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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE AGRONOMÍA TESIS FORMATO ARTÍCULO: RESPONSE OF PARSLEY TO DIFFERENT POPULATION DENSITIES OF MELOIDOGYNE ARENARIA RESPUESTA DEL PEREJIL CRESPO A DIFERENTES DENSIDADES DE POBLACIÓN DE MELOIDOGYNE ARENARIA Presentado por la bachiller LESLIE SHARON LOZADA VILLANUEVA Para optar Título Profesional de Ingeniera Agrónoma Asesor: Mg. Teodocia Gloria Casa-Ruiz Dr. Cristiano Belle AREQUIPA – PERU 2021 Agradecimientos A mis padres: Yesenia y Marco; por el apoyo constante y consejo perdurable. A los docentes de la Facultad de Agronomía por sus conocimientos compartidos para el logro de esta investigación. A mis asesores: Mg. Teodocia Gloria Casa-Ruiz, Dr. Cristiano Belle y al Mg. Juan Tamo; por la paciencia, la comprensión y los consejos brindados. A mis compañeros y amigos: María, André, Alex, Nathaly, Edson que me han ayudado en esta investigación. Al Psicólogo Alfred Emmanuel Montalvo Sánchez, por los consejos brindados. A la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, por el financiamiento del proyecto, contrato de Subvención N° TP-20-2019- UNSA, Trabajo de investigación para el título profesional. Al vicerrectorado de investigación de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa en representación al Dr. Horacio Barreda Tamayo, A UNSA INVESTIGA en representación a la Dra. Julieta Cabrera Sotelo y a mis monitores por el acompañamiento y seguimiento en la elaboración de este trabajo de investigación. Resumen Se realizó él estudió del efecto de poblaciones crecientes (Pi) del nematodo de la agalla Melodoigyne arenaria en el cultivo de perejil crespo, que oscilaron entre 0 y 64 huevos + juveniles del segundo estadio (J2) /cm3 de suelo en bolsas com suelo estéril. A los 90 días después de la inoculación, se determinó, índice de agallamiento (IA), factor de reproducción (FR), peso fresco follaje (PFF), peso seco follaje (PSF), peso fresco raíz (PFR), longitud de raíz (LR) altura foliar (AF) e índice de clorofila (SPAD). Los datos de PFF, PSF, PFR, AF y SPAD se sometieron a la ecuación de Seinhorst, y = m+(1-m) zPi-T, que permitió determinar el límite de tolerancia T = 0.25 huevos +J2/cm3 de suelo para PFF, PSF, PFR y AF, con promedios relativos (m) de 0.52; 0.24; 0.22 y 0.4 respectivamente; por otro lado, el valor de T para SPAD fue de 0.125 huevos+J2/cm3 de suelo y con un m de 0.26. Todas las variables biométricas decrecen al incremento de las poblaciones iniciales (Pi). Asimismo, el mayor FR de M. arenaria en perejil es 78.92 para la Pi = 8 huevos +J2/cm3 de suelo, con un valor de IA de 5 a partir de Pi = 1 huevos+J2/cm3. Conforme se incrementa las Pi de M. arenaria el cultivo de perejil crespo reduce su crecimiento. Palabras clave: Limite de tolerancia, nematodo de la agalla, Petroselinum crispum, reducción de crecimiento. Abstract The effect of initial population density (Pi) of the peanut root-knot nematode, Melodoigyne arenaria, on curly leaf parsley growth was assessed in this study. The population densities of M. arenaria ranged from 0 to 64 eggs + second-stage juveniles (J2)/cm3 soil in sterile sandbags. The root gall index (RGI), reproduction factor (RF), fresh leaf weight (FLW), dry leaf weight (DLW), root fresh weight (RFW), root length (RL), leaf height (LH), and chlorophyll index (SPAD) were determined at 90 days after inoculation. FLW, DLW, RFW, LH, and SPAD data were fitted to the Seinhorst equation, y = m + (1 - m) zPi-T, to determine the tolerance limit T = 0.25 eggs +J2/cm3 soil for FLW, DLW, RFW, and LH, with relative means (m) of 0.52, 0.24, 0.22, and 0.4 respectively; conversely, the T value for SPAD was 0.125 eggs + J2/cm3 soil and with a m of 0.26. All biometric variables decreased with an increase in the initial population density (Pi). Nevertheless, the highest RF of M. arenaria in parsley was 78.92 for a Pi = 8 eggs + J2/cm3 soil, with an RGI value of 5 from Pi = 1 eggs + J2/cm3. Curly leaf parsley growth decreased with an increase in Pi of M. arenaria. Key words: Tolerance limit; peanut root-knot nematode; Petroselinum crispum, growth reduction. Índice 1. Autor: .............................................................................................................................. 6 2. Asesores: ......................................................................................................................... 