). 2.2.2. Pratylenchus spp.: “Nemátodo de las lesiones” afecta a algunas plantas bulbosas (Carrillo, 1999). Posee un alto rango de hospederos, incluyendo alrededor de 400 especies, sin embargo, aparentemente, es un problema que afecta solo en climas fríos (Magunacelaya y Dagnino, 1999). Este género se caracteriza por ser endoparásito migratorio y altamente polífago, lo que complica su control mediante rotaciones de cultivo. Todos los estados son infestivos porque juveniles y adultos entran y salen libremente de las raíces. Ellos mismos desdoblan sustancias vegetales como amigdalina transformándola en ácido cianhídrico (HCN), de esta manera pueden causar daño en el hospedero sin necesidad de la acción de hongos o bacterias (Magunacelaya y Dagnino, 1999). Presentan cabezas anchas y redondeadas y colas redondeadas, de estilete corto y empuñaduras bien desarrolladas en su base. Afectan principalmente raíces y órganos subterráneos de las plantas (Carrillo, 1999). En la mayoría de las especies de este género existe ausencia de machos y las hembras no revelan presencia de espermios ni de espermateca, lo que sugiere reproducción partenogenética. Su ciclo de vida es bastante corto, los huevos son depositados dentro de las raíces o en el suelo. Posee tres estados juveniles que presentan características morfológicas similares al adulto. Sale del huevo en segundo estado juvenil el cual migra para alimentarse, de acuerdo al hospedero en que se encuentre (Magunacelaya y Dagnino, 1999). Se considera en pomaceas que poblaciones de 25 a 150 nemátodos/100 cc de suelo son dañinas, pero esto puede variar considerablemente dependiendo de otros factores tales como tolerancia de patrones, textura de suelo, clima y otros patógenos (Magunacelaya y Dagnino, 1999). 7 La temperatura del suelo es un factor importante para el desarrollo de esta especie, un ejemplo de esto es P. brachyurus y P. zeae se desarrollan mucho mas rápido a temperaturas de 28 a 35°C que a temperaturas de 15 a 25°C, completando su ciclo de vida en 35 a 40 días en raíces de maíz (Siddiqi, 1986). En raíces y tallos de peonías manifiesta pequeñas lesiones necróticas, las que a veces se unen formando lesiones más grandes (Covacevich et al., 1997). El principal daño ocurre cuando, a través de las lesiones, ingresan otros organismos del suelo, principalmente hongos que pueden provocar severas pudriciones en las raíces, bulbos y cormos (Carrillo, 1999). El síntoma visible es el oscurecimiento de raíces y reducción o ausencia de raicillas (Magunacelaya y Dagnino, 1999). 2.2.3. Paratylenchus spp.: Nemátodo de tipo ectoparásito. Su largo estilete permite que puedan llegar profundamente al tejido cortical, P. neomblycephalus se alimenta de las raíces de ciruelo, con su cabeza enterrada profundamente en la corteza radicular. Almácigos de ciruelo inoculados con este nemátodo poseen un pequeño sistema radicular de color oscuro y un crecimiento pobre. Bajas poblaciones (650 nemátodos/100 cc de suelo) de P. hamatus mejora la calidad y producción de rosas, pero altas poblaciones (2000 nemátodos/100 cc de suelo) reduce la producción y calidad de las flores (Siddiqi, 1986). En la mayoría de los casos Paratylenchus se alimenta exteriormente, bien sea de los pelos radiculares o de las células de la epidermis, aunque algunas veces penetra en las raíces y se alimenta de sus tejidos interiores. La abundancia de estos parásitos se ha subestimado porque debido a su pequeño tamaño, pueden pasar a través de los tamices que se utilizan para separarlos del suelo (Christie 1974). Se ha determinado que P. hamatus es un factor contribuyente, si es que no la causa primordial del decaimiento de las higueras en California. Este nematodo se encuentra asociado también con una afección raquítica y clorótica del apio en Connecticut, Massachusetts y New Hampshire. Al investigar la falta de vigor de los claveles cultivados 8 en invernadero, se encontró P. dianthus en grandes cantidades y se concluyó que la lesión producida por este nemátodo era un factor contribuyente en el desarrollo deficiente (Christie 1974). 2.2.4. Mesocriconema spp.: Los “nemátodos anillados” son unos de los ectoparásitos mas importantes, se convierte en un problema para ciertos cultivos cuando su población es alta. Se encuentran comúnmente en suelos arenosos y de pH alto. con la parte anterior de su cuerpo empuja el tejido, de esta manera atraviesa la corteza radicular y se alimenta de ella (Siddiqi, 1986). El ciclo de vida de C. xenoplax dura entre 25 y 34 días a temperaturas de 22 a 26°C, en condiciones de laboratorio. Se cree que la reproducción es partenogenética, ya que los machos son escasos, las hembras ponen 8 a 15 huevos en dos a tres días (Magunacelaya y Dagnino, 1999). C. xenoplax se puede extraer fácilmente de suelos arenosos y la eficiencia de la extracción se puede mejorar, si los suelos secos se humedecen entre el 16 y 24% por más de siete días antes de procesarlos (Magunacelaya y Dagnino, 1999). En Carolina del Norte se estima que niveles de C. xenoplax de entre 38 y 83 individuos por 100 cc de suelo, causan