Villalba Juana¹, Olivet Juan José², Cassanello Maria Emilia³, Bentancur Oscar⁴, Cunha João Paulo⁵

1Departamento Protección Vegetal. Estación Experimental Dr. Mario A. Cassinoni. Facultad de Agronomía, Paysandú, Uruguay. Ruta 3 km 363. Correo electrónico: villalba@fagro.edu.uy

2Departamento de Suelos y Aguas. Facultad de Agronomía, Montevideo, Uruguay.

3Departamento de Protección Vegetal. Estación Experimental San Antonio. Facultad de Agronomía, Salto, Uruguay.

4Departamento de Biometría, Estadística y Computación, Estación Experimental Dr. Mario A. Cassinoni. Facultad de Agronomía, Paysandú, Uruguay.

Resumen

La Fusariosis de la espiga causada por Fusarium graminearum Schwabe es una enfermedad que puede ocasionar pérdidas importantes en los rendimientos de trigo y cebada. En Uruguay, en los últimos años, con el aumento del área de siembra de cultivos sin laboreo y en consecuencia el aumento del volumen de rastrojos sobre superficie, se ha favorecido la sobrevivencia del hongo y por tanto el desarrollo de la enfermedad, aunque la ocurrencia de la enfermedad es muy dependiente de las condiciones climáticas. Diversos autores reconocen que la calidad de deposición del producto pulverizado sobre las espigas juega un rol preponderante en la eficacia de los tratamientos para el control de la enfermedad. El presente trabajo tuvo por objetivo evaluar el efecto de tres tipos de boquillas para la aplicación de un fungicida en la deposición de la pulverización sobre trigo. El experimento se instaló en un cultivo de la variedad Klein Chajá en estado Z 65. El diseño consistió en tres parcelas de 10 x 50 m de largo, con 40 repeticiones, representada cada una por una espiga extraída al azar. Las boquillas evaluadas fueron: abanico plano con aire inducido (AI 11002); abanico plano (XR 11002); doble abanico plano (TJ60 8002). La deposición del caldo fue evaluado en las espigas, a través de la cuantificación del trazador Blankophor BA 267%® por fluorometría. La aplicación se realizó con fungicida compuesto de pyraclostrobin al 13,3% y epoxiconazole al 5%, (marca comercial Opera®,) a una dosis de 1 l ha^-1 más el trazador fluorescente Blankophor BA 267%® al 1%. La velocidad de trabajo fue de 8 km h^-1, la presión de trabajo de 300 kPa y la tasa de aplicación de 118,5 l ha^-1. La boquilla de doble abanico plano TJ60 8002, de gota fina fue la que determinó mayor deposición sobre las espigas, la recuperación del trazador fue 55% superior a los demás tratamientos.

Palabras clave: BOQUILLA CON INDUCCIÓN DE AIRE, BOQUILLA ABANICO PLANO, FUSARIUM, TAMAÑO DE GOTA, DEPÓSITOS

Evaluation of Deposition of Spray Nozzles for Control of Fusarium in Wheat

Fusarium Head Blight caused by Fusarium graminearum Schwabe is a disease that can cause significant losses in yields of wheat and barley. In Uruguay, in recent years, the increasing of no-tillage area and consequently the increased volume of mulch on surface, has favored the survival of the fungus and therefore the development of the disease. Several authors recognize that the quality of deposition of sprayed on the spikes plays a major role in the effectiveness of treatments for disease control. This study aimed to evaluate the effect of three types of nozzles for applying a fungicide spray deposition on wheat. The experiment was installed on a crop of the variety Chajá Klein, state Z 65. The design consisted of three plots of 10 x 50 m long, with 40 repetitions, each represented by a spike taken at random. The nozzles evaluated were: air induction flat-fan (AI 11002), flat-fan (XR 11002), twin flat-fan (TJ60 8002). The application was made with pyraclostrobin fungicide composed of 13.3% and 5% epoxiconazole (Opera ® trademark,) at a dose of 1 l ha^-1 plus the fluorescent tracer Blankophor ® BA 267% at 1%. The working speed was 8 km/h, pressure of 300 kPa and the application rate of 118.5 l ha^-1. The twin flat-fan nozzle TJ60 8002, fine droplet, had the higher deposition on the ears, the recovery of tracer was 55% higher than the other treatments.

Key words: AIR INJECTION NOZZLE, FLAT FAN NOZZLE, FUSARIUM, DROPLET SIZE, DEPOSIT

Introducción

La Fusariosis de la espiga es una enfermedad de importancia creciente en Uruguay en los cultivos de trigo y cebada. El principal agente causal de esta enfermedad es el hongo Fusarium graminearum Schwabe (estado sexual Giberella zeae) que tiene la capacidad de sobrevivir de manera saprofítica en rastrojos de cereales como maíz, trigo, cebada y sorgo así como en otras especies de gramíneas constituyentes de las pasturas. En Uruguay, con el aumento del área de cultivos en siembra directa se empezó a constatar un incremento en el volumen de rastrojos, lo que favorece la sobrevivencia de este hongo y por tanto el desarrollo de la enfermedad.

