Control de oídio ("Podosphaera macularis") y fusariosis ("Fusarium" spp.) en lúpulo y desarrollo de inoculantes de semilla y suelo basados en bioeconomía circular

Abstract

[ES] El lúpulo es una planta perenne de gran interés en la industria cervecera que se ve seriamente afectada por oídio (Podosphaera macularis) y Fusarium spp. En los últimos años se han retirado muchas materias activas del Registro de Productos fitosanitarios. Su retirada afecta a la sanidad del cultivo y a su rendimiento económico.

La presente tesis tiene como objetivos mejorar la sostenibilidad del cultivo del lúpulo con aplicaciones que mejoren sanidad y fomenten la bioeconomía circular.

Se han ensayado los principales tratamientos para el control de oídio disponibles en el mercado. Los tratamientos de residuo cero y de control biológico han sido capaces de controlar el desarrollo de la enfermedad en hoja. Los tratamientos con hidrogenocarbonato de potasio, azufre y el agente de biocontrol Bacillus amyloliquefaciens han controlado la enfermedad en hoja al nivel de tratamientos convencionales con productos de síntesis química. El uso de la nanotecnología ha conseguido controlar la enfermedad con una reducción del 30% de la dosis comercial del producto fitosanitario de síntesis química.

Estos resultados ofrecen una perspectiva positiva para desarrollar un sistema de control sostenible de la enfermedad en condiciones de campo.

Se ha explorado la presencia de agentes autóctonos de biocontrol en parcelas de lúpulo. Se han evaluado once aislamientos autóctonos de Trichoderma en ensayos in vitro, de confrontación directa y de membrana, para evaluar su capacidad de antagonismo frente a Fusarium spp. y en ensayos en planta para evaluar la promoción de crecimiento. Los aislamientos de T. hamatum T311 y T324, T. virens T312 y T. gamsii T327 han mostrado un control efectivo de los aislamientos de Fusarium evaluados y junto con T. rossicum T328 y T. harzianum T329 han promovido el desarrollo de plántulas de lúpulo.

Los residuos de cosecha del lúpulo suponen hasta un 70% en peso de la producción total. Se han evaluado distintos residuos de este cultivo como inoculantes para el desarrollo de agentes de control biológico en recubrimiento de semilla. El uso de polvo de residuos de cono ha favorecido el desarrollo del agente de biocontrol T. harzianum T019 y el porcentaje de germinación y biomasa de las semillas evaluadas. El uso de este inoculante ha servido para revalorizar los residuos del lúpulo fomentando así la bioeconomía circular del cultivo.

Con esta tesis doctoral se inician dos líneas de trabajo, la exploración de tratamientos alternativos para el control de oídio y fusariosis, y la revalorización de residuos como soporte de microrganismos para el control biológico.

[EN] Hops are a perennial plant of great interest in the brewing industry that is seriously affected by powdery mildew (Podosphaera macularis) and Fusarium spp. Many active ingredients have been withdrawn from the Registry of phytosanitary products in the last few years. Their withdrawal has a detrimental effect on the health and economic performance of the crop.

The objective of this thesis is to improve the sustainability of hop cultivation with applications that enhance crop health and promote the circular bioeconomy.

The main powdery mildew control treatments available on the market have been tested. Zero residue and biological control treatments prevented the development of the disease on leaves. Treatments with potassium hydrogen carbonate, sulfur, and the biocontrol agent Bacillus amyloliquefaciens controlled the leaf disease incidence similarly to conventional products with chemical synthesis products. The use of nanotechnology managed the disease with a 30% reduction in the commercial dose of the chemically synthesized phytosanitary product. These results provide a positive perspective for developing a sustainable alternative to control the disease under field conditions.

Hop fields were explored for the presence of autochthonous biocontrol agents.

Eleven autochthonous isolates of Trichoderma were evaluated in vitro by direct confrontation and membrane assays to assess their antagonism capacity against Fusarium spp. and in plant trials to evaluate growth promotion. The isolates of T. hamatum T311 and T324, T.

virens T312, and T. gamsii T327 showed effective control of the Fusarium isolates evaluated and, together with T. rossicum T328 and T. harzianum T329, promoted hop plantlet growth.

Hop harvest residues account for up to 70% of total production. Different residues were tested as inoculants for the development of biological control agents in seed coating.

Cone residue powder favored the development of the biocontrol agent T. harzianum T019 and increased the percentage of germination and biomass of the evaluated seeds. The application of this inoculant promotes the circular bioeconomy of the crop, revaluing its residues.

With this doctoral thesis, there are two lines of work begging: the exploration of alternative treatments for the control of powdery mildew and fusariosis, and the revaluation of residues that support microorganisms' development for biological control.