la muerte de los árboles (Magunacelaya y Dagnino, 1999). Park et al. (1998), determinaron en su estudio sobre la asociación y distribución de nemátodos fitoparásitos en peonía, que existen 12 especies provenientes de 10 géneros de nemátodos fitoparásitos de los órdenes Thylenchida, Aphelnechida y Dorylaimida asociados a la rizósfera de peonías en diferentes regiones de Corea, entre estas especies se encuentran constantemente asociados al cultivo, Meloidogyne, spp., Tylencorrinchus spp., Helicotylenchus pseudorobustus, Pratylenchus penetrans y Ditylenchus dipsaci. En las regiones montañosas se encuentran con alta frecuencia y densidad Criconemoides morgensis, Discocriconemella hengsungica y Hemicycliophora coreana. Se asocian también, pero con menor importancia, Aphelenchus avenae y Xiphinema pini. 2.3. Control de nemátodos 9 Los métodos más usados para el control de nemátodos son los de tipo químico pero poseen ciertas limitantes que no lo califican como el mejor de los métodos, ya que produce efectos adversos en seres vivos y en agroecosistemas, por otro lado implican un alto costo (Aballay e Insunza, 2002). Estos pueden clasificarse en: Fumigantes del suelo: Corresponden a líquidos que se inyectan bajo la superficie del suelo y que se volatilizan para producir vapores que matan a los nemátodos, éstos difunden a través del suelo, se disuelven en agua y penetran al cuerpo de los nemátodos a través de la cutícula (Magunacelaya y Dagnino, 1999). No fumigantes del suelo: Se distribuyen en el suelo por incorporación y percolación del agua, forma en que se ponen en contacto con los nemátodos. Generalmente no son tóxicos para las plantas y pueden usarse en pre y post-plantación (Magunacelaya y Dagnino, 1999). Sistémicos: Se absorben por las raíces y por el follaje, matando a los nemátodos ya sea por contacto de la cutícula con el tejido o por la absorción de substancias de la planta (Magunacelaya y Dagnino, 1999). Es posible también realizar control de nemátodos a través del uso de variedades resistentes o tolerantes (Riquelme, 2005). La aplicación de temperatura al suelo es muy eficiente para el control de nemátodos. Para sectores pequeños se utilizan estufas, y para los grandes, la aplicación de vapor es lo mas conveniente (Magunacelaya y Dagnino, 1999). La aplicación de materia orgánica a la zona radicular beneficia a la planta no solo en cuanto a la nutrición, también lo hace controlando nemátodos, ya que en la descomposición se liberan en primer lugar compuestos amoniacales de acción 10 nematicida, y en segundo lugar, aumenta el desarrollo radicular (Magunacelaya y Dagnino, 1999). 2.3.1. Uso de plantas antagonistas en el control de nemátodos 2.3.1.1. Clavelón (Tagetes erecta L.) Entre las especies con efecto antagónico hacia nemátodos, las especies del género Tagetes están entre las más estudiada, siendo particularmente eficientes en el control de Pratylenchus y Meloidogyne, lo cual no implica que no sean eficientes también en el control de otros nemátodos (Franzener, 2005). Los compuestos alelopáticos son liberados por volatilización, exudados radiculares, lixiviación desde las plantas o residuos y por descomposición de residuos. Estos compuestos son generalmente metabolitos secundarios que actúan como defensa química ante enfermedades y parásitos, cuando estos compuestos son liberados a la rizósfera se conocen como aleloquímicos (Halbrendt, 1996). Existe la posibilidad de explotar estos aleloquímicos para el control de nemátodos, a través de la incorporación de abono verde, de la rotación de cultivos y de la asociación de cultivos. La acción puede ser de tipo pasiva, en que la rotación de cultivo con plantas no hospederas no permite el desarrollo de la enfermedad debido a que no se encuentra disponible el alimento que consumen. Por otro lado, la acción puede ser de tipo activa donde cultivos alelopáticos matan nemátodos gracias a la producción de compuestos tóxicos (Halbrendt, 1996). T. erecta es una especie originaria de México y América Central y pertenece a la familia Compositae (Asteracea). Puede llegar a medir hasta 90 cm de altura y la cabezuela floral de 5 a 13 cm. Su uso puede ser de tipo ornamental y además sus pétalos sirven como colorante para alimento de aves para obtener yemas de huevo de mejor color (Dole y Wilkins, 1999). 11 Las variedades comerciales son cultivadas como anuales debido al frío y a razones estéticas. La automatización de la siembra es complicada, ya que las semillas son alargadas y delgadas (Dole y Wilkins, 1999). Para variedades de pequeño tamaño es recomendable una distancia de plantación de 25 a 30 cm, las de mayor tamaño se siembran a una distancia de 30 a 46 cm (Dole y Wilkins, 1999). Tagetes sp. ha demostrado ser un género altamente mortal para numerosas especies de nemátodos, pero no así para los microorganismos del suelo. Varios reportes sugieren que clavelón usado en rotación de cultivos o como cultivo asociado controla de manera tan efectiva como un fumigante de suelo (Reynolds, 2000). Franzener (2005) realizó estudios sobre el efecto de extracto acuoso