La reducción de rendimiento en el cultivo de trigo en condiciones de epidemia pueden alcanzar el 50% (Agrios, 2005). Las pérdidas causadas por la enfermedad incluyen la acumulación de micotoxinas en grano, la reducción del peso hectolítrico y del poder germinativo de las semillas (Parry et al., 1995).

En Brasil, la enfermedad ocurre principalmente en los Estados de la región sur y las mayores pérdidas registradas fueron de 14%, con una media de 5,4% en 10 años de experimentos (Reis et al., 1996). Según Moschini et al. (2002) en el 2001 en Argentina las pérdidas de rendimiento de trigo por la ocurrencia de la enfermedad oscilaron entre  10 y 30% en Marcos Juárez, provincia de Córdoba y Oliveros, provincia de Santa Fe.

Díaz de Ackermann et al. (2002a) mencionan que el aumento de la frecuencia y la severidad de la enfermedad en nuestro país se debe entre otras cosas al bajo nivel de resistencia de los cultivares comerciales. Las epidemias moderadas y severas ocurren, según Pereyra et al. (2005) cada dos o tres años, pudiendo alcanzar las pérdidas un 30% de rendimiento de grano de trigo en cultivares muy susceptibles (Díaz de Ackermann y Kohli, 1997).

En la actualidad, las medidas disponibles de control no son altamente efectivas en prevenir el desarrollo de la enfermedad (Pereyra et al., 2005). Si bien existen fungicidas suficientemente efectivos, su uso está limitado, según los autores, por las condiciones de precipitaciones al momento de la aplicación, los costos y la preocupación de la presencia de residuos en el producto final.

Varios autores mencionan que para el control de la Fusariosis de la espiga es necesario usar fungicidas que presenten alta eficiencia, y realizar el control en el momento adecuado, cuando la mayoría de las anteras estén expuestas (Reis et al., 1996). Según indicaciones de la Comissão Sul-Brasileira de Pesquisa de Trigo, aun cuando en condiciones de laboratorio los fungicidas presentan una eficiencia superior a 90%, a campo sólo es posible alcanzar un 75% de control, debido a la insuficiente deposición de los fungicidas en las anteras (Panisson et al., 2003). Según Mc Mullen et al. (1998), son las aristas las que pueden dificultar la trayectoria y la deposición del fungicida.

Aunque se identifica la antesis como el momento adecuado para las aplicaciones, en el desarrollo de la enfermedad es muy fuerte la interacción genotipo, ambiente y manejo, y en ocasiones la antesis ocurre en un período muy extenso (Mc Master, 2007). Por este motivo la falta de uniformidad en la antesis durante la aplicación puede ser la causa del bajo control con fungicidas a campo. Las principales dificultades en el control químico de la Fusariosis de la espiga o de esta enfermedad son: lo esporádico de su ocurrencia (Reis, 1988), la dificultad de aplicar los fungicidas en el momento correcto y la dificultad de llegar con los fungicidas a los sitios de infección, las anteras (Reis et al., 1996). Para asegurar el éxito en el control es necesario lograr una buena cobertura de las anteras. Para lograr este objetivo se debe usar el equipo que proporcione la densidad y tamaño de gotas adecuado. Las boquillas determinan el tamaño de las gotas y la homogeneidad en el perfil de distribución, dependiendo de la presión de aplicación. El uso de mayor volumen de aplicación y/o gotas finas es usado frecuentemente para lograr una mayor cobertura del objetivo (Matthews, 2000).

En América del Norte, las aplicaciones para el control de esta enfermedad se realizan con boquillas de doble abanico, pero no proporcionan una buena cobertura de las espigas. Según Mc Mullen et al. (1998) cuando la misma boquilla se utilizó con una configuración diferente (dos boquillas: una direccionada hacia delante y otra hacia atrás), la cobertura fue superior tanto en las espigas como en el papel indicador.

Panisson et al. (2003) no encontraron ventajas con el uso de boquillas de doble abanico (TJ60) comparado con las de abanico convencional (XR). Tampoco el aumento de la tasa de aplicación de 200 a 400 l ha^-1 y el uso de las boquillas con diferente posicionamiento con respecto a la vertical, 30 o 45º, mejoraron el control de la enfermedad ni lograron mayor respuesta en rendimiento de trigo. Esto confirma las observaciones hechas por Mc Mullen et al. (1998) sobre la aplicación de fungicidas utilizando diferentes boquillas hidráulicas, que si bien pueden proporcionar diferentes niveles de control, difícilmente se cuantifican diferencias significativas.

