Cobre bajo la lupa, un antiguo y poderoso antimicrobiano (Parte I)

Cobre bajo la lupa, un antiguo y poderoso antimicrobiano (Parte I)

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

Actualmente, en nuestra sociedad, las propiedades bactericidas del cobre (Cu) son muy populares. En los 90s la incorporación de este mineral en instalaciones públicas como el Metro de Santiago, específicamente en los pasamanos, fueron muy publicitadas, enfatizando que nuestro Cobre era más que un conductor de electricidad; luego la misma idea pasó a artículos más cotidianos, como fibras de cobre en nuestros calcetines y en otros artículos de vestuario, que son fáciles de encontrar en tiendas. Hoy, se actualizó y adaptó la idea cuando comenzó la producción de mascarillas con fibras de cobre para su uso en pandemia, proporcionando mayor seguridad con un uso continuo, según sus fabricantes.

Sin embargo, el conocimiento inicial de las propiedades bactericidas del cobre estaría más ligado a la agricultura, en especial a la viticultura; en efecto, el primer compuesto antimicrobiano a base de cobre (CABC) utilizado fue el conocido Caldo Bordelés, (sulfato de cobre pentahidratado y cal), que fue descubierto accidentalmente en 1885 por el científico francés Pierre-Marie Millardet. En esos tiempos, los productores de uva en Bordeaux utilizaban esta mezcla para hacer menos atractiva la fruta a humanos y animales, fue ahí cuando Millardet notó que la fruta aplicada estaba libre de mildiú (Plasmopara vitícola), abriendo el conocimiento a todos los desarrollos conocidos a la fecha.

Una de las ventajas del Caldo Bordelés y otros CABCs es su bajo costo (aunque debemos considerar fluctuaciones en virtud del precio del Cu en la bolsa) que sumado a un grado de eficacia aceptable, lo transforman en un producto de amplio uso. Sin embargo, los CABCs en el presente están bajo la lupa y debemos conocer las ventajas y desventajas de este metal para la generación de una agricultura sostenible.

¿Cuál es el secreto del éxito de CABCs en la agricultura?

Esencialmente podemos describir 4 aspectos que encierran el éxito del uso de compuestos de cobre para el control de enfermedades en plantas:

  1. La toxicidad relativamente alta para diversos fitopatógenos
  2. Bajo costo
  3. Baja toxicidad para los mamíferos de los compuestos de Cu fijados
  4. Buena estabilidad química, que evita que se laven fácilmente de las superficies de las plantas, generando períodos residuales prolongados.

De esta forma, los CABCs se han convertido en parte fundamental en sistemas de manejo integrado de enfermedades, donde en conjunto con manejos culturales son una pieza fundamental para el control de bacterias, ciertos hongos y oomicetos; en cerezos el uso apunta fundamentalmente al control de bacterias del género Pseudomonas, causantes del conocido “Cáncer Bacterial”.

Mecanismo de control de patógenos

Lo primero importante de mencionar, es que el cobre se utiliza de forma estricta como protector ya que no tiene actividad curativa o sistémica, de esta forma, CABCs reducen la cantidad de inóculo disminuyendo la probabilidad de infección. El cobre lo podemos encontrar fijado o libre (Cobre iónico o CU +2 ) luego de una aplicación de un CABC en un vegetal. El cobre iónico es aquel que posee la actividad antimicrobiana, mientras que el cobre fijado (para estos casos es lo que podríamos denominar como cobre metálico) es la fuente. A partir del cobre fijado se libera de forma lenta cobre iónico generando un poder de control en el tiempo, asegurando una baja probabilidad de intoxicar el vegetal, ya que al unísono el cobre libre en exceso posee efectos nocivos sobre la planta a diferencia del fijado.

En las plantas, el Cu fijo es predominantemente insoluble y una vez aplicado las partículas de Cu pueden o no adherirse a las superficies de la hoja, para proporcionar una película protectora. Dicha película actúa como un depósito que, al entrar en contacto con el agua y el pH bajo, libera lentamente iones de Cu que, como señalamos, son tóxicos para las células
microbianas. La cantidad de iones de cobre en las hojas o troncos depende del equilibrio entre las formas complejadas y solubles de Cu; de esta forma, la microbiota y exudados del vegetal también juegan un rol importante en el equilibrio ya que pueden reducir el pH de la solución, aumentando la solubilidad y disponibilidad de Cu, en manzanas, por ejemplo, el daño en hojas aumenta cuando se acerca el otoño y estaría relacionado a exudados.

El Cu actúa como un biocida de amplio espectro en concentraciones altas debido a su interacción con los ácidos nucleicos, alteración de los sitios activos de las enzimas, interferencia con el sistema de transporte de energía y finalmente, a la alteración de la integridad de las membranas celulares.

Diversidad de Formulaciones Compuestos Antimicrobianos en Base a Cobre

En la tabla 1 se pueden observar los compuestos de cobre antimicrobianos más comúnmente utilizados para el manejo de enfermedades foliares causadas por bacterias, hongos y oomicetos. Existe una amplia diversidad de productos en base a cobre, probablemente en Chile aquellos de mayor uso son: Sulfato de cobre pentahidratado, Hidróxido de cobre, y Óxido de Cobre. Como adelantamos, la proporción de cobre iónico que liberan es uno de los factores a evaluar cuando se escoje uno u otro, lo que está íntimamente relacionado con la solubilidad.