de flor, tallo y raíces de T. patula en la población de M. incognita en plantas de tomate (Solanum esculentum Mill.), y concluyó que hacer aplicaciones in-vitro sobre huevos y juveniles de segundo estadío de M. Incognita se obtuvo el mejor resultado a partir del extracto de hojas y en campo a partir del extracto acuoso de flores, ya que se presentó menor formación de agallas en raíces de tomate. De todas maneras, el mejor efecto se produjo con el control químico con carbofurano tanto in-vitro como in-vivo. Por otro lado, Zavaleta-Mejía et al. (1993) realizaron estudios en tomate y ají con T. erecta como cultivo asociado y luego lo incorporaron logrando excelentes resultados sobre Meloidogyne sp. En un principio el control se realizó por el efecto de los exudados radiculares y luego por la descomposición de los residuos de clavelón. Además la incorporación de residuos aumentó el contenido nutricional del suelo beneficiando los rendimientos en el cultivo de ají. En un ensayo realizado por Aballay e Insunza (2002) en vid de mesa, se utilizaron diferentes especies que poseen compuestos aleloquímicos de acción nematicida para el control de Xiphinema index, como cultivo asociado no encontraron diferencia entre las especies utilizadas, pero si concluyen que son una alternativa al control químico, y que es necesario ahondar en ciertos factores que pueden ser mejorados para hacer mas eficiente el método. Las especies utilizadas fueron Brassica napus, Calendula officinalis, Cosmos 12 bippinatus, Gaillardia picta lorenziana, Hordeum vulgare Lupinus albus, Thymus vulgaris, Zinnia elegans y Tagetes patula. El nemátodo de las lesiones (Pratylenchus penetrans Cobb) es una plaga importante para muchos cultivos, Reynolds et al. (2000) señala que en Canadá la fumigación para controlar este nemátodo genera gastos anuales altísimos a los productores de tabaco (Nicotiana tabacum L.). Para dar una solución a este problema, realizó ensayos donde probaba el efecto de Tagetes patula y de Tagetes erecta haciendo rotación de cultivos, concluyendo que a partir de los 75 días después de la siembra de clavelón en el terreno, existe control sobre el patógeno, ya que reduce la población de P. penetrans a un nivel bajo el umbral de daño económico tanto en el año de plantación de clavelón como dos años después de realizada. Utilizó una densidad de 20 plantas de clavelón/m2, además de haber mejorado el rendimiento del cultivo de tabaco, el costo de la semilla de tagetes es la mitad del costo de la aplicación química. 2.3.1.2. Compuestos tiofenos Se cree que la supresión de nemátodos que produce clavelón es debida a los tiofenos, moléculas de sulfuro heterocíclico, abundantes en estas plantas. Cuando se activan los tiofenos se transforman en α-tertienilo que produce radicales oxígeno (Topp et al., 1998). Según Halbrendt (1996) este compuesto tertienilo es uno de los nematicidas de acción mas potente. Figura 1. Estructura química del compuesto α-tertienilo Alfa-tertienilo es un metabolito secundario que se encuentra abundantemente en las raíces de Tagetes sp., este compuesto es activado por luz ultravioleta y es tóxico para numerosas especies de insectos. Genera radicales oxígeno y tiene la capacidad de inhibir varias enzimas tanto in vivo como in vitro. Alfa-tertienilo posee todas las propiedades 13 deseables de un buen insecticida/pesticida, ya que, actúa rápidamente, es económico, no es tóxico y sus características de degradación hacen su uso más amigable y seguro (Nivsarkar, 2001). El tratamiento con α-tertienilo en insectos herbívoros provoca esclerotización de la pupa y daño a los intestinos (Nivsarkar, 2001). Sin embargo, Topp et al. (1998) plantean que, con el uso de clavelones no existe disminución en la población de microorganismos del suelo, es por ésto que el control de nemátodos realizado por estas plantas no puede deberse a la liberación de sustancias biocidas al suelo. Por lo tanto el control se ejerce en organismos que penetran al interior de la raiz. El cultivo de clavelón tampoco afecta a las poblaciones de nemátodos saprófitos, incluso, existen nemátodos fitoectoparásitos que utilizan a esta planta como hospedero, hay antecedentes que indican que los exudados radiculares de clavelón no afectan a los nemátodos. En el suelo, en ausencia de luz, no se lleva a cabo la fotoactivación de αtertienilo necesaria para la acción nematicida (Bakker et al., 1979). Existen evidencias de que sólo los nemátodos endoparásitos pueden ser controlados con el uso de clavelón, se ha postulado entonces, que dentro del sistema radicular el compuesto α-tertienilo se activa a través de mecanismos distintos al de la luz. P. penetrans muere rápidamente con la aplicación de luz cercana a la ultravioleta cuando ha estado en raíces de Tagetes (Bakker et al., 1979). 14 3. 3.1. Materiales y métodos Ubicación del ensayo El ensayo se realizó en la parcela 26 de Rautén Bajo entre los 32°54’ latitud sur y los 71°21’ longitud oeste. Comuna de Quillota, V Región, Chile. 