Cobre bajo la lupa, un antiguo y poderoso antimicrobiano. Parte 2

Cobre bajo la lupa, un antiguo y poderoso antimicrobiano. Parte 2

Por: Héctor García O., Co-Fundador y Gerente Gral. Laboratorios Diagnofruit Ltda, Miembro SOCHIFIT y AMICH. hgarcia@diagnofruit.cl

Tal como el título señala, a continuación desarrollaremos nuestra conversación pendiente sobre Cobre, su uso en fruticultura y por sobre todo las complejidades implícitas luego de uso, muchas veces irracional.

Fitotoxicidad, un temor real 

Es sabido que altas concentraciones de cobre son tóxicas para las plantas, no sólo en cerezo; sin embargo, para entender este comportamiento debemos comenzar explicando que el Cu es un elemento esencial para los vegetales.

Una adecuada cantidad de Cu es esencial para el desarrollo de las plantas, jugando éste un rol importante en el marco de una nutrición balanceada; sin embargo, debemos considerar que cada especie vegetal reacciona distinto al mineral. Es necesario para la actividad adecuada de varias enzimas en las plantas, es un cofactor, así como para la síntesis de clorofila y la producción de semillas. La presencia de Cu está estrechamente relacionada con la producción de vitamina A y es crucial para una síntesis de proteínas exitosa.

En respuesta a esto, y como es de esperar, las plantas han evolucionado y generado mecanismos para la absorción y transporte de este mineral dentro de ellas; al mismo tiempo, y para mantener la homeostasis, las células vegetales generaron estrategias de protección, algunas de éstas es acomplejar el Cu y compartimentalizar en la vacuola para evitar el desequilibrio.

Como un antecedente muy general, las concentraciones de Cu en el suelo dependen de la geología local y varían entre 2 y 50 mg Cu kg − 1, pero también pueden encontrarse concentraciones naturales de Cu (> 100 mg Cu kg − 1) en algunos suelos. Mientras que, las concentraciones de Cu en los brotes de las plantas suelen oscilar entre 4 y 15 mg Cu kg − 1 de materia seca.

Las distintas especies de plantas varían en su capacidad de acumulación de Cu, dependiendo de la etapa fenológica y la aplicación de fertilizantes, manejo que cambia absolutamente las dinámicas nutricionales del sistema. Se describe como uno de los más importantes efectos de la toxicidad del Cu, detrimentos sobre el crecimiento y la morfología de las raíces, debido a que el Cu tiende a ser fuertemente absorbido por éstas y no se traslada fácilmente a las partes aéreas de la planta, siendo ésta la razón principal de la intoxicación “crónica”; en otras palabras, cada aplicación suma en el proceso de acumulación en el suelo y luego en la planta, disminuyendo su capacidad radicular sin mucho ruido.

El cobre posee actividad redox, característica común a otros metales clave para entender los efectos negativos sobre las plantas y eventualmente sobre la producción. Por esta característica es tóxico si las concentraciones aumentan (los sistemas de protección celular poseen un límite) como resultado de la generación de forma descontrolada de especies reactivas de oxígeno (ROS), resultando en daño celular, estresando el sistema, disminuyendo la productividad en casos extremos. 

Para finalizar y aterrizar este primer punto, de dos formas podríamos ver procesos de intoxicación con Cobre en nuestros cerezos, el primer tipo es de carácter agudo, que ocurre por una aplicación en específico, en un momento de fenología susceptible, donde podemos observar rápidamente sintomatología en tejidos verdes, necrosis de brotes, manchas necróticas en hojas, eventual encarrujamiento y se han descrito situaciones de aborto de frutos o floral, en particular se menciona al cerezo como susceptible a intoxicación de cobre en estadios de crecimiento de vegetativo, post-dormancia.

El segundo proceso lo podríamos definir como intoxicación crónica, y no es simple de observar, ya que tiene que ver con acumulación de cobre en el sistema, esencialmente en el suelo, a partir de agua de riego contaminada o por aplicaciones sucesivas; lo descrito resultaría en problemas de desarrollo de raíces, plantas de menor vigor y productividad decreciente a través del tiempo; si bien lo señalado está bien descrito para distintas especies vegetales, en el caso de cerezos son objetivos de investigación en actual desarrollo.

En ambos casos, calza perfectamente el dicho: el remedio fue peor que la enfermedad. Una arista, que no se debe dejar de mencionar, es que el cobre es un controlador de microorganismos, por lo tanto, en el suelo produciría un impacto sobre la microbiota, generando desequilibrios, seleccionando ciertas especies mejor adaptadas, lo que influye de forma importante en la calidad del suelo y su biodiversidad (suelo vivo).

