Biomass-based hydrogels to prevent diseases related to nematodes in agriculture

Abstract

Los nematodos del nudo de raíz del género Meloidogyne son parásitos vegetales tropicales y subtropicales, que causan marchitez, clorosis, y enanismo en plantas. En Ecuador, los nematodos del nudo de raíz son responsables de una reducción del 25% en el rendimiento de las cosechas, lo cual resulta en pérdidas económicas significativas para los agricultores. La parasitosis de cultivos alimenticios tales como tomate, naranjilla, arroz, pepinillo, achojcha, sandía y melón por los nematodos del nudo de raíz ha obligado a los agricultores a utilizar diferentes estrategias de control de plagas. En Ecuador, el control químico es la estrategia más utilizada para regular la población de nematodos en el suelo. Sin embargo, el uso excesivo de pesticidas, agroquímicos y fertilizantes contamina el suelo y produce enfermedades en la población humana. Nosotros hipotetizamos que los hidrogeles a base de celulosa podrían exhibir degradación en el suelo y en soluciones de diferente pH y que estos geles cargados con un nematicida podrían utilizarse para reducir el número de nematodos del nudo de raíz en el suelo. En el presente trabajo, encontramos que el número de juveniles de segundo estadío del género Meloidogyne recuperados de suelo infectado fue 513,33±80,83 y 543,33±47,26 después de la exposición al hidrogel y al hidrogel cargado con el nematicida, respectivamente. El número de nematodos recuperados después de la exposición a los hidrogeles se reduce significativamente en comparación al número de nematodos recuperados en el control negativo (1043,33±25,17) y en el control positivo (906,67±15,28). Adicionalmente, la degradación máxima de los hidrogeles en el suelo fue de ~40%, mientras que la degradación máxima en soluciones de diferente pH fue de ~30%. Estos resultados sugieren que los hidrogeles a base de celulosa son capaces de reducir nematodos del nudo de raíz en el suelo y son biodegradables.