3.2. Tratamientos Se determinaron cuatro tratamientos para este ensayo (Cuadro 1) Cuadro 1. Tratamientos establecidos para el ensayo de control de nemátodos en peonía T1 Testigo T2 Control químico T3 2 clavelones entre peonías sobre la hilera T4 4 clavelones entre peonías sobre la hilera Por cada tratamiento se realizaron tres repeticiones, las unidades eran de 36 m2 de superficie cada uno distribuidas al azar en una superficie de 600 m2. 3.3. Condiciones experimentales El ensayo se realizó en plantas de peonía cultivar Festiva Maxima de dos años de edad. El marco de plantación es de 0,6 m x 1,2 m, cada hilera tuvo 30 m de largo. Las plantas de clavelón fueron producidas en bandejas de almacigueras de 105 alvéolos en invernadero. Se sembró entre el 27 y 28 de agosto y se trasplantaron el día 6 de octubre. Se dispusieron dos plantas de clavelón entre peonías para el tratamiento 3. Debido a que hubo un ataque de caracoles a los almácigos, se perdió un alto porcentaje de plantas, se tuvo que hacer una nueva siembra el 23 de septiembre, los plantines de esta siembra se trasplantaron el día 27 de octubre. 15 El tratamiento 2, consistente en control químico, se realizó el 27 de octubre con carbofurano (FURADAN®, FMC Corporation) la dosis usada fue 1,5 g por planta, se aplicó manualmente. El diseño experimental utilizado en la investigación correspondió a un diseño completamente al azar (DCA). 3.4. Muestreo nematológico Cada tres semanas se tomaron muestras de suelo para análisis de nemátodos. Se realizaron seis muestreos a lo largo de la temporada para los tratamientos testigo y químico (1 y 3). En tanto para los tratamientos 2 y 4 fueron cinco muestras totales, debido al desfase en la aplicación de los tratamientos. 3.4.1. Muestreo de diagnóstico Este muestreo se realizó el 18 de julio de 2007 con la finalidad de evaluar la presencia de nemátodos fitopatógenos en el cultivo de peonías en el terreno del ensayo, corresponde a la población inicial de nemátodos. La toma de muestra inicial se realizó en toda la superficie de cultivo, se obtuvo sacando una muestra de suelo cercana a la rizósfera, con una pala hilera por medio, tomando las muestras equidistantes en la hilera. Las muestras consistentes en 500 g de suelo se guardaron en bolsas plásticas identificadas, se refrigeraron y se llevaron al laboratorio después de dos días, para su posterior análisis. 3.4.2. Segundo muestreo Se llevó a cabo a las tres semanas de realizada la plantación de clavelón (27 de octubre de 2007) en las tres repeticiones del tratamiento 3 para evaluar el cambio en la población de nemátodos. 16 Se procedió a tomar una muestra de alrededor de 800 g por parcela con 10 submuestras cada una, en la zona de la rizósfera en la planta. Cada muestra se guardó en una bolsa plástica con su correspondiente identificación. Se mantuvieron en refrigerador hasta procesarlas, y éstas fueran examinadas al microscopio. El muestreo se realizó solo en los tratamientos 1 y 3 debido a que los otros dos tratamientos (2 y 4) fueron recién ejecutados ese día. 3.4.3. Tercer muestreo El 17 de noviembre de 2007 se cumplieron seis semanas desde el trasplante de los almácigos de clavelón en el tratamiento 3, y tres semanas desde el trasplante en el tratamiento 4 y de la aplicación química en el tratamiento 2. El procedimiento de muestreo fue el mismo indicado anteriormente. En las tres fechas posteriores señaladas a continuación se muestreó de la misma forma indicada en el punto 3.4.2. - Cuarto muestreo 8 de diciembre de 2007 - Quinto muestreo 29 de diciembre de 2007 - Sexto muestreo 19 de enero de 2008 3.5. Extracción de nemátodos Se utilizó el método de Perry y embudos Bareman (Christie y Perry, 1951), el procedimiento fue el siguiente: Se pesaron 250 g de la muestra de suelo, esta cantidad se puso en un tamiz de 38 µm, bajo ésto se colocó un balde plástico, se lavó con agua potable hasta llenar el balde, luego se colocó un segundo tamiz de 53 µm, bajo él un balde y se volteó sobre el nuevo tamiz el agua del balde anterior, se realizó la misma operación con los tamices siguientes 17 de 106 µm, 250 µm, cuando se pasó el agua por el último tamiz, de 500 µm, se botó el agua, luego se recolectó en un vaso precipitado lo que quedó en los cuatro últimos tamices, ya que los nemátodos quedaron atrapados en ellos. Con esto se obtuvo una solución agua-suelo–nemátodo. Los tamices de 500 µm, 250 µm, 106µm y 53 µm correspondían a U.S. Standard sieve series de la Dual manufacturng CO. A.S.T.M. E-11 specification, el tamiz de 38 µm correspondía también a U.S. Standard sieve series y producido por W.S. Tyler A.S.T.M. E-11 specification. Luego se debió limpiar un poco más la muestra para facilitar el trabajo en el microscopio, para esto, se preparó un embudo de vidrio que en su parte superior tenía una rejilla de plástico que sostenía un trozo de papel tissue, y en su parte posterior tenía un trozo de manguera que se cerraba con la ayuda de una pinza. Se vació entonces la solución que contenía el vaso precipitado sobre el papel tissue, el agua debía sobrepasar un poco el nivel del papel para que la muestra se mantuviera húmeda y los nemátodos pudieran moverse