6 3. Planteamiento del problema:........................................................................................... 7 4. Objetivo general: ............................................................................................................. 7 5. Justificación: ................................................................................................................... 8 6. Antecedentes: .................................................................................................................. 9 7. Descripción del proyecto: ............................................................................................. 11 8. Referencias:................................................................................................................... 13 9. Link del artículo: ........................................................................................................... 16 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE AGRONOMIA “Response of parsley to different population densities of Meloidogyne arenaria” 1. Autor: Leslie Sharon Lozada-Villanueva 2. Asesores: Asesor UNSA: Teodocia Gloria Casa-Ruiz Grado académico: Magíster en Fitopatología en la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM) Institución de afiliación: Reseña del asesor: Scorpus Autor ID: 57217304072 https://orcid.org/0000-0001-9094-3800 -Ingeniero Agrónomo, egresado de la Universidad Nacional de San Agustín (UNSA), con Maestría en Fitopatología en la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM). -Estudios de Doctorado en Protección Vegetal en la UNSA, especializada en Fitonematología y Manejo de Agroquímicos Asesor externo: Cristiano Belle Grado Académico: Doctor en Fitosanidade– UFPel Institución de afiliación: Universidade Federal de Santa Maria, Rio Grande do Sul, Santa María, Brazil. Instituto Phytus, Estação experimental de Itaara, Itaara, Rio Grande do Sul, Brazil Reseña del asesor -Investigador Calificado, ID ORCID https://orcid.org/0000- 0003-2247-3207 -Autor Scopus ID: 56117843500 -Estudios de maestría en Agronomía en la Universidad Federal de Santa María, Frederico Westphalen, Rio Grande do Sul, Brazil. -Postdoctorado en Ciencias del Suelo en Universidade Federal de Santa María. https://orcid.org/0000-0001-9094-3800 3. Planteamiento del problema: En el mercado del Perú, el perejil crespo (Petrocelinium crispum), ha adquirido relevancia socio-económica y ambiental a partir de su capacidad de generar puestos de trabajo y otorgar un valor agregado (Ventura, 2010). El perejil crespo (Petrocelinium crispum) por otro lado, presenta problemas fitosanitarios como es la presencia de enfermedades producidas por viruses, hongos, bacterias, nematodos y otros. Las principales especies de nematodos asociadas con perejil son: Ditylenchus dipsaci (Kuhn) Filipjev, , Belonolaimus gracilis Steiner, Dolichodorus heterocephalus Cobb, Paratylenchus hamatus Thorne & Allen y Pratylenchus penetrans (Cobb) Filipjev & Schuurmans Stekhoven; así mismo varias especies de del género Meloidogyne spp., que son los más importantes económicamente para el cultivo que incluyen a M. arenaria, M. enterolobii (= M. mayaguensis), M. fl oridensis, M. incognita, M. hapla, M. hispanica y M. javanica (Doucet & Pinochet1992; Sikora & Fernández, 2005; Mennan et al., 2011; Quénéhervé et al., 2011; Maleita et al., 2012).La planta al ser infectada muestra una sintomatología que está relacionada con un decaimiento generalizado, amarilla miento del follaje, reducción del crecimiento de la parte aérea, reducción del sistema radical y presencia de agallas en las raíces, (Sikora y Fernández, 2005; Mennan et al., 2011; Sangrinis et al.,2014). Es por todo lo expuesto que someter al cultivo en diferentes densidades poblacionales es crucial para determinar el desenvolvimiento del perejil y diseñar medidas de control de manera eficiente, sostenible. Por lo expuesto, el objetivo del trabajo es: Determinar el nivel de daño en el rendimiento comercial por Meloidogyne arenaria en perejil crespo. 4. Objetivo general: Determinar el nivel de daño en el rendimiento comercial por Meloidogyne arenaria en perejil crespo (Petroselinum crispum). 