La Producción de Papa en Ecuador se Encuentra Amenazada por un Problema Fitosanitario

Carmen Castillo Carrillo¹
Xavier Cuesta Subía^1
1Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP),
Estación Experimental Santa Catalina. Quito, Ecuador

Introducción

En este artículo se presenta un resumen de la situación del problema fitosanitario de la punta morada de la papa en Ecuador.

La papa es un producto agrícola de seguridad alimentaria en Ecuador. Se producen alrededor de 470 mil toneladas anuales en un área promedio de 37265 hectáreas cosechadas en la Sierra ecuatoriana (valores promedios de diez años) y se consume en esta zona un promedio de 22 kg por persona por año (SIPA, MAG 2020 http://sipa.agricultura.gob.ec/). Este tubérculo es la base de la alimentación de la población, principalmente, de bajos recursos económicos. En Ecuador, el cultivo de la papa es amenazado constantemente por plagas y enfermedades. Las principales enfermedades son el tizón tardío (Phythophtora infestans), el nematodo del quiste (Globodera pallida) los patógenos de suelo como la pudrición blanda (Pectobacterium sp., Dickeya sp.), Rhizoctonia sp. y Spongospora sp., este último actualmente está causando daños importantes en la producción. En cuanto a plagas, las principales han sido las tres especies de polillas de la papa (Symmetrischema tangolias, Tecia solanivora y Phthorimaea operculella), el gusano blanco de la papa (Premnotrypes vorax) y otras secundarias como trips (Frankliniela solani), el minador de la hoja (Liriomyza huidobrensis) y pulguilla (Epitrix sp.). Desde hace algunos años atrás, este tubérculo se ve amenazado por la patología de la punta morada de la papa. En países de Norte y Centroamérica y en Nueva Zelanda, tanto la punta morada como la papa manchada (o chip cebra) han causado daños severos en la producción e industrialización de la papa desde la primera década del 2000, cuando fueron reportados (Secor y Rivera 2004; Munyaneza et al. 2006; Leyva-López et al. 2002; Liefting et al. 2008, 2009; Hansen et al. 2008; Secor et al. 2009; Crosslin et al. 2010; Santos-Cervantes et al. 2010; Vereijssen et al. 2018).

La punta morada de la papa en Ecuador

Alrededor del 2013 se observaron por primera vez plantas esporádicas con síntomas de punta morada de la papa en el norte del Ecuador. Desde ahí el problema ha ido bajando hacia el sur a lo largo de la región interandina, donde se produce papa. La identificación de los patógenos involucrados no ha sido una tarea fácil. En el 2015, se reporta por primera vez la identificación molecular del fitoplasma Candidatus Phytoplasma aurantifolia (Caicedo et al. 2015), más tarde se reporta la presencia de otro fitoplasma perteneciente al grupo 16SrI y subgrupo F (Castillo et al. 2018). En el 2020 se reporta la presencia de Candidatus Liberibacter solanacearum (CaLso) del haplotipo A en el cultivo de la papa y en psílidos (Caicedo et al. 2020), agente causal de la enfermedad llamada papa manchada. En Ecuador, en el problema fitosanitario llamado punta morada interviene una interacción entre los patógenos, reportados hasta ahora, como son CaLso y fitoplasmas, y la presencia del psílido de la papa (Bactericera cockerelli).

