Un grupo de investigación de Ingeniería Forestal, del Tecnológico de Costa Rica (TEC), inició esfuerzos para resolver la enfermedad de la marchitez de la melina, con el fin de comprender esta problemática y proponer soluciones aplicables en el contexto nacional. El resultado es un mejoramiento genético y técnicas de producción que prácticamente eliminan lo que en su momento fue una pandemia en las plantaciones de melina del país.
Dawa Méndez Álvarez, María Rodríguez Solís, Yorleny Badilla Valverde, Alexander Berrocal Jiménez y Olman Murillo Gamboa, son las personas docentes e investigadoras que han dedicado más de 12 años de trabajo que lograron encontrar soluciones reales al sector productivo nacional.
Todas estas personas forman parte de GENFORES, la cooperativa de mejoramiento genético forestal, lo que ha permitido integrar la investigación científica con programas aplicados de mejoramiento genético a nivel nacional e internacional.
Tras varios años de investigación, en el 2020, mediante estudios patológicos específicos, el equipo investigador logró identificar correctamente al hongo Ceratocystis fimbriata como el principal agente responsable de la enfermedad, conocida como la marchitez de la melina.
Este patógeno es un hongo oportunista que predomina en el suelo y ha sido reportado como agente causal de daños en diversos cultivos leñosos de los trópicos, como en cacao, café y otros.
Este avance marcó un punto clave en la compresión de la enfermedad y permitió abordar de manera amplia la estrategia conocida como: “Manejo integrado de la enfermedad”. Esta enfermedad en melina ha sido reportada en varios países latinoamericanos y Costa Rica ha asumido el liderazgo en su control.
Como resultado de más de 12 años de esfuerzo, se identificó 12 genotipos (clones) élite altamente tolerantes a la enfermedad y se elaboró un Manual de manejo integrado de la marchitez de la melina, cuyo propósito es brindar herramientas técnicas para el diagnóstico correcto, medidas de prevención, el monitoreo y el control de la enfermedad.
El manual incluye los siguientes componentes:
- Antecedentes
- Situación de la melina en Costa Rica
- Identificación del agente causal
- Descripción, signos y síntomas
- Monitoreo de la enfermedad
- Manejo integrado de la enfermedad
Principal cultivo
En Costa Rica, la melina se ha convertido en los últimos años en la especie forestal más plantada. Sin embargo, una de las principales limitantes para su desarrollo ha sido la enfermedad de la marchitez de la melina.
Melina
La melina (Gmelina arborea) se ha constituido en la principal especie de reforestación y de uso en la industria maderera costarricense, ya que su rápido crecimiento permite obtener madera en periodos cortos entre cuatro y seis años, por lo que su cultivo se ha convertido en una excelente opción de negocios para la reforestación nacional, en particular, para pequeños y medianos finqueros.
En Costa Rica, la melina se ha convertido en los últimos años en la especie forestal más plantada.
Sin embargo, una de las principales limitantes para su desarrollo ha sido la enfermedad, conocida como la marchitez de la melina, anteriormente denominada pudrición del tronco.
Dicha enfermedad puede manifestarse desde los siete meses posteriores al establecimiento de la plantación y provocar pérdidas de hasta un 60% de los árboles, afectando significativamente la productividad del sector forestal nacional.
En Costa Rica, desde el 2007 fue detectada la enfermedad llegando al nivel de pandemia nacional; no obstante, durante más de una década existió incertidumbre sobre su agente causal.
Investigación
De acuerdo con María Rodríguez, investigadora del TEC, en los estudios de resistencia genética a enfermedades, es necesario analizar tanto la variabilidad genética del hospedero (melina) como la del patógeno (virus, hongo o bacteria). Esto permite identificar las variantes más agresivas del hongo y utilizarlas en evaluaciones de resistencia genética a la enfermedad.
“La variación genética del patógeno obliga a profundizar en su estudio para determinar cuáles cepas presentan mayor agresividad y así utilizarlas en los procesos de selección de genotipos resistentes”.
Según el grupo investigador, como parte de las estrategias desarrolladas, dentro de GENFORES se evaluó más de 100 genotipos élite de melina frente a la cepa más agresiva de C. fimbriata.
El equipo investigador detalló que este proceso de más de tres años de trabajo en invernadero permitió identificar alrededor de 12 clones con alta tolerancia genética a la enfermedad, los cuales se vienen reproduciendo a escala comercial desde hace cuatro años en los invernaderos del TEC en Santa Clara.
Los materiales identificados se volvieron a llevar a campo a sitios con alta incidencia de la enfermedad, con resultados de menos de un 5-8% de infección.