5. Justificación: La originalidad de esta Investigación redunda en el hecho de que no existe estudios en Arequipa que determinen el daño en el rendimiento comercial por Meloidogyne arenaria en perejil crespo (Petroselinum crispum). La magnitud de los resultados asociados a este tema, facultará a las entidades públicas y privadas del sector agropecuario el implementar mecanismos para el desarrollo de metodología que prevenga el impacto del Meloidogyne arenaria en la producción del perejil crespo (Petroselinum crispum); facilitando a los productores herramientas que faciliten el control de esta problemática. El impacto de la siguiente investigación recaerá sobre el reconocimiento de la importancia del control del impacto negativo del rendimiento comercial por Meloidogyne arenaria, para generar eficacia en las instituciones públicas del sector público y privado; así también, la trascendencia de estos resultados, estará vinculada a su carácter práctico ya que, la información obtenida podrá ser útil a los especialistas del área de agronomía, gestión y asesoría pública para que puedan realizar talleres y programas personales o grupales vinculados a la importancia del control de Meloidogyne arenaria sobre la producción del perejil crespó (Petroselinum crispum), así mismo, tutorías académicas, asesoría académica, y/o otras actividades curriculares que fomenten el desarrollo de esta variable. Así también la utilidad de esta investigación estará enmarcada por la fiabilidad y la relevancia de la información recabada, presta de verificación científica, resaltando su diseño metodológico ya que facilita la aplicación de las teorías relacionadas al control de Meloidogyne arenaria. El Factibilidad del estudio se mirará favorecida gracias a accesibilidad de la muestra en invernadero por parte de la facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa de la ciudad de Arequipa, ya que sus horarios actualmente se encuentran pre establecidos por la institución pública, así mismo, será favorecida por la información recibida del laboratorio de fitopatología de la misma universidad para el análisis de los datos. Para concluir, podemos afirmar que esta investigación busca contribuir de manera científica a la promoción de una buena práctica agraria a través del adecuado control de la variante perejil crespó (Petroselinum crispum), aportando nuevas premisas relacionadas al control de Meloidogyne arenaria. 6. Antecedentes: Los nematodos endo parasitarios obligados de nudo de raíz (Meloidogyne spp.) son parásitos de plantas muy importantes debido a que presentan una distribución mundial y un amplio rango de hospederos con más de 2000 especies de plantas incluyendo hortalizas, cultivos alimenticios y de fibra. Su Infestación reduce severamente la calidad y causa pérdidas de rendimiento de cultivos (Moens et al., 2009), pérdidas estimadas entre 50-80% por año en vegetales en todo el mundo (Siddiqi 2000). Los nematodos del nudo incluyen a Meloidogyne incognita, M. javanica y M. arenaria. En cultivos comerciales de perejil (P. crispum cv. Bezirci) en Turquia se encontró síntomas de disminución, atrofia y amarilla miento de las hojas, este daño afecto económicamente a los agricultores. Las raíces tenían pequeñas a moderadas agallas, con presencia de nematodos agalladores a menudo visiblemente sobresaliendo del tejido radicular. Estos síntomas son típicos de Meloidogyne spp. (Mennan et al., 2011). Petroselinum crispum (Apiaceae), comúnmente conocido como perejil, es nativo de la región central del Mediterráneo y se cultiva como hierba, especias u hortaliza. Aunque está infectado por M. arenaria (Mennan et al., 2011) y M. incognita (Aguirre et al., 2003), es resistente a M. javanica (Rosa et al., 2013) y contiene sustancias de alto interés biológico con potencial nematicida actividad. Perejil, Petroselinum crispum (Mill.) Nyman ex A.W. Hll, miembro de la familia Apiaceae, es una de las hierbas más populares del mundo. El follaje comestible se cultiva como una planta anual y se usa como ingrediente alimenticio. Ambos el perejil de hojas rizadas (P. crispum var. Crispum) y perejil de hoja plana o italiano (P. crispum var. neapolitanum) son de importancia agrícola, y se cultivan en gran medida en diferentes regiones del mundo (Sasanelli, 2015). El perejil tiene mayor contenido de vitaminas y nutrientes, es decir: β- caroteno, tiamina, riboflavina y vitaminas C y E, calcio, hierro y ácido fólico) que la mayoría de otras verduras (Athar et al., 1999). Los nematodos agalladores (Meloidogyne spp.) son el grupo principal de nematodos parásitos de plantas que tienen un efecto severo en el rendimiento y calidad en una amplia gama de cultivos de importancia económica. El deterioro del crecimiento causado por Meloidogyne spp. a hortalizas, está