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Estudios geneticos, diagnostico, manejo y sensibilidad a fungicidas de patógenos de cebada - Genetic studies, diagnosis, management and sensitivity to fungicides of barley pathogens

Goal: Estudiar de forma integral los patosistemas en el cultivo de cebada y estrategias sustentables para su manejo.

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Ignacio Erreguerena
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Phosphites (F) (elicitors) are salts derived from phosphorous acid that combined with elements such as Ca2+, K+ and Mn2+; they activate defense mechanisms and promote plant growth, with a direct antifungal effect. Depending on the F used, they improve the absorption and assimilation of nutrients, tolerance to abiotic stress and performance. The F of K, Mn, Cu and Al are the most used in the control of pathogens as an alternative/complement to fungicides. Disease management in barley relies on fungicides. The objective was to study the contribution of F's to the control of barley diseases and its effects on production. A trial (EEA Balcarce) was implanted in microplots (12m2), DBCA with three replicates. The treatments were: control without fungicide (SF), F of Mn and K (Ultra Mn and K, Spraytec®), fungicide picoxystrobin 20% + cyproconazole 8% (Stinger) and their combination. The applications were made in full tillering. Incidence (number of diseased leaves/total leaves*100), severity (modified Saari-Prescott, 1978), yield (RTO), size (CAL), thousand grain weight, moisture and protein were evaluated. Data were analyzed with an ANoVA, Fisher's LSD, and Pearson's correlation. The treatments significantly controlled scald (Rhynchosporium commune) (efficiency 53-88 %) improving the levels of RTO (+942-1738 kg/ha) and CAL (+6-9 g) (P<0.05). A non-significant (P=0.28) reduction in the severity of Ramularia Leaf Spot (Ramularia collo-cygni) was observed with respect to SF. The evaluated F contributed to reduce disease levels and improve production levels with and without combination with the fungicide. - Los fosfitos (F) (elicitores) son sales derivadas del ácido fosforoso que combinadas con elementos como Ca2+, K+ y Mn2+; activan mecanismos de defensa y favorecen el crecimiento de las plantas, con efecto antifúngico directo. Según el F utilizado mejoran la absorción y asimilación de nutrientes, tolerancia al estrés abiótico y rendimiento. Los F de K, Mn, Cu y Al son los más utilizados en el control de patógenos como alternativa/complemento a los fungicidas. El manejo de enfermedades en cebada recae en fungicidas. El objetivo fue estudiar la contribución al control de enfermedades de cebada de Fs y efectos en la producción. Se implantó un ensayo (EEA Balcarce) en microparcelas (12m2), DBCA con tres repeticiones. Los tratamientos fueron: testigo sin fungicida (SF), F de Mn y K (Ultra Mn y K, Spraytec®), fungicida picoxystrobina 20% + cyproconazole 8% (Stinger) y su combinación. Las aplicaciones fueron realizadas en pleno macollaje. Se evaluó la incidencia (número de hojas enfermas/hojas totales*100), severidad (Saari-Prescott,1978 modificada), rendimiento (RTO), calibre (CAL), peso de mil granos, humedad y proteínas. Los datos se analizaron con un ANoVA, LSD Fisher y correlación de Pearson. Los tratamientos controlaron significativamente la escaldadura (Rhynchosporium commune) (eficiencia 53-88 %) mejorando los niveles de RTO (+942-1738 kg/ha) y CAL (+6-9 g) (P<0.05). Se observó una reducción de la severidad del salpicado necrótico (Ramularia collo-cygni) no significativa (P=0.28) con respecto al SF. El F evaluado contribuyó a reducir los niveles de enfermedades y mejorar los niveles productivos con y sin combinación con el fungicida.