Por otra parte, la investigadora Dawa Méndez comentó que la enfermedad presenta una progresión rápida, especialmente en clones susceptibles.
“Al inicio de la infección se observa marchitez y disminución del área foliar, pueden aparecer exudaciones negras principalmente en heridas o puntos de poda. Conforme avanzan la enfermedad aumentan los síntomas, ocurre defoliación progresiva, aparecen brotes epicórmicos en los primeros 2 a 4 metros en el fuste (tronco), cancros o lesiones con coloración negruzca en la corteza y finalmente, la muerte total del árbol ”.
Solución concreta
Este proyecto da soluciones reales para el sector maderero nacional, así el TEC contribuye al desarrollo del país mediante conocimiento, ciencia y tecnología con propósito.
Manejo preventivo
En términos de manejo, los investigadores destacan que el enfoque principal debe ser preventivo.
Los expertos mencionaron que una vez que el hongo (C. fimbriata) logra infectar los árboles e iniciar su expansión y desarrollo de la enfermedad en la plantación, los árboles afectados morirán casi irremediablemente.
"Los esfuerzos preventivos buscarán evitar el ingreso y desarrollo de los patógenos en la plantación”.
Según el equipo investigador, una forma preventiva para evitar la infección en la melina es que en el vivero se produzcan plantas sanas, robustas, bien nutridas y con un sistema radical vigoroso; donde se podría incluir el uso de algún controlador biológico.
Además, previo al establecimiento de la plantación, debe haber una preparación del sitio para eliminar o reducir factores limitantes como mal drenaje, compactación, baja profundidad efectiva de suelo, acidez alta, baja fertilidad, entre otros.
El control de malezas es imprescindible en plantaciones de melina, se debe programar sistemáticamente la eliminación de la competencia por malezas cada dos meses al inicio durante el primer año y parte del segundo año de la plantación.
De acuerdo con Yorleny Badilla, la melina es un cultivo de ciclo muy corto, sin embargo, es posible incluir un primer raleo comercial a temprana edad (aproximadamente al tercer año), que buscará eliminar la competencia por luz, agua, nutrientes, entre otros. El raleo permitirá disminuir factores de riesgo y estrés en los árboles remanentes.
Asimismo, se sugiere que prácticas como la fumigación preventiva anual con insecticida, podrían contribuir a reducir la dispersión de la enfermedad, tema que forma parte de una investigación en progreso que busca determinar si ocurre a través de un escarabajo como agente vector.
El uso de material genético tolerante junto con prácticas adecuadas de manejo silvicultural ha permitido reducir significativamente la incidencia de la enfermedad en plantaciones comerciales, con niveles de incidencia inferiores al 5-8%, minimizando las pérdidas económicas que tuvo el sector forestal en los últimos 15 años, con más de un 60% de infección.
Finalmente, Méndez destaca que la investigación en torno a la marchitez de la melina continúa avanzando en diversas líneas estratégicas. Entre ellas destacan la identificación de genes de resistencia en los genotipos de melina, el estudio de genes de virulencia en C. fimbriata y sus cepas, el desarrollo de protocolos de producción en vivero que integren control biológico, y la generación de nuevos clones mejorados mediante cruzamientos controlados entre individuos con mayor tolerancia a la enfermedad.
“Estas líneas de trabajo buscan consolidar un enfoque integral que combine genética, sanidad forestal y manejo silvicultural, con el fin de garantizar la sostenibilidad y competitividad del sector forestal costarricense”.
Además, Méndez agregó que con estos esfuerzos de más de 13 años, la academia ha logrado encontrar una solución a la pandemia de la melina, que ha permitido al sector forestal volver a plantar de forma segura con esta especie, la principal madera de reforestación del país.
"En la actualidad el TEC a través de la cooperativa de mejoramiento genético (GENFORES creada hace 23 años), desde la Escuela de Ingeniería Forestal, impulsa la creación de una red de viveros forestales élites regionales, para la difusión y disponibilidad del material genético tolerante a la enfermedad en todo el territorio nacional”, concluyó.
Cabe destacar que estos esfuerzos forman parte de las investigaciones que desarrolla la Cooperativa Internacional de Mejoramiento Genético GENFORES, del Centro de Innovación Forestal (CIF) de la Escuela de Ing. Forestal.
De acuerdo con Olman Murillo, coordinador de GENFORES, este es el resultado de la vinculación de la academia con la empresa privada para el mejoramiento de la reforestación en Costa Rica y en la región latinoamericana.
"GENFORES hoy día está presente en cinco países de la región y toda la investigación trasciende de manera significativa. El país lidera la tecnología de cultivo de madera de especies tropicales", detalló Murillo.
Galería: Melina
Fotografías cortesía de Dawa Méndez.
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