influenciado por especies de nematodos y/o razas fisiológicas, así como la densidad de población inicial del nematodo en el suelo, trasplante o siembra (Sasanelli, 2015; Vovlas et al., 2008). Donde, la resistencia del hospedante podría usarse para reducir la densidad inicial del nematodo por debajo de los niveles de tolerancia en cultivos horticolas (Sasser y Carter, 1985). Una identificación apropiada es especialmente importante en los nematodos agalladores. Está establecido que una densidad mínima de población de nematodos (T; tolerancia límite), es necesario para que ocurra una pérdida de rendimiento medible (Seinhorst, 1965, 1979). El perejil ha sido reportado como un adecuado hospedante de varios nematodos del nudo de la raíz que incluyen M. arenaria, M. enterolobii (= M. mayaguensis), M. floridensis, M. incognita, M. hapla, M. hispanica y M. javanica (Mennan et al., 2011; Quénéhervé et al., 2011; Maleita et al., 2012). Las plantas de Perejil infectado por nematodos agalladores muestran síntomas de disminución, atrofia y coloración amarillenta de las hojas (Sikora & Fernández, 2005; Mennan et al., 2011). Debido a que la parte comestible son las hojas, este daño es económicamente muy importante para los agricultores. De hecho, Aguirre et al. (2003) en prueba de invernadero con M. incognita encontró límites de tolerancia (T) tan bajos como 0,17; 0,025 y 0,02 huevos y juveniles (J2) / cm3 para el peso fresco y seco superior, peso fresco total de la planta de perejil cv Doble Curledas. La tasa máxima de reproducción de nematodos fue 37 veces a Pi = 0.25 huevos y J2 / cm3, confirmando que el perejil es un buen hospedante para este nematodo (Aguirre et al., 2003). Sin embargo, no hay información disponible sobre la supresión del crecimiento del perejil por parte de otras especies de Meloidogyne spp. en suelo infestado en campo abierto. A lo referido podemos citar algunas investigaciones que hay detallado resultados significativos de nuestras variables de estudio. Para Miranda et al. (2020). identifica especies del género Meloidogyne en cucurbitáceas y determinar su distribucióny ocurrencia en Arequipa, Perú; para tal se recolectaron raíces de Cucurbita maxima, Citrullus lanatus, Cucumis melo y Cucurbita pepo, identificándolas mediante electroforesis para la enzima esterasa. Se determinó que Meloidogyne spp. está presente en 87,1% de las zonas evaluadas y se identificaron a M. incognita I1 (Rm: 1,00), M. incognita I2 (Rm: 1,02 – 1,07), M. incognita S2 (Rm: 0,87), M. arenaria A1 (Rm: 1,19), M. arenaria A2 (Rm: 1,19 – 1,25), M. hapla H2 (Rm: 0,95) y una especie atípica de Meloidogyne (Rm: 0,87) con ocurrencias de 17,14%, 42,86%, 2,86%, 17,14%, 2,86%, 11,43% y 5,71% respectivamente, de las especies identificadas. Machaca en Arequipa en el (2017), estudia las pérdidas significativas en la producción y la economía del nemátodo del nódulo Meloidogyne spp sobre el cultivo de pimiento páprika (Capsicum annuum L.), se planteó el presente trabajo de caracterización de poblaciones de Meloidogyne spp. en el cultivo de pimiento páprika; en 28 muestras de campos de las principales zonas productoras del cultivo en estudio, en las provincias de Arequipa y Caylloma (irrigaciones de Majes, San Camilo y Santa Rita de Siguas); concluyendo, una presencia del género M. arenaria en las (Irrigaciones de San Camilo (secciones: 5 y 7), Majes (secciones: C y D) y M. luci (Irrigación Majes-sección A), así mismo, se encuentra una nula resistencia en las olerizas tomate cv. ‘Santa Cruz’, perejil cv.’Italian Dark Green’, rabanito cv. ‘Champion’, beterraga cv. ‘Globe Dark’, y lechuga cv. ‘Salinas 44’, a Meloidogyne incógnita. En Piura Alban (2018), también estudió la influencia de los “nematodos de las agallas radiculares” Meloidogyne spp. Sobre la producción de uva de mesa en condiciones áridas y cálidas de Piura, Lambayeque y La Libertad. En el estudio se realizaron muestreos nematológicos en diferentes regiones productoras de este cultivo para obtener poblaciones e identificar las especies de Meloidogyne y obteniendo 14 poblaciones del nematodo, en el estudio se concluye que en la región Piura el M. morocciensis es la especie predominante en el cultivo de uva, seguida de M. arenaria, es así que se establece que la especie M. arenaria predomina en dos de las tres muestras analizadas procedentes de la región Lambayeque. Varas (2018), en Lima estudia a las poblaciones de Meloidogyne spp., sobre la vid (Vitis vinífera L.) en 391 muestras, seleccionando las muestras con mayores densidades poblacionales de Arequipa, Ica, Ancash y Piura. Determinando que la especie M. arenaria, es la especie predominante, seguida de M. incognita, M. javanica, y M. morociensis; es así que, M. arenaria, se detectó en todos los patrones a excepción de Harmony; M. incognita se encontró ausente en los patrones Freedom y Harmony, mientras que M. javanica se encontró solo en el patrón Harmony. 