Parkin et al. (2006), evaluando diferentes boquillas y angulación de las mismas, concluyen que a pesar de no obtener claras relaciones entre los niveles de micotoxinas y rendimiento en trigo con la tecnología de aplicación utilizada, los mejores resultados se lograron con el uso de boquillas orientadas hacia atrás y la utilización de gotas medias o con aire inducido en lugar de pulverizaciones con gotas finas. En Uruguay, Díaz de Ackermann et al. (2002a) determinaron un mejor control de la enfermedad (evaluado como porcentaje de infección), cuando el fungicida se aplicó con boquillas de tipo doble abanico plano y en un ángulo de 30º con respecto a la vertical.

También Olivet et al. (2006) determinaron una mayor deposición sobre las espigas en una aplicación con estas boquillas. Contrariamente, Mesterházy et al. (2007) no encontraron grandes variaciones en el control de Fusariosis de la espiga y el nivel de DON en grano con las diferentes tecnologías usadas y sí con los diversos fungicidas evaluados.

El uso de trazadores para las evaluaciones de tecnologías de aplicación es beneficioso ya que permite realizar estudios de deposición en blancos naturales y de interés, en este caso las espigas. Por otra parte, son técnicas de fácil manipulación, confiables y económicas (Palladini et al., 2005; Barber y Parkin, 2003). El presente trabajo tuvo por objetivo evaluar el efecto de tres tipos de boquillas para la aplicación de fungicida en la deposición de la pulverización sobre las espigas de trigo.

Materiales y métodos

El experimento fue instalado sobre un cultivo de trigo de variedad Klein Chajá, sembrado el 17 de julio del 2009, localizado en el departamento de Paysandú, Ruta 3 km 365 (S32°19.512’, W58°04.415’) Paysandú- Uruguay. El mismo fue sembrado a una densidad de 50 semillas por metro y a una distancia entre hileras de 18 cm. La aplicación se realizó el día 02/10/2009 a las 10:30 am, fecha en que el cultivo se encontraba en el estado de mitad de floración completa, estado Z 65, según escala de Zadocks et al. (1974). En ese momento no hubo condiciones meteorológicas propicias para el desarrollo de Fusariosis de la espiga, pero igualmente la aplicación se realizó con un fungicida compuesto de pyraclostrobin al 13,3% y epoxiconazole al 5% (marca comercial Opera®) a una dosis de 1 l ha^-1 del producto comercial.

Cada tratamiento se aplicó en parcela de 10 x 50 m de largo, se tomaron 40 muestras para las evaluaciones, representadas cada una por una espiga extraída al azar para la evaluación en cada área aplicada. Los tratamientos evaluados se detallan en el Cuadro 1.

Con el objetivo de detectar la presencia de Fusarium, el día previo a la aplicación se colectaron 75 espigas al azar en toda el área experimental, se colocaron en cámara húmeda a 20 ºC y se observaron en detalle con lupa y microscopio diariamente durante cinco días. La aplicación se realizó con un equipo pulverizador con un ancho de trabajo de 10 m, con porta-boquillas colocados a 0,5 m de distancia. La velocidad de trabajo fue de 8 km h^-1 y la presión de trabajo de 300 kPa. La tasa de aplicación utilizada para la aplicación de los tres tratamientos fue de 118,5 l ha^-1. La altura del aguilón durante la aplicación fue de 0,5 m sobre el cultivo. En el caldo de aplicación se colocó el trazador fluorescente Blankophor BA 267%® (LANXESS AG, Leverkusen, Germany) a razón de 1% del caldo para la cuantificación de la cantidad de pulverizado en las espigas. Las condiciones meteorológicas promedio del experimento fueron: 16 ºC de temperatura, 80% de humedad relativa y 3,2 km h^-1 la velocidad del viento.

La deposición del pulverizado en las espigas fue analizado ajustando un modelo lineal general con la siguiente fórmula:

Y_ij = m+ t_i + e_ij

donde:

Y_ij es la media del tratamiento,

m es la media de la muestra,

t_i es efecto del tratamiento y eij es el error experimental) a través del uso del programa SAS.

En este modelo se estimaron puntualmente y por intervalos de confianza (IC) diferentes varianzas para cada tratamiento. Las medias de los tratamientos fueron comparadas usando el test de Tukey al 5%. Para la determinación de control de calidad se realizaron las cartas de control de los diferentes tratamientos a partir de los límites inferior y superior de control, elaborados en el programa Minitab®.

