Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal y cultivos puros de las cepas denominadas N11,

SR11 y ALo1, contenidas en el mismo.

Esta invención se refiere a un nuevo producto nematicida para el control biológico de nematodos fitopatógenos que contiene tres nuevos aislados de Bacillus thuringiensis cepa N11, Bacillus mojavensis cepa SR11 y Azospirillum brasilense cepa ALo1, depositadas en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con las denominaciones CECT-7665, CECT-7666 y CECT-5856 respectivamente, las cuales poseen una elevada capacidad antagonista frente a este tipo de patógenos, así como la propiedad de estimular el crecimiento vegetal por diferentes mecanismos. La invención también se refiere a los formulados líquido y sólido del producto que poseen una buena estabilidad a temperatura ambiente y que resultan efectivos en el control biológico de nematodos fitopatógenos y para la estimulación del crecimiento de plantas.

Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal y cultivos puros de las cepas denominadas N₁₁, SR₁₁ y ALo₁, contenidas en el mismo.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es un preparado biológico, líquido o sólido, que presenta una potente actividad nematicida y que posee además capacidad para la biofertilización y la estimulación del crecimiento vegetal y el enraizamiento, tanto en semilleros, como en viveros, invernaderos y producción vegetal en general. También constituye objeto de esta invención, los nuevos aislados de los microorganismos componentes del preparado, Bacillus thuringiensis cepa N₁₁, Bacillus subtilis cepa SR₁₁ y Azospirillum brasilense cepa ALo₁, así como el procedimiento de producción de los formulados.

Estado actual de la técnica

Desde hace años, ha sido reconocida la necesidad e importancia de desarrollar y ampliar los procedimientos de Producción Integrada y de Agricultura Ecológica, como alternativa al uso indiscriminado de productos químicos en la agricultura, para reducir los efectos nocivos de estos últimos. El uso de biopreparados microbianos, tanto para el control biológico de plagas y enfermedades como para la fertilización de cultivos de interés comercial, se presenta como una de las alternativas más prometedoras dentro de este contexto. Además, estos biopreparados desempeñan un importante papel en los modelos de agricultura sostenible debido a la posibilidad de producirse a partir de recursos renovables (Altieri, 1997).

Los nematodos parásitos de plantas atacan las raíces o la parte aérea de la mayoría de los cultivos, de modo que es prácticamente imposible mantener una agricultura, económicamente viable, sin algún tipo de control sobre estos organismos. Muchos de ellos desarrollan su ciclo de vida en la zona de las raíces, y se alimentan de éstas, encontrándose en general en asociación con las plantas. Algunos son endoparásitos, es decir que viven y se alimentan en el interior de las raíces, los tubérculos, los brotes, las semillas etc. Otros son ectoparásitos y se alimentan de las paredes de las plantas. Unas pocas especies son sumamente específicas del hospedero, como en el caso de Heterodera glycinis en la soja y Globodera rostochiensis en la patata, pero en general tienen un amplio rango de hospederos (Guerena, 2006).

Entre los nematodos endoparásitos que se alimentan de las raíces, que constituyen plagas de gran importancia económica, se hallan los formadores de nódulos (especies de Meloidogyne), los formadores de quistes (especies de Heterodera), y los de lesiones radicales (especies de Pratylenchus). Mientras que entre los ectoparásitos de mayor importancia económica que se alimentan de las raíces se encuentran especies de los géneros Paratrichodorus, Trichodorus, Xiphinema, Longidorus, Paralongidorus, Criconemella, Tylenchorhynchus, Merlinius, Pratylenchus, Helicotylenchus, Rotylenchus y Scutellonema entre otros (Guerena, 2006).

El control de nematodos fitopatógenos es en sentido general una actividad, preventiva. Por tal razón, la mejor vía para abordar este problema es mediante la combinación de diferentes estrategias complementarias entre sí. Bridge (1996), propone cuatro estrategias para el manejo de nematodos fitopatógenos basado en el uso no directo de agroquímicos, métodos culturales y físicos, uso del control biológico y mantenimiento de la biodiversidad de los múltiples cultivos y cultivares que incrementan la resistencia o tolerancia de los nematodos. Este mismo autor reconoce que a pesar de todos los estudios relacionados con este tema, aún no se tienen todas las respuestas en la práctica para el control de nematodos en sistemas agrícolas sustentables.