7. Descripción del proyecto: El experimento fue conducido en el invernadero de la Facultad de Agronomía, UNSA y los análisis nematos lógicos en el Laboratorio de Fitopatología del mismo instituto en Arequipa a una temperatura en condición de invernadero promedio de 28 ° C, HR de 24%. Se sembraron semillas de perejil crespo var. Doble curlet en bandejas de propagación y se trasplantaron cuando estas tenían 3 hojas verdaderas en 1000 cm3 de suelo arenoso esterilizado a una temperatura de estufa de 120°C por media hora. El inoculo empleado se obtuvo de plantas recolectadas de raíces de vid e inoculadas, multiplicadas en plántulas de tomate Rio Grande infestadas con una población pura de Meloidogyne arenaria y cultivadas por 4 meses en condiciones de invernadero. Para la inoculación las raíces se lavaron, cortaron en secciones de 1-1.5 cm, y se trituraron en licuadora por 1min 30s. En una solución de hipoclorito de sodio (0.5%) con la finalidad de extraer la mayor cantidad de huevos (hv) y juveniles de segundo estadio (J2), a partir de esta se inocularon las plantas con los siguientes niveles de inóculo: 0; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 32; 64; hv + J2/cm3 de suelo. Para la inoculación se abrieron 2 pequeños orificios en el suelo cerca de la base del tallo de las plantas, se vertió la solución con los nematodos y posteriormente se taparon. Se riega 100ml cada tres días y fertilizado con Wuxal al área foliar cada 15 días. A los 90 días se procedió a medir y evaluar los parámetros: Factor de Reproducción, número de nódulos, número de huevos por 5g de raíz. Para comparar la respuesta de las variables peso aéreo fresco (PAF), peso aéreo seco (PAS), altura de plantas, longitud de raíz, clorofila (SPAD 502) del perejil con respecto a los diferentes niveles de inoculo del nematodo, los datos experimentales obtenidos y las poblaciones iniciales fueron analizados según la ecuación de Seinhorst (1965). 8. Referencias: Aguirre, Y., Crozzoli, R., & Greco, N. (2002). Efecto del nematodo agallador Meloidogyne incognita sobre el crecimiento de remolacha (Beta vulgaris). Fitopatología Venezolana, 15: 13-16. Albán, J. (2018). Caracterización de poblaciones de nematodos del género Meloidogyne asociadas al cultivo de uva de mesa (Vitis Vinifera l.) en las principales zonas productoras del norte del Perú. Tesis de licenciatura, Universidad Nacional de Piura, Facultad de Agronomía, Piura, Perú. 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Link del artículo: DOI: 10.18271/ria.2021.238 https://doi.org/10.1163/187529274X00285 https://repositorio.lamolina.edu.pe/bitstream/handle/UNALM/3550/varas-huaroto-noemi.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://repositorio.lamolina.edu.pe/bitstream/handle/UNALM/3550/varas-huaroto-noemi.pdf?sequence=1&isAllowed=y Revista de Investigaciones Altoandinas – Journal of High Andean Research 23(1), 55-60, Enero-Marzo 2021 ISSN: 2306-8582 eISSN: 2313-2957 DOI: 10.18271/ria.2021.238 Response of parsley to different population densities of Meloidogyne arenaria Respuesta del perejil crespo a diferentes densidades de población de Meloidogyne arenaria Leslie Sharon Lozada-Villanueva1,a, Teodocia Gloria Casa-Ruiz1,b y Cristiano Bellé1,2,c,* Abstract The effect of initial population density (Pi) of the peanut root-knot nematode, Melodoigyne arenaria, on curly leaf parsley growth was assessed in this study. The population densities of M. arenaria ranged from 0 to 64 eggs + second-stage juveniles (J2)/cm3 soil in sterile sandbags. The root gall index (RGI), reproduction factor (RF), fresh leaf weight (FLW), dry leaf weight (DLW), root fresh weight (RFW), root length (RL), leaf height (LH), and chlorophyll index (SPAD) were determined at 90 days after inoculation. FLW, DLW, RFW, LH, and SPAD data were fitted to the Seinhorst equation, y = m + (1 - m) zPi- T, to determine the tolerance limit T = 0.25 eggs +J2/cm3 soil for FLW, DLW, RFW, and LH, with relative means (m) of 0.52, 0.24, 0.22, and 0.4 respectively; conversely, the