y caer al fondo del embudo, como mínimo a las 48 h ya era posible retirar la muestra del embudo abriendo la pinza, se debían recoger 50 mL en un vaso precipitado. Esta muestra se refrigeró durante 24 horas para promover la decantación de los nemátodos. Para obtener finalmente la muestra que iba a ser observada al microscopio se debía quitar con la ayuda de una pipeta el agua excedente dejando sólo 15 mL, de esta muestra de 15 mL se extrajo 1 mL con una pipeta y se colocó en un portaobjeto doble (los cuales se encontraban unidos en los extremos con poxilina), con esto la muestra estaba lista para realizar el conteo e identificación bajo el microscopio. Todos los muestreos realizados se compararon entre ellos utilizando análisis de varianza y separación de medias para determinar finalmente el efecto de Tagetes y del control químico sobre la población de nemátodos. Además, se realizó una comparación de las poblaciones de nematodos en el tiempo para observar su evolución a lo largo de la temporada en los cuatro tratamientos. No solo se realizó una comparación del efecto de los tratamientos sobre la población de nemátodos fitopatógenos, si no también sobre la de no fitoparásitos ya que estos nemátodos cumplen 18 un rol importante como descomponedores de materia orgánica y como controladores biológicos en el suelo. 3.6. Evaluación de calidad Para evaluar el efecto del clavelón sobre la calidad de la floración en el cultivo se midió en las plantas de peonía el largo de la vara floral, diámetro del botón floral, diámetro basal de la vara floral, días de apertura del botón floral a senescencia y el número de hojas por vara floral. En cada parcela se cosecharon 3 botones, lo que dio un total de nueve botones por tratamiento, el índice de cosecha correspondió al momento en que uno de los pétalos se soltaba del botón y este no se encontraba compacto. Los valores fueron sometidos a análisis de varianza y separación de medias para determinar cual de los tratamientos afectó al rendimiento, y finalmente si el clavelón ejerce influencia sobre estos factores de calidad. Para realizar las pruebas estadísticas necesarias se utilizaron los software Minitab 15 y SPSS 15.0, año 2006. 19 4. Resultados y discusión 4.1. Efecto de los tratamientos sobre la población de nemátodos en plantas de P. lactiflora Pall. cv. Festiva Maxima evaluados cada tres semanas desde su aplicación Para exponer los resultados obtenidos, se llevó a cabo análisis estadístico a las variables medidas, en el caso de la variable Paratylenchus fue necesario transformar los resultados aplicando logaritmo natural (Ln), para que cumpliera con los supuestos de homogeneidad de varianza y de normalidad, resultando significativa con un valor α menor a 0,05. Para la variable Meloidogyne, que tampoco cumplía con los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianza, hubo que realizar un test no paramétrico (Kruskal Wallis) y así analizar su significancia, resultando significativa con un valor α menor a 0,05. 4.1.1. Muestreo inicial A continuación se expone la población de nemátodos presente en el terreno antes de comenzar con los tratamientos (Cuadro 2), es importante destacar que al realizar análisis de varianza (ANDEVA) se obtiene que hay diferencia entre las parcelas en cuanto a sus condiciones hematológicas, y a través de separación de medias se determinó que parten con mayor cantidad de nemátodos las parcelas que serán justamente tratadas con dos y cuatro clavelones. En base a la literatura revisada se esperaba encontrar alta presión del nemátodo Meloidogyne. Por otra parte, había información que en el sur de nuestro país está causando grandes problemas a los productores de peonías. Además, el suelo de la parcela estudiado es de tipo arenoso, condición que beneficia la proliferación de nematodos. Se decidió incluirlo en el estudio debido a su importancia agrícola, y a que se podría eventualmente esperar un aumento en su población con altas temperaturas, sin embargo, su población se presentó esporádicamente y en bajos niveles (Cuadro 2). 20 Por otro lado, se presenta en la totalidad del terreno estudiado, gran cantidad del nemátodo fitoparásito Paratylenchus, no citado como un problema importante en agricultura ni en peonía y Mesocriconema en todas las parcelas. Cuadro 2. Presencia de nemátodos antes de comenzar con la aplicación de los distintos tratamientos de control de nemátodos en peonía. Inicial Paratylenchus* Testigo 378 a Químico Dos clavelones Cuatro clavelones Mesocriconema* Meloidogyne* 281 N.S. 24 a 0a 403 a 281 24 a 0a 1251 587 b 27 40 b 30 b 1163 29 10 522 Pratylenchus ab 18 ab ab No fitoparásitos 1251 N.S. 966 *letras distintas en las columnas indican diferencia entre los tratamientos según test de Tukey HSD con un α de 0,05. N.S.: No significativo 4.1.2. Muestreo tercera semana Al realizar este muestreo, las condiciones climáticas eran muy distintas a las del muestreo anterior, de invierno a primavera, los resultados presentados en el Cuadro 3 indican que no hay efecto atribuible a los tratamientos, ésto se podría deber a que las