Los nematodos fitopatógenos coexisten en la rizosfera con gran diversidad de microorganismos, muchos de los cuales son antagonistas de estos, ya que ejercen algún tipo de control biológico (Sikora 1992). El control biológico de nematodos abarca una gran diversidad de organismos que viven en el suelo, que incluyen virus, rickettsias, bacterias, hongos nematófagos, protozoos y tardígrados, también depredadores como turbelarios, nematodos, enchitridos, ácaros, collembolos y otros insectos (Kerry, 1995). Dentro de ellos, los hongos y las bacterias muestran las mayores potencialidades como agentes de control biológico (ACB) (Spiegel et al, 2005). Según Mahdy, M., 2002 Entre los hongos encontramos especies tales como Arthrobotrys, Paecilomyces, y Verticillium (o Lecanicillium) (JP11246323, DE202005020816, CN1663394 entre muchas otras), mientras que entre las bacterias se destaca Pasteuria penetran (EP0217378, EP1967068), varias cepas de Bacillus (EP1922931, EP1967068, US6004774, US5651965, US5378460, US5350577 Sela et al. 1998, Giannakou, et al. 2004, Guo et al. 2008) y Tsukamurella paurometabolum con posibilidades de ser empleadas como eficaces bioplaguicidas (EP2154121, Mena, 2002).

Un gran número de bacterias han sido utilizadas como agentes de control biológico en diversos cultivos y tienen gran potencial para el control de nematodos. Durante años, el uso de plaguicidas a base de Bacillus thuringiensis (Bt) estuvo limitado a combatir plagas producidas por un estrecho rango de insectos lepidópteros. Sin embargo, en los últimos años se ha puesto en evidencia que estos plaguicidas son muy efectivos para un rango mucho más amplio de plagas. Tal es el caso de especies como B. thuringiensis subsp. israelensis, B. thuringiensis subsp. morrisoni, y otras, que son utilizadas en la actualidad para el control de insectos dípteros y coleópteros respectivamente. Más recientemente se ha informado que las proteínas Cry, aunque específicas y dada su variedad, resultan tóxicas a un espectro mucho más amplio de insectos. En la actualidad se sabe que las diferentes cepas de Bt son capaces de producir más de 550 toxinas diferentes, de las cuales, algunas poseen actividad nematicida (Crickmore y et al. 2009).

Una estrategia muy utilizada para el control biológico de nematodos es el empleo de organismos que colonizan la rizosfera y en particular las bacterias. Estos microorganismos pueden crecer en la rizosfera por lo que constituyen una barrera defensiva para las raíces contra el ataque de patógenos, por lo que en general resultan muy efectivos como organismos de control biológico (Weller, 1988). Las rizobacterias tienen la habilidad de colonizar las raíces de las plantas (Schroth y Hancock, 1982) y tienen también un efecto positivo sobre el crecimiento de las plantas.

Sikora (1992) señaló que entre el 7 y el 10% de los aislados bacterianos de la rizosfera de remolacha azucarera, patata y tomate posee actividad antagonista contra nematodos formadores de quistes y nódulos. Sikora y Hoffmann-Hergarten (1993) señalaron que las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés) poseen una importante influencia en la relación íntima que se establece entre los nematodos parásitos y sus plantas hospederas, regulando el comportamiento de los nematodos durante la fase más temprana de penetración del parásito en la raíz, lo cual es extremadamente importante para el rendimiento de la cosecha.

Sikora en 1988 encontró que un aislado de Bacillus subtilis resultó efectivo en el control de Meloidogyne incognita en algodón y remolacha azucarera, M. arenaria en cacahuetes y Rotylenchulus reniformis en algodón. Smith en 1994 informó que Bacillus sp. Cepa 23a redujo la densidad de M. javanica en tomate. Pseudomonas fluorescens cepa Pf1 reduce el número de nódulos y huevos de M. incognita en raíces de tomate (Santhi y Sivakumar, 1995). También la cepa S18 de Bacillus cereus disminuye la densidad de M. incognita en tomate (Keuken, 1996). Por otra parte Giannakou, et al, 2004 y Terefe et al., 2009, demostraron que el producto Bionem, a base de Bacillus firmus, posee una elevada actividad en el control de Meloidogyne spp. En condiciones de laboratorio, maceta y campo.