El psílido de la papa

A fines del 2017 se confirma la presencia de Bactericera cockerelli (Šulc) (Hemiptera: Triozidae) por primera vez en Ecuador y en América del Sur (Castillo et al. 2019), insecto que ha sido reportado como vector de CaLso (Munyaneza et al. 2007; Secor et al. 2009) y como uno de los insectos plaga más perjudicial en el cultivo de la papa en Centro y Norteamérica y en Nueva Zelanda, donde ha sido reportado hasta ahora (para mayor información visitar https://www.hemiptera-databases.org/psyllist/?db=psylles&card=searching&lang=en). En la actualidad es la plaga cuarentenaria más importante en todo el mundo, por la amenaza que constituye a la producción e industrialización de la papa a nivel global (EPPO https://gd.eppo.int/taxon/PARZCO; CABI https://www.cabi.org/isc/datasheet/45643; He et al. 2019, Olaniyan et al. 2020). Cabe mencionar que cuando se observó por primera vez el psílido en Ecuador, las poblaciones ya eran altas en varias zonas del país en las provincias de Carchi, Imbabura y Pichincha. Probablemente el psílido se introdujo en zonas del norte de Ecuador varios años atrás por medios que no han sido determinados. Las características principales del psílido de la papa son: la presencia de un patrón de líneas blancas en la cabeza y tórax, así como en el abdomen. En el abdomen se distingue una banda blanca horizontal en el primer segmento abdominal, una transversal y una “V” invertida en el último segmento abdominal (Fig. 1A). Otras características para identificar esta especie son las nervaduras de las alas anteriores (Fig. 1B), los conos genales, unos anillos en el cuarto segmento de la antena y la terminalia (aparato sexual masculino y femenino) (Yen y Burckhardt 2012; https://www.plantbiosecuritydiagnostics.net.au/app/uploads/2018/11/NDP-20-Tomato-potato-psyllid-Bactericera-cockerelli-V1.2.pdf). En Ecuador se encuentra el haplotipo central de B. cockerelli (Castillo et al. 2019) el mismo reportado en Texas (USA) y en Centroamérica (Swisher et al. 2012, 2013). Recientemente se han realizado más pruebas de psílidos con resultados similares sobre el mismo haplotipo, por lo que se podría mencionar que solo ha habido un evento de ingreso de este insecto, o varios pero solo de un haplotipo, el central. Una forma práctica de reconocer la presencia de B. cockerelli en el campo, es observar la presencia de los excrementos de los psílidos, los cuales son pequeñas bolitas blancas sólidas (Fig. 1C) que se acumulan sobre las hojas cuando las poblaciones de las ninfas y adultos son altas. La observación directa de los adultos no es tan fácil ya que tienen la particularidad de saltar como pulgas (psylla se deriva del término griego psulla que significa pulga) y su camuflaje los hace imperceptibles, sin embargo, con el uso de trampas amarillas pegantes o bandejas amarillas con agua, se puede monitorear su arribo a las parcelas. La observación de ninfas es más fácil, se encuentran localizadas en el envés de las hojas inferiores de la planta de papa, la probabilidad de distinguir las oviposturas es mayor que observar adultos (Fig. 1C), que a pesar de tener el tamaño de aproximadamente de medio milímetro, se observan en los bordes de las hojas de los brotes apicales más jóvenes ya que son de color amarillo-anaranjado, como un grano de polen que contrasta.

Figura 1. A. Características del psílido de la papa Bactericera cockerelli (Šulc) (Fotografía: Andy Jensen, aphidtrek.org). B. Nervaduras del ala anterior exclusivas de B. cockerelli, adaptado de Wallis 1955. C. Flechas rojas: excrementos solidificados de adultos y ninfas de B. cockerelli; flechas amarillas: oviposturas; flecha verde: ninfas (Fotografías: Carmen Castillo).

Efectos negativos

La punta morada de la papa puede producir pérdidas totales de los lotes afectados si no se toman acciones. En Ecuador, en los últimos dos años se ha reducido el área sembrada de papa en un 40%, lo que ha significado una pérdida de plazas de trabajo de 2.1 millones de jornales (jornal es el trabajo de ocho horas de una persona a un costo de 20 dólares). En el 2019 los precios de la papa se incrementaron en más del 40%. El agricultor se encuentra desesperado por combatir este problema y el incremento en el uso de insecticidas ha llegado a multiplicarse por ocho como resultado los costos de producción aumentaron en un 20 a 25% (MAG-SIPA 2019; BCE 2019a, b). El uso indiscriminado de pesticidas conlleva a una contaminación del medio ambiente y de los productos agrícolas, así como el incremento del riesgo de la salud del agricultor y del consumidor. La reducción del área sembrada de este importante cultivo pone en riesgo la seguridad alimentaria de la población. La frontera agrícola está rebasando los bordes en las zonas altas de los Andes ecuatorianos ya que los agricultores, al tratar de evadir el problema de punta morada, están realizando siembras en zonas de páramo (sobre los 3500 msnm) donde se generan las fuentes de agua. De igual manera, este tipo de patógenos asociados a insectos vectores de alta movilidad, amenazan la diversidad de papas nativas y otras solanáceas cuyo centro de origen son las zonas andinas. Este problema fitosanitario ha causado alarma en la región (https://cipotato.org/es/eventos/taller-prevencion-diseminacion-cultivo-papa/) lo que ha servido para que los países vecinos se mantengan alertas ante la posible llegada del psílido de la papa y de patógenos como CaLso.