The current management of diseases in barley in Argentina lies on the use on seed coated and foliar fungicides. In addition to causing a high impact on the environment, it generates selection pressure on pathogens causing resistance to fungicides. Integrated disease management (IDM) proposes strategies that include field rotation, host genetic resistance, chemical control among others. Barley varieties in Argentina are susceptible to Ramularia Leaf Spot (RLS, Ramularia collo-cygni). This is a pathogen with high risk of generating resistance to fungicides and it is only controlled with very few active ingredients. The objective was to evaluate the control efficiency (CE) of fungicides registered for RLS in a context of IDM strategies for the other diseases. A field trial was performed in microplots with four replicates (DBCA) in the EEA Balcarce with various IDM strategies: 1- Andreia variety, intermediate resistance to net bltoch (Drechslera teres), 2- Late sowing (22/07) avoiding low temperatures that favor the development of scald (Rhynchosporium commune ), 3- Helath seed analysis: the presence of pathogens (blotter test) was determined, 4- Field selection: no history of barley avoiding source of inoculum (barley debris), 5- Chemical control for the RLS: six fungicide treatments reported for this disease with carboxamides and / or prothioconazole and a multisite, applied in flag leaf and a control without fungicides (SF). No presence of D. teres was observed in the seed samples analyzed, so no seed coated fungicide was used. No diseases present except for SN were observed. The CE of the RLS was high for all proposed fungcides treatments that varied between 70 and 100% where it was achieved on average 1000 kg/ha more than the control (3700 kg/ha) (p< 0.05). - El manejo actual de enfermedades en cebada en Argentina radica especialmente en el uso de fungicidas en semilla y foliares. Además de provocar un alto impacto al medio ambiente, genera presión de selección sobre los patógenos provocando resistencia a los fungicidas. El manejo integrado de enfermedades (MIE) propone estrategias que incluyen rotación de lote resistencia genética, control químico entre otras. Las variedades de cebada en Argentina son susceptibles al salpicado necrótico (SN, Ramularia collo-cygni). Este hongo patógeno de alto riesgo de generación de resistencia a fungicidas es controlado con muy pocos ingredientes activos. El objetivo fue evaluar la eficiencia de control (EC) de fungicidas registrados para el SN en un contexto de MIE de las demás enfermedades. Se implantó un ensayo en microparcelas con cuatro repeticiones (DBCA) en la EEA Balcarce con diversas estrategias MIE: 1- Variedad Andreia, comportamiento intermedio a mancha en red (Drechslera teres), 2- Siembra tardía (22/07) evitando temperaturas bajas que favorecen el desarrollo de escaldadura (Rhynchosporium commune), 3- Análisis sanitario de semilla: se determinó presencia de patógenos (blotter test), 4- Selección de lote: sin historia de cebada evitando fuente de inóculo (rastrojo), 5- Control químico para el SN: seis tratamientos de fungicidas reportados para esta enfermedad con carboxamidas y/o protioconazol y un multisitio, aplicados en hoja bandera y un testigo sin fungicidas (SF). No se observó presencia de D. teres en las muestras de semillas analizadas por lo que no se utilizó curasemilla. No se observaron enfermedades presentes a excepción del SN. La EC del SN fue alta para todos los tratamientos de control químico planteados que varió entre 70 y 100% donde se logró en promedio 1000 kg/ha más que el testigo (3700 kg/ha) (p< 0.05).
Ignacio Erreguerena
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Ramularia leaf spot (RLS) caused by the fungus Ramularia collo-cygni (Rcc) has become a threat to barley production in Argentina. All barley varieties are susceptible to RLS; thus, disease management relies on fungicides like quinone-outside inhibitors (QoIs), demethylation inhibitors (DMIs) and succinate dehydrogenase inhibitors (SDHIs). Europe reported Rcc resistance to fungicides associated with mutations in the fungicide's target genes. The aim of this work was to assess the impact of mutations on sensitivity levels in isolates of Rcc to QoIs, DMIs, SDHIs and a multi-site fungicide used for RLS control in Argentina and others countries. Twenty-one Rcc isolates were collected in the Buenos Aires province in the years 2012, 2015 and 2017 and tested against azoxystrobin (QoI), epoxiconazole and prothioconazole-desthio (DMIs), isopyrazam and fluxapyroxad (SDHIs) and chlorothalonil. For EC50 determination, a sensitivity assay was performed and cytb, cyp51and sdh genes were sequenced for mutation analyses. All isolates showed G143A mutation that confers total resistance to QoIs (EC50 > 1 mg L−1). Three mutations in the target genes of DMIs (Y403C/S, G404D) were observed. Isolates with both amino-exchanges showed an increase in the EC50 towards DMIs. Mutations B-H266L and C-N87S in the target genes of SDHIs were detected, and both were related to a sensitivity reduction. Mutations occurrence tended to increase from 2012 to 2017 along with higher EC50 values. We found six haplotypes showing that Rcc is potentially adapting to fungicides in Argentina. Efforts must focus on new active ingredients and resistant varieties for a less fungicide-dependent agriculture based on IPM strategies.