T value for SPAD was 0.125 eggs + J2/cm3 soil and with a m of 0.26. All biometric variables decreased with an increase in the initial population density (Pi). Nevertheless, the highest RF of M. arenaria in parsley was 78.92 for a Pi = 8 eggs + J2/cm3 soil, with an RGI value of 5 from Pi = 1 eggs + J2/cm3. Curly leaf parsley growth decreased with an increase in Pi of M. arenaria. Key words: Tolerance limit; peanut root-knot nematode; Petroselinum crispum, growth reduction. Resumen Se realizó él estudió del efecto de poblaciones crecientes (Pi) del nematodo de la agalla Melodoigyne arenaria en el cultivo de perejil crespo, que oscilaron entre 0 y 64 huevos + juveniles del segundo estadio (J2) /cm3 de suelo en bolsas com suelo estéril. A los 90 días después de la inoculación, se determinó, índice de agallamiento (IA), factor de reproducción (FR), peso fresco follaje (PFF), peso seco follaje (PSF), peso fresco raíz (PFR), longitud de raíz (LR) altura foliar (AF) e índice de clorofila (SPAD). Los datos de PFF, PSF, PFR, AF y SPAD se sometieron a la ecuación de Seinhorst, y = m+(1-m) zPi-T, que permitió determinar el límite de tolerancia T = 0.25 huevos +J2/cm3 de suelo para PFF, PSF, PFR y AF, con promedios relativos (m) de 0.52; 0.24; 0.22 y 0.4 respectivamente; por otro lado, el valor de T para SPAD fue de 0.125 huevos+J2/cm3 de suelo y con un m de 0.26. Todas las variables biométricas decrecen al incremento de las poblaciones iniciales (Pi). Asimismo, el mayor FR de M. arenaria en perejil es 78.92 para la Pi = 8 huevos +J2/cm3 de suelo, con un valor de IA de 5 a partir de Pi = 1 huevos+J2/cm3. Conforme se incrementa las Pi de M. arenaria el cultivode perejil crespo reduce su crecimiento. Palabras clave: Limite de tolerancia, nematodo de la agalla, Petroselinum crispum, reducción de crecimiento. Recibido: 18/07/2020 Aceptado: 30/11/2020 Publicado: 15/01/2021 Sección: Artículo breve * Author for correspondence: crbelle@gmail.com Introduction In Peru, curly leaf parsley (Petroselinum crispum (Mill.)) growth has gained socioeconomic and environmental relevance for its ability to generate jobs and value added. For these reasons, the factors that can significantly reduce curly leaf parsley growth must be investigated. One of the main problems of this crop is the occurrence of diseases caused by viruses, fungi, bacteria, and nematodes (Hallmann y Meressa, 2018; Lana y Moita, 2018). The main nematode species associated with curly leaf parsley are: Ditylenchus dipsaci (Kuhn) Filipjev, Belonolaimus gracilis Steiner, Dolichodorus heterocephalus Cobb, Paratylenchus hamatus Thorne y Allen, and Pratylenchus penetrans (Cobb) Filipjev y Schuurmans Stekhoven (Hallmann y Meressa 2018). In addition, economically important species of the genus Meloidogyne spp. include M. arenaria (Neal) Chitwood, 1 Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Calle Universidad s/n, Arequipa, Perú. 2 Universidade Federal de Santa Maria, Av. Roraima nº 1000, Camobi, Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil. a 0000-0002-6084-8092 b 0000-0001-9094-3800 c 0000-0003-2247-3207 Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) Share - Adapt 55 Como citar: Lozada-Villanueva, L. S., Casa-Ruiz, T. G., & Bellé, C., (2021). Response of parsley to different population densities of Meloidogyne arenaria. Revista de Investigaciones Altoandinas, 23(1), 55-60. DOI:10.18271/ria.2021.202 https://doi.org/10.18271/ria.2021.238 mailto:crbelle@gmail.com https://orcid.org/0000-0002-6084-8092 https://orcid.org/0000-0001-9094-3800 https://orcid.org/0000-0003-2247-3207 http://doi.org/10.18271/ria.2021.202 Response of parsley to different population densities of Meloidogyne arenaria 56 Revista de Investigaciones Altoandinas – Journal of High Andean Research 23(1), 55-60, Enero-Marzo 2021 M. enterolobii Uang y Eisenback, M. floridensis Chitwood, Hannon y Esser, M. incognita (Kofoid y White) Chitwood, M. hapla Chitwood, M. hispanica Hirschmann, and M. javanica (Treub) Chitwood (Mennan et al., 2011; Maleita et al., 2012; Barros et al., 2018; Hallmann y Meressa, 2018). Plants infected by these Meloidogyne species show symptoms related to generalized decay, leaf yellowing, reduced shoot growth, reduction of the root system, and presence of root galls (Mennan et al., 2011; Sangronis et al., 2014; Sasanelli et al., 2015; Hallmann y Meressa, 2018; Ntalli et al., 2019), and M. arenaria has also been reported to cause economic damages