Generación de Resistencia

Así como las plantas necesitan el cobre para su funcionamiento y poseen estrategias de regulación para que este no cause daño celular, las bacterias pueden adaptarse y comenzar una infección en un cerezo aplicado con productos en base a este elemento. 

Reportes en a fines de los 80’s en Michigan, USA menciona la detección de poblaciones resistentes de Pseudomonas syringae pv. syringae, en huertos de cerezos que utilizaban cobre en sus programas de manejo anual; además, pudieron determinar la carga genética que permitía este grado de tolerancia, dada por al menos un par de plásmidos, que además son transferidos de forma muy eficiente entre individuos.

Casi 15 años después, ya entrado en los ‘00s, un ciclo de heladas generó una epidemia severa de cáncer bacterial, y se analizaron distintas poblaciones dentro del Estado de Michigan y el resultado indicó que la frecuencia promedio de población resistente fue del 24%, pero con peaks cercanos a 50% en ciertas zonas.

En Chile, la situación no es muy distinta, se ha descrito en estudios en la Región de O’Higgins, en las que el 80% de poblaciones de Pseudomonidos rescatados desde cerezo poseían algún grado de resistencia; en nuestros estudios, aún no publicados, la situación no es muy distinta.

De esta forma, aplicaciones sucesivas de cobre pueden terminar generando selección en las poblaciones de Pseudomonas en huertos de cerezos, lo que, si bien no significa que no sean controladas, disminuye la eficiencia y eficacia del control.

Uso Restringido de Cobre y Reglamento No 473/2002 de la Unión Europea

En un mundo globalizado las normas impuestas en algún mercado terminan por impactar al resto del globo, debido a la interacción comercial, y de forma muy rápida en países como Chile, debido a su política económica abierta.

En 2002 la Unión Europea elaboró el Reglamento No 473 que, entre otras disposiciones, genera lineamientos para el uso de cobre en plantaciones de producción orgánica. Señala que el uso de cobre es necesario debido a que muchas enfermedades aún no tienen otra forma de ser controladas, pero al mismo tiempo, en virtud de la acumulación en suelo de este metal y el daño ambiental implícito, señala que: “es conveniente restringir las condiciones de utilización, fijando un límite máximo de utilización, expresado en kilogramos de cobre por hectárea y año. Este límite debería fijarse inicialmente en 8 kg de cobre por hectárea y, tras un período transitorio de cuatro años, ser reducido a 6 kg por hectárea, salvo si se demuestra la ineficacia de dicho límite inferior con respecto a algunos cultivos”. De esta forma se da comienzo a la búsqueda de estrategias que disminuyan el uso de cobre, incluso más allá de la producción orgánica, en post de una agricultura con menor impacto en el medioambiente y sustentable, abriendo las puertas a la instalación de ideas de manejo como la de “suelo vivo”.

Consideraciones finales y proyecciones.

Revisamos las virtudes del Cobre como un controlador de bacterias y otros microorganismos en el la Parte I de esta serie de artículos, y hoy revisamos el lado más problemático que se relaciona al impacto sobre el ecosistema del huerto y en general, además de que un uso indiscriminado también termina por generar poblaciones resistentes que no permiten un buen control. Hoy existen normativas que intentan ordenar su uso, estableciéndose desde las bases de los pro y contras de su uso, ejercicio que debe ser realizado siempre para cualquier pesticida, considerando una base técnica dada por estudios multidisciplinarios.

Los metales pesados ​​son componentes naturales del ecosistema terrestre; sin embargo, su presencia en exceso es perjudicial para los seres humanos y el medio ambiente. La toxicidad de los metales pesados, como muchas de situaciones negativas que ocurren en nuestros huertos, pueden ser revertidas y en el caso de excesos de cobre en suelo existen ejemplos basados en la bioremediación, de esta forma ​​se puede minimizar reduciendo su disponibilidad.

En un suelo contaminado con cobre utilizando enmiendas orgánicas e inorgánicas se pudo registrar una reducción del 96% en la disponibilidad de Cu después de la adición de un 10% de biocarbón de paja de arroz, lo que nos debe hacer pensar en estrategias en esta línea, que se suman a  la ya mencionada disminución en las aplicaciones y otras como uso de compuestos quelantes, inoculación de suelo con microorganismos, que en su interacción con las plantas terminan por inmovilizar metales pesados, la denominada fitorremediación, todas estrategias que nos hacen mirar el uso de cobre de forma positiva, pero considerando siempre una estrategia de manejo racional.

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