plantas de clavelón aún no han comenzado a liberar sustancias nematicidas al suelo, o a la variación determinada en la población inicial. Cuadro 3. Efecto de los tratamientos de control de nemátodos en peonía a las tres semanas desde su ejecución. Semana 3 Paratylenchus Pratylenchus Testigo 493 N.S. 15 N.S. Químico 122 20 5 0 1082 Dos clavelones Cuatro clavelones 593 108 27 0 2593 232 75 0 0 1360 N.S.: No significativo Mesocriconema 10 N.S. Meloidogyne 0 N.S. No fitoparásitos 2305 N.S. 21 4.1.3. Muestreo sexta semana Cuadro 4. Efecto de los tratamientos de control de nemátodos en peonía a las seis semanas desde su ejecución. Semana 6 Paratylenchus Pratylenchus Mesocriconema Meloidogyne No fitoparásitos 1137 N.S. Testigo 377 N.S. 0 N.S. 0 N.S. 0 N.S. Químico 193 15 27 22 643 Dos clavelones Cuatro clavelones 208 15 0 0 1020 373 32 133 0 1488 N.S.: No significativo Cuando se cumplieron seis semanas de exposición a los tratamientos, se realizó un nuevo muestreo que arrojó como resultado al aplicar ANDEVA que no habían diferencias significativas entre los tratamientos. De todas maneras, al comparar este muestreo con el anterior, se observa una tendencia a la disminución en toda la población de nemátodos en el terreno, esto puede deberse a que al entrar en primavera la temperatura aumentó (Anexo 2) y a que los riegos en el terreno eran restringidos, provocando descenso en la población total. 4.1.4. Muestreo novena semana En este muestreo no existe diferencia significativa determinada por ANDEVA, por lo tanto, ninguno de los tratamientos ha demostrado efecto sobre la población de nemátodos y las poblaciones de nemátodos continúan descendiendo en todas las parcelas. 22 Cuadro 5. Efecto de los tratamientos de control de nemátodos en peonía a las nueve semanas desde su ejecución. Semana 9 Paratylenchus Pratylenchus Mesocriconema Meloidogyne No fitoparásitos 582 N.S. Testigo 125 N.S. 0 N.S. 5 N.S. 0 N.S. Químico 212 25 15 5 708 Dos clavelones Cuatro clavelones 290 48 48 0 1497 280 42 22 5 737 N.S.: No significativo 4.1.5. Muestreo duodécima semana En la semana número doce se realizó el último muestreo, siendo ya pleno verano, en esta ocasión se presentó un evento extraño, la población de Meloidogyne presentó un alza y sobre todo en las parcelas con tratamiento cuatro clavelones, siendo ésto contradictorio con lo descrito por Zavaleta-Mejía et al. (1993) y Franzener (2005) acerca del poder de control de las sustancias exudadas por las raíces de clavelón sobre la población de Meloidogyne. El comportamiento alimenticio de Meloidogyne y el aumento de las temperaturas ambientales con la llegada del verano, podrían explicar este leve aumento en su población, ya que este nemátodo se encuentra todo el tiempo dentro de la raíz, se hace más difícil el control con el exudado radicular de Tagetes sobre él, por lo tanto, con el aumento de la temperatura aumenta su reproducción y comienzan a salir al exterior de las raíces para buscar otras, lo que fue en este caso detectado con la toma de muestras. El mayor número de nemátodos en el tratamiento 4 puede explicarse por la tendencia que presentaron las plantas sometidas a este tratamiento a aumentar su masa vegetal, provocando por consecuencia un aumento de la masa radicular lo que hace mayor cantidad de alimento disponible para este patógeno. 23 El repunte en la población de Meloidogyne ha sido observado también en un ensayo realizado por el Laboratorio de Nematología de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso en vides en el sector de Casablanca, con aplicación de extracto de manzanilla para control de nemátodos (Montenegro, 2007)*. Cuadro 6. Efecto de los tratamientos a las doce semanas desde su ejecución1. Semana 12 Testigo Paratylenchus Pratylenchus Mesocriconema Meloidogyne* 447 N.S. 53 N.S. 27 N.S. 0a Químico 277 57 17 5 ab 943 Dos clavelones Cuatro clavelones 603 50 32 10 ab 827 213 10 5 23 b *letras distintas indican diferencia entre los tratamientos según test de Tukey N.S.: No significativo HSD No fitoparásitos 933 N.S. 765 con un α de 0,05. Los resultados obtenidos en los tratamientos con clavelones no causaron efecto, coincidiendo con lo expuesto por Bakker et al. (1979), ya que, es una posible explicación al poco éxito obtenido en los ensayos el que no haya existido la fotoactivación requerida para que actuara el compuesto α-tertienilo. Por otro lado, es probable que el efecto de clavelón sobre las poblaciones de nemátodo se haya visto afectado por la falta de riego en el terreno, que permitiera la dispersión de los compuestos nematicidas hacia el sistema radicular de peonía. De acuerdo a lo realizado por Reynolds et al. (2000), las densidades de clavelón utilizadas en este ensayo pudieron ser deficientes, la máxima densidad fue de seis plantas por m² frente a las 20 plantas por m² utilizadas por él para lograr un control eficiente, además, es probable que deba recurrirse a una mayor densidad que compense el poco tiempo que pasa clavelón en terreno, por usarse como cultivo asociado y no como parte de una rotación de cultivo. *Montenegro, E. 2007. Ph. D. Profesor de Biología Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Comunicación personal. 