De esta manera, el sulfato de cobre pentahidratado es la formulación de mayor solubilidad, lo que asegura una entrega inmediata de Cu +2 alta y más bien de corto plazo, distinto a lo que ocurre con hidróxido y óxido de Cobre, donde el peak de liberación se obtiene algunos días después de la aplicación, consiguiendo un efecto de protección más distendido en el tiempo, aunque con una liberación menor, siempre dependiendo de la dosis, entre otros factores. En la segunda parte de este artículo revisaremos los distintos aportes en términos de cobre total que cada tipo de CABCs genera en cada aplicación.

Lamichhane et al., 2018

Uso Optimizado de Cobre y Recomendaciones para Aplicaciones en Cerezos

El número de pulverizaciones depende principalmente de la disponibilidad de tejidos vegetales susceptibles a la enfermedad y al Cu (p. Ej., época de floración en cerezos) y de las condiciones ambientales que predisponen a ataques de patógenos, (p. Ej., Pseudomonas en cerezos en épocas de helada o lluvia). Algo importante de mencionar es que aumentar dosis o frecuencia de aplicaciones de CABCs no necesariamente aumenta el control de la enfermedad y puede terminar por generar un ambiente hostil para la planta; de esta forma, la fruticultura moderna apuesta a la reducción de la dosis y número de aplicaciones de productos en base a cobre. Entonces para optimizar el uso de cobres, en función de disminuir procesos de intoxicación y mantener control de Pseudomonas, las recomendaciones a considerar son:

a) Establecer un buen diagnóstico predial. Realizar análisis fitopatológicos que definan si las plantas están siendo atacadas por Pseudomonas, es extremadamente fácil confundir con Cytospora y/u otros hongos que generan cancros en madera. En casos extremos se pueden establecer cuantificaciones para definir peaks de inoculo en huerto y afinar el control. Si hay presencia de Pseudomonas patogénicas, establecer si poseen resistencia a Cobres. Una vez concluido el diagnóstico, contar, marcar y mapear todos los años el avance o retroceso de la enfermedad, esta es la única forma de conocer las reales pérdidas productivas en campo.

b) Caracterizar el riesgo (susceptibilidad) del huerto. Definir si la unidad productiva se encuentra en zona de riesgo por eventos climáticos extremos, esencialmente heladas y continuas precipitaciones. Acompañar esta caracterización con información fija relevante como variedad, portainjerto, formación; cada uno de estos datos pueden ayudar a definir grados de susceptibilidad a cáncer bacterial.

c) Luego de establecer y analizar lo descrito en a y b y con el máximo de información posible debemos generar un plan base de aplicaciones basado en CABCs. Primero, se definen dos tipos de aplicaciones para CABCs, invernarles (receso) y otoñales (caída de hojas). De forma muy general, huertos de baja prevalencia, baja susceptibilidad y sin condiciones climáticas extremas deben planificar aplicaciones invernales con ventanas de 30 días o simplemente aplicar bajo condiciones, esto es cuando se pronostican heladas, en lo posible antes o inmediatamente después. Al contrario, en huertos de alta prevalencia, alta susceptibilidad y de condiciones frías, por ejemplo, huertos de pre-cordillera o zona sur, las aplicaciones invernales deben ser realizadas con ventanas entre 20 y 25 días y bajo condiciones intercalar (añadir) aplicaciones.

d) En invierno se debe privilegiar el uso de hidróxido de cobre u óxido cuproso, hasta yema hinchada.


e) Para las aplicaciones de otoño, a 50 y 90% de caída de hojas, privilegiar uso de sulfato de cobre pentahidratado. Es importante establecer y realizar curvas de caída de hojas, para programar bien las aplicaciones mencionadas y fechar el punto exacto en que marcamos el inicio de acumulación de horas frio, para describir a la perfección la fenología del cultivo para este y otros manejos.


f) Para finalizar, debido a la naturaleza de control de CABCs, donde es necesario el contacto con el patógeno con Cu +2 , y/o cubrir la posible zona de entrada, todos los manejos y técnicas que tienen que ver con optimizar aplicación en términos de calibración y cubrimiento son estrictamente necesarios para el éxito de la aplicación.

Considerando lo descrito, en especial CABCs han sido estudiados en diversos cultivos en el mundo con éxito para aplicaciones de tipo TRV (por sus siglas en inglés, Tree Row Volume) o VHA (por sus siglas Volumen de Hilera de Árbol), aumentando el control, disminuyendo costos e impacto sobre el medio ambiente; por lo que adoptar y adaptar este tipo de técnicas a nuestros huertos es de suma importancia.

En el presente artículo revisamos las principales virtudes del Cobre y recomendaciones de uso en cerezos. En una siguiente entrega, volveremos a utilizar la lupa para observar en detalle la mirada actual del uso de cobre en la agricultura, en relación a ciertas problemáticas como: fitotoxicidad,
regulaciones de uso para prevenir contaminación de suelos y al mismo tiempo revisaremos alternativas, como la bio-remediación, para “desintoxicar” sistemas contaminados donde una producción sustentable se complica más allá del ataque de enfermedades, donde cobra importancia la frase “el remedio fue peor que la enfermedad”.

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