Ignacio Erreguerena
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Las enfermedades fúngicas causan pérdidas de rendimiento y de calidad en los granos de cebada, especialmente en las cebadas con destino a maltería. Existe un número acotado de variedades de cebada, las cuales en mayor o menor medida son susceptibles a alguna de las principales enfermedades que afectan a este cultivo (Moreyra y col., 2020). En el contexto actual y debido a las características propias de la comercialización de la cebada, la utilización de las variedades disponibles se encuentra limitada, por lo que el manejo de las enfermedades recae directamente sobre la utilización de fungicidas. La mayoría de los patógenos cuenta con registros de generación de resistencia o pérdida de sensibilidad a diversos ingredientes activos utilizados como fungicidas, tanto a nivel mundial como en el país. Por lo tanto, es necesario monitorear asiduamente la eficiencia de los formulados usados para controlar enfermedades y la sensibilidad in vitro de las poblaciones de organismos que las causan. Con los objetivos de evaluar la eficiencia de control de enfermedades de diversos fungicidas y aportar al estudio de características poblacionales de los diferentes patógenos, como el nivel de sensibilidad a fungicidas, se propuso constituir la REPECC (Red de Estrategias de Protección de Cebada Cervecera) en el marco del Proyecto Disciplinario INTA N० I086 - Actividad A002.
La roya amarilla (RA) de los cereales provocada por el hongo Puccinia striiformis Westend. sensu lato (sentido amplio); este hongo se puede dividir en cinco formas especiales (f. sp.) agropyri, elymi, hordei, secalis y tritici, asociadas al hospedante que infectan con mayor frecuencia. En la campaña 2020/21 en ensayos comparativos de rendimiento de la Red de Cebada Cervecera sitio EEA Bordenave, se observaron clorosis foliares lineales amarillo claras con pústulas de roya, circunscriptas a los estratos inferiores con una severidad menor al 5% en la variedad Alhué; lo mismo fue registrado en un lote de producción de la zona de Darregueira (Bs As). El material se estudió bajo lupa estereoscópica y microscopio óptico de campo claro (Zeiss®), se describieron varios atributos de las uredosporas y teliosporas (n=100) y se analizaron las imágenes con el programa ImageJ®. Las uredosporas color naranja claro, eran unicelulares, cuasi redondeadas, diámetro promedio (17) 18-22 (27) μm. Las teliosporas naranja claro, eran claviformes oblongas, uni y bicelulares, con un pedicelo corto o sin pedicelo, con o sin constricción en el septo. Las células apicales de las teliosporas midieron 25-30 × 23-30 μm (media 29 × 24 μm), mientras que las inferiores midieron 23-27 × 21-25 μm (media 26 × 23 μm). El largo de las teliosporas bicelulares fue mayor a 40 μm y las unicelulares un promedio de (19,2) 28,3 (35) μm. Los pedicelos de las teliosporas medían (0) 2,3–4,5 (6,56) μm de largo. Por las características macro y microscópicas y la bibliografía de referencia, el agente causal corresponde al hongo P. striiformis. En el presente trabajo se determina la presencia con niveles bajos de incidencia y severidad de P. striiformis en el cultivo de cebada en Argentina. - Yellow rust (RA) of cereals caused by the fungus Puccinia striiformis Westend. sensu lato (broad sense); This fungus can be divided into five special forms (f. sp.) agropyri, elymi, hordei, secalis and tritici, associated with the host that infects most frequently. In the 2020/21 campaign, in comparative performance tests of the Red de Cebada Cervecera site EEA Bordenave, linear light yellow foliar chlorosis with rust pustules were observed, circumscribed to the lower strata with a severity less than 5% in the Alhué variety; the same was registered in a production lot in the Darregueira area (Bs As). The material was studied under a stereoscopic magnifying glass and a bright field optical microscope (Zeiss®), various attributes of uredospores and teliospores (n = 100) were described and the images were analyzed with the ImageJ® program. The light orange uredospores were unicellular, almost rounded, average diameter (17) 18-22 (27) μm. The pale orange teliospores were oblong claviform, uni and bicellular, with a short or no pedicel, with or without constriction in the septum. The apical cells of the teliospores measured 25-30 × 23-30 μm (mean 29 × 24 μm), while the lower ones measured 23-27 × 21-25 μm (mean 26 × 23 μm). The length of the bicellular teliospores was greater than 40 μm and the unicellular ones an average of (19.2) 28.3 (35) μm. The pedicels of the teliospores were (0) 2.3–4.5 (6.56) μm long. Due to the macro and microscopic characteristics and the reference bibliography, the causal agent corresponds to the fungus P. striiformis. In the present work, the presence with low levels of incidence and severity of P. striiformis in barley cultivation in Argentina is determined.