in P. crispum ‘Bezirci’, in Turkey (Mennan et al., 2011). The data on M. arenaria in curly leaf parsley growth in the Arequipa region remains limited, but farmers have reported damages caused by Meloidogyne spp. For this reason, the present study was conducted to assess the effect of M. arenaria populations on plant growth and to estimate the tolerance level. Materials and methods The experiment was conducted, November 2019 to January 2020, in a shade house at temperatures of 25 ± 5° C and relative humidity of 40% ± 5%, and nematode analyses were performed at the Plant Pathology laboratory of the National University of San Agustín (Universidad Nacional de San Agustín – UNSA), Arequipa, Peru. Curly leaf parsley ‘Moss Curled’ seeds were sown in propagation trays with sterile substrate (Promix®) and transplanted when the seedlings had three true leaves in 1,000 cm3 fine sterilized sandbags. The inoculum used in this study was identified as the species M. arenaria (Est. A2) based on the female perineal pattern (Taylor y Netscher, 1974) and biochemical characterization by esterase isoenzyme electrophoresis (Carneiro y Almeida 2001). Subsequently, they were multiplied in tomato cultivar ‘Rio Grande’ seedlings grown in a plastic shade house. The method described by Hussey and Barker (1973) was used for inoculation, applying the following inoculum levels: 0, 0.125, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, eggs + second-stage juveniles (J2)/cm3 soil (Table 1). For inoculation, three holes were made in the ground near the base of the stem. Tomato plants (Solanum lycopersicum var. ‘Rio Grande’) were used to assess the viability of the inoculum. The plants were inoculated with 5,000 eggs + J2distributed in three holes around the plant. At 90 days, root gall index (RGI), reproduction factor (RF=final population/initial population), fresh leaf weight (FLW), dry leaf weight (DLW), root fresh weight (RFW), root length (RL) leaf height (LH) and chlorophyll index (SPAD), determined using the Minolta SPAD 502 (Minolta, Osaka, Japan) chlorophyll meter, were evaluated. FLW, DLW, RFW, LH and SPAD were fitted to the Seinhorst equation (1965), y = m+ (1-m) zPi-T. Eggs +J2 were extracted using the technique proposed by Hussey and Barker (1983). The root gall index was determined according to the methodology proposed by Taylor and Sasser (1978), where 0 = no galls, 1 = 1 to 2, 2 = 3 to 10, 3 = 11 to 30, 4 = 31 to 100 and 5 = more than 100 galls per root system. The RF was determined according to the method proposed by Oostenbrink (1996), they were considered immune (RF = 0), resistant (RF <1) and susceptible (RF> 1) species. Biometric variables were analyzed using the software SAS version 9.0. Results The symptoms observed in curly leaf parsley in this study, such as reduced growth, generalized decay, leaf yellowing, and reduction of the root system, are related to the presence of root galls (Table 1; Figures 1, 2 and 3). The relationship between final population and plant growth (indicated by FLW, DLW, RFW, LH, and SPAD) was determined by fitting the data to the Seinhorst model, demonstrating good interpolation, thereby facilitating determination of the tolerance limit (T) of M. arenaria and the maximum loss of the measured variables (m), and establishing, in an appropriate way, the relationship between the initial populations of the nematode in the soil and the agronomic parameter considered (Figures 1, 2 and 3). Table 1. Effect of the initial population density of M. arenaria on the root gall index (RGI) and reproduction factor (RF) in curly leaf parsley. PiU D/PV RGIW RFX 0 0 0 d 0.0 e 0.065 65 3 c 50.8 a 0.125 125 3 c 45.1 a 0.25 250 4 b 37.9 b 0.5 500 4 b 33.3 b 1 1000 5 a 31.2 b 2 2000 5 a 25.2 c 4 4000 5 a 18.2 c 8 8000 5 a 17.6 c 16 16000 5 a 15.1 c 32 32000 5 a 8.4 d 64 64000 5 a 5.2 d C.V.Z 27.72 25.17 UPi= Initial population VD/P= Population density by plant WRGI= Root gall index according to the scale by Taylor and Sasser, (1983) XRF= Reproduction factor (RF= final population/ initial population). ZCoefficient of variation Lozada-Villanueva, Casa-Ruiz y Bellé Revista de Investigaciones Altoandinas – Journal of High Andean Research 23(1), 55-60, Enero-Marzo 2021 57 Figure 1. Relationship between plant height (A), fresh leaf weight (B) and initial population (Pi) of Meloidogyne arenaria in curly leaf parsley Response of parsley to different population densities of Meloidogyne arenaria 58 Revista