Síntomas de punta morada

Los síntomas de las plantas observadas en el campo son variados, así, algunas presentan los típicos síntomas de un ataque causado por fitoplasmas como desarrollo anormal, enanismos o por el contrario alargamiento de los tallos, escobas de bruja, arrosetamientos apicales, las hojas superiores se enrollan, se tornan amarillas y/o moradas (Fig. 2), los peciolos de las hojas se ensanchan, existe un engrosamiento de los nudos del tallo, la distancia entre los nudos del tallo se acorta, el tallo crece en zig-zag (Fig. 3), las inflorescencias presentan filodias y otras anormalidades (Fig. 4), se forman tubérculos aéreos (Fig. 5) y la planta presenta una muerte temprana. También algunas plantas presentan los síntomas de la papa manchada o chip cebra como el pardeamiento típico de los haces vasculares de los tubérculos y la formación de brotes ahilados (Fig. 6). Como resultado los rendimientos decrecen  significativamente y el tamaño de los tubérculos se reduce. En todo caso, los síntomas son el reflejo de una alteración de la translocación normal de los nutrientes causada por la presencia de fitoplasmas y Liberibacter que se encuentran en los tubos cribosos de los haces vasculares de la planta.

Actualmente se están realizando investigaciones sobre la transmisión de los patógenos involucrados en punta morada de papa en Ecuador, lo que ha permitido demostrar que son transmitidos a través del tubérculo semilla. Estos tubérculos llegan a brotar normalmente, luego cuando son plantados, desarrollan plantas normales que solo presentan síntomas leves pasada la floración, y en senescencia presentan síntomas como clorosis, abarquillamiento de las hojas, coloración púrpura en las hojas, deformaciones en las flores y tubérculos aéreos, en algunos casos hay muerte temprana de las plantas.

Figura 2. Clorosis y coloración púrpura de las hojas en plantas de papa.

Figura 3. Entrenudos cortos, nudos ensanchados y tallos en zig-zag.

Figura 4. Filodias en plantas de papa.

Figura 5. Tubérculos aéreos en plantas de papa.

Figura 6. Pardeamiento de los haces vasculares y brotes ahilados.

Identificación de los agentes causales y los insectos vectores

Como mencionamos anteriormente, la identificación de esos patógenos ha sido elusiva. Cuando se iniciaron los análisis moleculares en el 2016 para determinar la presencia de fitoplasmas también se analizó para CaLso. Los resultados para CaLso dieron negativo en más de 100 muestras analizadas. De igual manera, cuando se reportó la presencia del psílido de la papa B. cockerelli en Ecuador, las muestras analizadas de los psílidos resultaron negativas para CaLso a fines del 2018 (Castillo et al. 2018; 2019). Mientras que a fines del 2019 ya se empezaron a obtener positivos para CaLso (Caicedo et al. 2020). Los resultados no han sido consistentes para determinar la presencia de fitoplasmas y de CaLso en las muestras de tejidos de papa y otras solanáceas. Este tipo de patógenos no pueden ser cultivados in vitro ya que son endobiontes, es decir solamente se encuentran en organismos vivos, ya sea en plantas o en vectores, y generalmente se los detecta por medio de análisis moleculares. Varios factores como la distribución de los patógenos en la planta, su cantidad, las condiciones intrínsecas de la especie botánica, la edad de la planta muestreada, la calidad de las muestras de tejidos vegetales, los reactivos utilizados en las pruebas moleculares ej. los cebadores (primers), la concentración del ADN en las reacciones de PCR, el PCR anidado que se necesita para fitoplasmas, entre otros, hacen que la detección de este tipo de patógenos sea complicada (https://nkxms1019hx1xmtstxk3k9sko-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2020/01/English-M.-Dickinson-Day-1.pdf; https://www.youtube.com/watch?v=ii_qryJHp2Q). En la actualidad estamos evaluando diferentes protocolos moleculares para la identificación de estos patógenos en Ecuador.