Otro de los grupos de elevada importancia entre los organismos causantes de enfermedades de las plantas son los hongos fitopatógenos, que incluye especies de los géneros Botrytis, Pythium, Rhizoctonia, Alternaria,... [Seguir leyendo]

1. Un cultivo puro de la cepa denominada N₁₁ de la especie Bacillus thuringiensis, caracterizada por poseer una elevada actividad nematicida, así como actividad colagenasa, no producir β-exotoxina y que posee la capacidad para solubilizar fosfatos, depositada en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con el número CECT-7665.

2. Un cultivo puro de la cepa denominada SR₁₁ de la especie Bacillus mojavensis, caracterizada por su capacidad para solubilizar fosfatos del suelo y estimular el crecimiento vegetal, siendo capaz de producir ácido indol-3-acético y crecer en ácido 1-aminociclopropano 1-carboxílico (ACC) como única fuente de nitrógeno, habiendo sido depositada dicha cepa en la CECT con el número CECT-7666.

3. Un cultivo puro de la cepa denominada ALo₁ de la especie Azospirillum brasilense, caracterizada por producir, ácido 3 indol acético con un por ciento de conversión de entre 70-90% del triptófano añadido en el medio de cultivo, sideróforos y otras sustancias reguladoras del crecimiento vegetal, así como de fijar nitrógeno atmosférico y con capacidad para crecer en ácido 1-aminociclopropano 1-carboxílico (ACC) como única fuente de nitrógeno, depositada en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con el número CECT-5856.

4. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal caracterizado por contener Bacillus thuringiensis cepa N₁₁ (CECT-7665), Bacillus mojavensis cepa SR₁₁ (CECT-7666) y Azospirillum brasilense cepa ALo₁ (CECT-5856).

5. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según la reivindicación 4, caracterizado porque las células microbianas son obtenidas mediante uno o varios procesos de fermentación sumergida en la cual se alcanzan concentraciones celulares mayores de 109 UFC/mL.

6. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según la reivindicación 4 ó 5 caracterizado por contener células vivas de dichas tres bacterias en proporciones adecuadas para alcanzar una concentración final total mayor de 109 UFC x mL-1, en una formulación líquida.

7. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según reivindicación 4 ó 5, caracterizado por contener células vivas de estas tres bacterias en proporciones adecuadas para alcanzar una concentración final total mayor de 1010 UFC x mL-1, en una formulación sólida.

8. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por contener además de las células viables, materia orgánica y otras sustancias con actividad plaguicida y reguladoras del crecimiento de plantas.

9. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según la reivindicación 6 caracterizado que presenta una estabilidad de hasta seis meses a temperatura ambiente.

10. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según reivindicación 9, caracterizado porque la estabilidad es garantizada mediante el empleo de sustancias inhibidoras del crecimiento microbiano.

11. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según la reivindicación 7 caracterizado que presenta una estabilidad de hasta un año a temperatura ambiente.

12. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según la reivindicación 11, caracterizado porque la estabilidad es garantizada mediante un proceso de secado por aspersión utilizando sustancias protectoras de la viabilidad celular.

13. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según una cualquiera de las reivindicaciones 7, 11 ó 12, caracterizado porque las sustancias protectoras de la viabilidad celular son la leche descremada en polvo, la Maltodextrina y la sacarosa, y la estabilidad es garantizada mediante un proceso de secado por aspersión utilizando sustancias protectoras de la viabilidad celular.

14. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según una cualquiera de las reivindicaciones 7, 11 ó 12, caracterizado porque las concentraciones de las sustancias protectoras son: leche descremada en polvo es usada entre el 1-3%, Maltodextrina 3-5% y sacarosa 2-4%. y la estabilidad es garantizada mediante un proceso de secado por aspersión utilizando sustancias protectoras de la viabilidad celular.

15. Un preparado biológico bionematicida y estimulador del crecimiento vegetal según una de las reivindicaciones 4 a 14 caracterizado porque presenta una elevada actividad al ser aplicado tanto en riego por goteo como por inundación.