24 En todos los muestreos Paratylenchus se presenta como el principal nemátodo fitoparásito, sobre el cual no se encontró información con respecto a daños a esta especie, es mencionado por Christie (1974) como de importancia afectando a algunas hortalizas y flores. Sus heridas pueden provocar la entrada de hongos patógenos de importancia en peonía como lo indica Carrillo (1999). Es necesario realizar estudios sobre el daño que produce este nemátodo en la planta. A diferencia del resultado obtenido por Franzener (2005) en ninguno de los muestreos se presentó el control químico con carbofurano como el más exitoso. 4.2. Fluctuación en la población de nemátodos por efecto de cambios en la temperatura ambiental Con la ayuda de estos gráficos que muestran el efecto de las diferentes fechas de muestreo sobre los distintos tratamientos, se observa claramente que en todos existe una tendencia al descenso de la población, no es atribuible, por lo tanto, la baja en la población en las parcelas con métodos de control para nemátodos, ya sea químico o con el uso de Tagetes. A pesar de que se esperaba con el aumento en la temperatura ambiental, aumentara también la población de nemátodos, según lo indicado por Magunacelaya y Dagnino (1999) y Siddiqi (1986), no fue así, presentándose un fuerte descenso en las poblaciones. Se debe considerar que esta respuesta se puede explicar por la baja humedad de los suelos, ya que el riego y las lluvias el año 2007 fueron insuficientes, limitando la proliferación de los nemátodos. 25 Nemátodos/250g de suelo 2500 2000 Paratylenchus 1500 Pratylenchus Mesocriconema Meloidogyne 1000 No fitoparásitos 500 0 18-Jul 27-Oct 17-Nov 08-Dic 29-Dic 19-Ene Fecha Figura 2. Curva de evolución de la población de nemátodos a lo largo de la temporada para el tratamiento testigo en peonía cv. Festiva Maxima Nemátodos/250 g de suelo 1400 1200 1000 Paratylenchus 800 Pratylenchus Mesocriconema 600 Meloidogyne 400 No fitoparásitos 200 0 18-Jul 27-Oct 17-Nov 08-Dic 29-Dic 19-Ene Fecha Figura 3. Curva de evolución de la población de nemátodos a lo largo de la temporada para el tratamiento químico en peonía cv. Festiva Maxima. 26 Nemátodos/250 g de suelo 3000 2500 Paratylenchus 2000 Pratylenchus Mesocriconema 1500 Meloidogyne 1000 No fitoparásitos 500 0 18-Jul 27-Oct 17-Nov 08-Dic 29-Dic 19-Ene Fecha Figura 4. Curva de evolución de la población de nemátodos a lo largo de la temporada para el tratamiento dos clavelones entre plantas de peonía cv. Festiva Maxima. Nemátodos/250 g de suelo 1600 1400 1200 Paratylenchus 1000 Pratylenchus 800 Mesocriconema 600 Meloidogyne No fitoparásitos 400 200 0 18-Jul 27-Oct 17-Nov 08-Dic 29-Dic 19-Ene Fecha Figura 5. Curva de evolución de la población de nemátodos a lo largo de la temporada para el tratamiento de cuatro clavelones entre plantas de peonía cv. Festiva Maxima. 27 4.3. Efecto de los tratamientos de control de nematodos sobre variables de calidad de producción 4.3.1. Largo total de la vara floral Al no cumplir con los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianza fue necesario realizar un test no paramétrico (Kruskal Wallis) para analizar la significancia de la variable largo de vara, resultando no significativa con un valor α mayor a 0,05 (0,067). En el Cuadro 7 se exponen los valores promedio de largo de vara obtenidos en las muestras de cada tratamiento. Cuadro 7. Efecto de tratamientos de control de nemátodos sobre el largo de vara de peonías cv. Festiva Maxima de dos años de edad. Tratamiento Largo promedio total de la vara floral (cm) Testigo 39,03 N. S. Químico 32,98 Dos clavelones 31,24 Cuatro clavelones 42,42 N.S.: No significativo 4.3.2. Diámetro del botón floral De acuerdo al análisis de varianza (ANDEVA), se determinó que existe diferencia entre los tratamientos con respecto a esta variable, siendo los botones florales de las parcelas con dos y cuatro clavelones los que marcan una mayor diferencia. Al hacer una separación de medias, el tratamiento con dos clavelones entre peonías presenta la media de diámetro de botón mas pequeña (3,6 cm), y en el tratamiento de cuatro clavelones entre peonías se obtuvo el valor mayor promedio en el diámetro de botón floral (5,06 cm), mientras que los tratamientos control y químico no presentan diferencia. 28 Cuadro 8. Efecto de los tratamientos de control de nemátodos sobre el diámetro de botón floral en peonías cv. Festiva Maxima de dos años de edad. Tratamiento Diámetro promedio del botón floral (cm)* Testigo 4,278 Químico 4,067 a Dos clavelones 3,600 a Cuatro clavelones 5,067 b ab *letras distintas indican diferencia entre los tratamientos según test a de Tukey HSD con un α de 0,05 4.3.3. Diámetro basal de la vara floral Esta variable no se ve influida por la aplicación de los diversos tratamientos, ya que la separación de medias arroja como resultado que no existe diferencia entre los tratamientos en los valores promedio de diámetro basal de vara floral. Cuadro 9. Efecto de los tratamientos de control de nemátodos sobre el diámetro basal de la vara floradle peonías cv. Festiva Maxima de dos años de edad. Tratamiento Diámetro basal promedio de la vara floral (cm) Testigo 0,622 N.S. Químico 0,522 Dos clavelones 0,500 Cuatro clavelones 0,678 N.S.: No significativo 4.3.4. Días de apertura del botón floral a senescencia Al realizar análisis de varianza a los valores obtenidos para esta variable resultó que existía diferencia entre los tratamientos, pero al hacer separación de medias los valores no presentaron diferencia significativa, con esto es posible decir que no hay efecto de los tratamientos en la duración de la flor después del corte. 