Inicialmente fue identificada la presencia de Rhizoctonia como causante de la punta morada lo cual orientó en dirección incorrecta el manejo de esta enfermedad y no se tomaron medidas inmediatas de erradicación. La epidemiología de patógenos como Rhizoctonia no producen una reacción como la que causan los patógenos ubicados en el floema de las plantas (Fig. 7).

El psílido de la papa está reportado como vector de CaLso, el agente causal de la papa manchada en otros países y en Ecuador. Los saltones de hojas de las familias Cicadelllidae, Cixiidae y Delphacidae han sido reportados como vectores de fitoplasmas en México, USA, Nueva Zelanda y otros países de Europa (Crosslin et al. 2005; Liefting et al. 2009; Gutiérrez-Ibáñez et al. 2012; Mitrović et al. 2016). En Ecuador todavía no se han identificado las especies que estarían involucradas en la transmisión de fitoplasmas en el cultivo de la papa y otras solanáceas.

Figura 7. Campo de papa afectado con punta morada, Pichincha, Ecuador, 2019.

Dispersión

La rápida dispersión de la punta morada en Ecuador responde al escaso uso de semilla de calidad, asociado con un deficiente sistema formal de producción de semilla de calidad. No existen modelos de producción de semilla de papa eficiente en Ecuador. Además, no existieron políticas de control para evitar el movimiento de semilla posiblemente infectada. El psílido de la papa es muy móvil. Se tienen reportes de movilidad de este insecto a pequeña y gran escala en Norte América y en Nueva Zelanda (Teulon et al. 2009; Swisher et al. 2012, 2013; Nelson et al. 2014; Fu et al. 2017). En Ecuador, síntomas de punta morada fueron observados inicialmente en las provincias del norte y centro del país hasta Pichincha, luego se observó en Cotopaxi y Tungurahua, más tarde fue reportado en Chimborazo y Bolívar. De igual manera, las primeras observaciones del psílido de la papa fueron en la provincia de Pichincha e inmediatamente reconocido en las provincias del norte como Carchi e Imbabura. Hacia el sur de Pichincha posteriormente fue movilizándose el psílido a las provincias de Cotopaxi, Chimborazo. Más tarde fue reportado en la provincia de Bolívar y recientemente fue reportado en la provincia austral de Loja (Fig. 8).

Figura 8. Reportes de punta morada de la papa (PMP) y de Bactericera cockerelli en Ecuador.

Manejo

Las poblaciones de B. cockerelli en el cultivo de la papa en Ecuador son altas, por lo tanto las  recomendaciones de manejo se basan en un monitoreo constante de los diferentes estados de desarrollo del psílido de la papa (huevo, ninfa, adulto) a través del uso de trampas amarillas pegajosas, el uso de semilla sana, algunas prácticas culturales como eliminar plantas enfermas, incremento del ancho del surco para facilitar las labores de control y de una rotación – aplicación adecuada de insecticidas que considere grupo químico, modo y mecanismo de acción, impacto ambiental, fase fenológica del cultivo y costos (https://repositorio.iniap.gob.ec/handle/41000/5345).

Nos encontramos evaluando alternativas más adecuadas para el manejo de esta plaga como la búsqueda de variedades de papa y especies silvestres de solanáceas con resistencia/tolerancia al psílido, y el uso de control biológico y biopesticidas. Sin embargo, el control químico, que junto a un control legal, serían los más adecuados en estas circunstancias.

Recomendaciones

El caso de punta morada en Ecuador, debe sentar precedentes sobre cómo manejar el ingreso nuevas de plagas y patógenos emergentes e invasivos (https://cgspace.cgiar.org/bitstream/handle/10568/110195/Control%20of%20purple%20top%20in%20Ecuador.pdf?sequence=5) y su erradicación a tiempo.

Fortalecer el sistema de vigilancia fitosanitaria así como el sistema de producción de semilla de calidad.

Establecer programas sostenibles de prevención y manejo de nuevas plagas con campañas permanentes de capacitación para agricultores y técnicos vinculados al rubro liderados por el Ministerio de Agricultura.

Concientizar a los agricultores a no traer material vegetal de otros países sin pasar por inspección cuarentenaria.