En el Cuadro 2 se presenta el promedio de deposición por espiga y por tratamiento. La boquilla de doble abanico plano con denominación TJ60 8002, fue la que demostró mayor deposición sobre las espigas; la recuperación del trazador fue 55% superior a los demás tratamientos (P< 0,0007). El diseño de estas boquillas, que combinan tamaño de gota fina con mayor cobertura por el mejor perfil de pulverización ocasionado por la liberación en chorros en dos planos, permitió una mejor llegada del producto a las espigas, coincidiendo con los resultados de Díaz de Ackermann et al. (2002a).

Igualmente, Nicholson et al. (2003) comprobaron que las boquillas de doble abanico plano presentaron una distribución más uniforme sobre las espigas comparadas a las boquillas de abanico plano convencional, lo que determinó una mayor cobertura de los fungicidas en las espigas y una superioridad del 9% en el control de la enfermedad.

Las boquillas XR, que también producen gota fina pero con un solo abanico, presentaron la menor deposición y sin diferencias estadísticas con la boquilla (AI) con inducción de aire y gota extremadamente gruesa. Similarmente, Halley et al. (2007a) no encontraron diferencias en la cobertura con la aplicación de gotas más finas de la boquilla XR 11003 comparadas con las gotas más gruesas de la boquilla TT11003. Sin embargo, Barber et al. (2003) encontraron ventajas con las aplicaciones de gotas finas y medias comparadas a las de gotas gruesas en la evaluación de control de enfermedad en cebada.

Por otro lado, Halley et al. (2007b) verificaron reducciones de severidad e incidencia de Fusarium en trigo, con la aplicación de fungicida con gota fina y boquillas con ángulo de 60º. Los autores mencionan que las disminuciones de rendimiento en cebada por efecto de la enfermedad lo obtuvieron cuando los tratamientos correspondieron a la combinación de gota gruesa, orientación vertical de las boquillas y baja velocidad de viento en el túnel.

Etiennot et al. (1998), al comparar las boquillas doble abanico plano (TJ) con las abanico plano (XR), obtuvieron mayores depósitos con la primera, y una mejor uniformidad en todas las partes de las plantas de Lotus tenuis. Estos autores explican sus resultados sólo por la formación de gotas más finas de la boquilla TJ. Esto no coincide con los resultados obtenidos en este trabajo, ya que la deposición de la boquilla TJ60 8002 fue 73% superior a la de la boquilla XR 11002, ambas de gotas finas. Esta debió ser ocasionada, entonces, por el doble perfil de pulverización de la boquilla TJ.

De acuerdo a los intervalos de confianza de la varianza de cada tratamiento podemos afirmar que la boquilla de mayor variabilidad de depósitos fue la TJ60 8002 (Figura 1), la que difirió únicamente con la boquilla XR 11002.

Barber et al. (2003) mencionan la dependencia de la uniformidad de la cobertura en el control de patógenos. Ellos encontraron que la respuesta biológica en el control de la enfermedad presentó correlación positiva, con el coeficiente de variación de la cobertura. También identificaron que el tipo de boquillas, fue el único efecto que influyó sobre la cobertura de varios fungicidas, aún cuando en estos trabajos la enfermedad era de hoja y no de espiga, igualmente hay dependencia y es necesario lograr una buena cobertura porque la sistemia de los productos es limitada.

Si bien, la boquilla de doble abanico plano no presentó diferencias estadísticas con la boquilla AI 11002 que genera gotas extremadamente gruesas (IC: AI 10012= 0.7091- 1.7422; IC: TJ60 8002= 1.5581- 3.8285) esto no concuerda con los datos de la bibliografía en los que se cita que las boquillas que generan tratamientos con gotas gruesas se caracterizan por presentar baja uniformidad en la distribución de la aplicación (Villalba et al., 2009).

El análisis de las muestras no permitió detectar la presencia de Fusarium, por lo cual tampoco fue posible observar efectos diferenciales de los tratamientos luego de la aplicación del fungicida.

En investigaciones futuras, sería importante correlacionar esas mayores deposiciones con la eficiencia biológica del fungicida o de las aplicaciones con boquillas de igual diseño pero con tamaños de gotas mayores, de forma de disminuir la probabilidad de ocurrencia de deriva por el uso de gotas finas. En este sentido, debería evaluarse otras alternativas de disposición de las boquillas sobre el aguilón y a volúmenes menores, debido a que es la tendencia de manejo actual. Las aplicaciones con boquillas en ángulo volcado hacia atrás y con gotas de tamaño medio o boquillas de aire inducido mejoran la deposición de fungicidas en las espiguillas según los resultados de Parkin et al. (2006).

En el mismo sentido, se debería intentar mejoras en la cobertura del pulverizado de la espiga, a través del uso de asistencia de aire. Halley et al. (2007a) registraron mayores coberturas con mayor flujo de aire y usando las boquillas a baja presión, con ventajas de las XR 11003 con respecto a las TT 11003.

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