29 Cuadro 10. Efecto de los tratamientos de control de nemátodos en los días de apertura de botón floral a senescencia en peonías cv. Festiva Maxima de dos años de edad. Tratamiento Promedio de días de apertura de botón floral a senescencia (h) Testigo 1,11 N.S. Químico 0,89 Dos clavelones 1,22 Cuatro clavelones 1,89 N.S.: No significativo 4.3.5. Número de hojas por vara floral Debido a que no se cumplía con los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianza, fue necesario realizar un test no paramétrico (Kruskal Wallis) para analizar la significancia de la variable número de hojas por vara floral, resultando significativa con un valor α menor a 0,05 (0,032). Al realizar separación de medias, se obtuvo que los tratamientos químico y de cuatro clavelones presentan diferencia en el número de hojas por vara, siendo mayor el número de hojas en las parcelas tratadas con cuatro clavelones y menor en las parcelas con aplicación química. Cuadro 11. Efecto de los tratamientos de control de nemátodos en el número de hojas por vara floral en peonías cv. Festiva Maxima de dos años de edad. Tratamiento Número promedio de hojas por vara floral* Testigo Químico Dos clavelones Cuatro clavelones 10,33 ab 7,00 a 7,33 ab 11,22 b *Letras distintas indican diferencia entre los tratamientos según test de a Tukey HSD con un α de 0,05 30 En todas las variables de calidad medidos se observa una tendencia a obtener mayores valores en el tratamiento cuatro clavelones, por lo que es posible pensar que existe un efecto de los exudados de clavelón sobre las plantas de peonía, esta tendencia queda expuesta principalmente en diámetro de botón floral y número de hojas por vara, ya que presentan una diferencia significativa frente al valor obtenido en los demás tratamientos. Zavaleta-Mejía et al. (1993), aseveran que al incorporar los restos de clavelón al suelo se produce un aumento en los rendimientos del cultivo de ají, por un aumento en la disponibilidad de nutrientes, pero según los resultados obtenidos al medir la calidad en peonías se observó una tendencia a la mejoría en el tratamiento con cuatro clavelones, sin que hayan sido incorporados los residuos de clavelón al suelo, es posible que exista algún efecto promotor de crecimiento en los exudados de clavelón que expliquen este suceso. Es posible que esta mejora en la calidad por efecto de los clavelones haya provocado mayor disponibilidad de alimento para los nemátodos, ya que un aumento en la parte vegetativa implica directamente un aumento en el crecimiento radicular. 31 5. Conclusiones Bajo las condiciones en las cuales se desarrolló este ensayo en la zona de Rautén Bajo, Quillota se puede afirmar lo siguiente: No existe efecto de los tratamientos propuestos sobre las poblaciones de nemátodos fitoparásitos presentes en el terreno. No existe efecto en las dos densidades de clavelón planteadas para controlar nemátodos fitoparásitos. Es necesario repetir este ensayo con una mayor densidad de clavelones, ya que es muy probable que mejorando esto se controlen nemátodos. Existe un efecto positivo de la mayor densidad de clavelones sobre las variables de calidad diámetro de botón floral y número de hojas por vara. Debe realizarse de todas maneras un estudio más prolongado, que incluya más temporadas de cultivo, ya que la peonía es una planta rizomatosa, el efecto de cualquier cambio se refleja con mayor intensidad en las temporadas siguientes. En esta zona agroclimática y en esta temporada es posible concluir que, a diferencia de lo que ocurre en el sur del país, Meloidogyne no constituye un problema para el cultivo y por otro lado destaca el nemátodo Paratylenchus como una amenaza que requiere mas estudio para determinar el daño agrícola real que produce sobre este cultivo. 32 6. Literatura citada Aballay, E. y V. Insunza. 2002. Evaluación de plantas con propiedades nematicidas en el control de xiphinema index en vid de mesa cv. Thompson Seedless en la zona central de Chile. Agricultura Técnica. (Chile). 62(3):357-365. Bakker, J., F. Gommers, I. Nieuwnhuis, H. Wynberg. 1979. Photactivation of the nematicidal compound α- Terthienyl from roots of marigolds (Tagetes species). The Journal of Biological Chemistry. 254 (6): 1841-1844. Carrillo, R. 1999. Plagas de plantas bulbosas y su control In. P. Seemann y N. Andrade (eds.). Curso taller cultivo de plantas bulbosas ornamentales. 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