de Investigaciones Altoandinas – Journal of High Andean Research 23(1), 55-60, Enero-Marzo 2021 Figure 2. Relationship between dry leaf weigth (A), root fresh weight (B) and initial population (Pi) of Meloidogyne arenaria in curly leaf parsley Discussion The T value for LH, FLW, DLW, and RFW was estimated at 0.25 eggs + J2/cm3 soil, while the m value was 0.518, 0.246,0.220, and 0.398 respectively; therefore, from Pi ≥ 64 eggs + J2/cm3 soil, the biometric evaluations 90 days after inoculation showed 49.14%, 76.14%, 78.68%, and 61.14% reductions, respectively (Figures 1 and 2). The T value for SPAD was 0.125 eggs + J2/cm3 soil, and the value of m was 0.265, decreasing to 74% (Figure 3); these values indicate that the damage increases with the increase in population density, and therefore the damage to crop growth increases as a result of increased reproduction (Sangronis et al., 2014; Mennan et al., 2011; Silva et al., 2020 ). For the RF, the Pi levels < 16 eggs +J2/cm3 soil showed the highest multiplication rates with RF values = 15.1–50.8; this could be attributed to the fact that the nematodes are exposed to decreased intraspecific competition in the rhizosphere of the plant and thereby to increased food availability (Aguirre et al., 2002; Crozzoli et al., 2012; Crozzoli et al., 2013; Sangronis et al., 2014). The highest RF was measured at Pi = 8 eggs + J2/cm3 soil, which caused reduced crop growth. In turn, the RF decreased from Pi ≥ 16 eggs +J2/cm3 soil due to limited food and space (Perichi et al., 2019). Root damage due to gall formation induced by M. arenaria, determined as the RGI according to the scale by Taylor and Sasser (1983), ranged from 3 to 5; as such, RGI = 3 for 0.065 Pi and 0.125 eggs + J2/cm3 soil, RGI = 4 for 0.25 Pi and 0.5 + J2/cm3 soil e RGI = 5 para Pi ≥ 1 eggs + J2/cm3 soil, corroborating the results reported by Sangronis et al., (2014). Similarly, high nematode Pi may deteriorate infection sites and generate metabolic waste accumulation, which would affect crop root development, as indicated by Ferris (1985). The biometric variables of parsley such as LH, FLW, DLW, RL, and SPAD (Figure 1,2,3) vary similar to the growth variables, decreasing with the increase in Piroot infection with Meloidogyne spp. markedly affecting plant physiology, especially the photosynthetic rate and nutrient uptake, and therefore its normal growth and development (Niño et al., 2008; Moosavi 2015). Fresh leaf and root weight tended to decrease with the increase in initial population density, corroborating Niño et al., (2008). Similarly, Aguirre et al., (2002) and Salazar et al. (2013) report height reductions at higher population densities of Meloidogyne spp. The findings of this study confirm that M. arenaria adversely affects curly leaf parsley ‘Moss curled’ growth, showing a very low T of 0.125 eggs + J2/cm3 soil and high DLW reductions, reaching 78.68%; therefore, owing to its high reproduction rate, M. arenaria should not be used in crop rotation because it would maintain and/or increase its populations. Conclusions With the determination of lost income that has shown the need to reduce M. arenaria populations by tolerance level before it seems at least to reduce poblaciones at a level that does not cause economic damage. Acknowledgements The authors appreciate the financing of this research paper to the National University of San Agustín de Arequipa, Peru, Grant Contract N° TP- 20-019 - UNSA, Research Work to Opt Professional Title. Figure 3. Relationship between chlorophyll Index and initial population (Pi) of Meloidogyne arenaria in curly leaf parsley Lozada-Villanueva, Casa-Ruiz y Bellé Revista de Investigaciones Altoandinas – Journal of High Andean Research 23(1), 55-60, Enero-Marzo 2021 59 Bibliographic references Aguirre, Y., Crozzoli, R., & Greco, N. (2002). Efecto del nematodo agallador Meloidogyne incognita sobre el crecimiento de remolacha (Beta vulgaris). Fitopatología Venezolana, 15: 13-16. Barros, A. F., Campos, V. P., Souza, L. N., Costa, S. S., Terra, W.C., & Lessa, J.H.L. (2018). Morphological, enzymatic and molecular characterization of root-knot nematodes parasitizing vegetable crops. Horticultura Brasileira, 36, 473-479. https://doi.org/10.1590/ s0102-053620180408 Carneiro, R.G., & Almeida, M.R.A. (2001). Técnica de eletroforese usada no estudo de enzimas dos nematoides das galhas para identificação de espécies. 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