Ignacio Erreguerena
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One of the most prevalent foliar diseases in barley is net blotch spot form (NBSF), caused by the fungus Drechslera teres f sp teres. Seed, stubble, and alternative hosts (mostly grasses) are the main sources of inoculum of this disease varying in importance according to crop conditions. Currently, new seed-coated fungicides (FC) with carboxamides (CX) and triazolinthions (TRx) are used to eradicate the inoculum in seed and also to protect the leaf area in early stages . The objective of this work was to determine the effect of these FCs on the development MR and systemic protection period. The treatments consisted of micro plots (field without crop rotation), Shakira barley variety was used and treated with four FC mixture of triazoles (TR) and strobilurins (ES), imidazole (IMI) with and without CX or TRx. Controls: without fungicide (SF) and maximum protection (FC with CX + foliar Z13 fungicide). The design was a DBCA with four repetitions. The incidence was evaluated NBSF every ten days until Z33 and then every 20 days until Z77. The AUDPC was calculated, the apparent rate of infection (r) and a logistic model was fitted. All FCs reduced the disease (p <0.05) compared to to SF (40-90%) reducing the r in the evaluation period (55 days). FCs with CX and TRx reduced NBSF 20-50% more than the IMI + TR mixture providing systemic protection for at least 45 days after emergence (incidence up to 30%) delaying eventual foliar fungicides sprays throughout the crop cycle. Una de las enfermedades foliares más prevalentes en cebada es la mancha en red (MR), provocada por el hongo Drechslera teres f sp teres . La semilla, rastrojo y hospedantes alternativos (gramíneas) componen las fuentes de inóculo de esta enfermedad variando en importancia según condiciones del cultivo. Actualmente, se utilizan nuevos fungicidas curasemillas (FC) con carboxamidas (CX) y triazolintionas (TRx) para erradicar el inóculo en semilla y además para proteger la parte área en estadios tempranos. El objetivo de este trabajo fue el de determinar el efecto de estos curasemillas en el desarrollo de MR y periodo de protección sistémico. Los tratamientos consistieron en microparcelas (lote sin rotación), se sembró la variedad Shakira tratada con cuatro FC mezcla de triazoles (TR) y estrobilurinas(ES),imidazol (IMI) con y sin CX o TRx. Testigos: sin fungicida (SF) y protección máxima (curasemilla con CX+foliar Z13). El diseño fue un DBCA con cuatro repeticiones. Se evaluó la incidencia de MR cada 10 días hasta Z33 y luego cada 20 días hasta Z77. Se calculó el AUDPC, la tasa aparente de infección ( r ) y se ajustó un modelo logístico. Todos los FC redujeron la enfermedad ( p < 0.05) con respecto al SF (40-90%) reduciendo la r en el periodo comparado (55 días). Los FC con CX y TRx redujeron la MR entre un 20-50% más que la mezcla IMI + TR brindando una protección sistémica hasta al menos 45 días después de la emergencia (incidencia hasta 30%) retrasando eventuales aplicaciones foliares a los largo del ciclo del cultivo.
Ignacio Erreguerena
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Parastagonospora nodorum agente causal del tizón por Septoria o del nudo y de la gluma en trigo. Este puede producir síntomas en todos los órganos aéreos de la planta; es decir, hojas, vainas, tallos, glumas y aristas. Se ha observado un aumento en prevalencia de esta enfermedad reemergente a través de las últimas campañas de trigo. En la actual campaña se ha identificado a P. nodorum provocando síntomas foliares en variedades de cebada como Jennifer, Andreia y Traveler. Estos síntomas consisten en pequeñas lesiones foliares de color marrón oscuro, generalmente en la nervadura central de las hojas más viejas más cercanas a la superficie del suelo. Estas manchas necróticas suelen tener un halo amarillento las cuales suelen expandirse y se vuelven ovales o elípticas con centros de color marrón oscuro. Las fuentes de inóculo más importantes de esta enfermedad son la semilla y el rastrojo de trigo y cebada infestado. Será de gran importancia el seguimiento de esta enfermedad en las siguientes campañas y generar información para la evaluación de posibles riesgos sanitarios, para su correcto diagnóstico y su manejo en el contexto integral de ambos cultivos.
Ignacio Erreguerena
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Relevamiento de enfermedades en las diferentes variedades comerciales de cebada cervecera en Argentina en diversos ambientes de la produccion del cultivo. Survey of diseases in different commercial varieties of brewing barley in Argentina in various environments of crop production.
Ignacio Erreguerena
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Las enfermedades fúngicas causan pérdidas de rendimiento y de calidad en los granos de cebada, especialmente en las cebadas con destino a cervecería. Existe un número acotado de variedades con destino a cervecería, de las cuales en mayor o menor medida son susceptibles, al menos a alguna de las principales enfermedades que afectan a este cultivo. Para abordar esta problemática de manera amplia, en el presente documento se discriminan grupos de enfermedades y tácticas de protección química para que cada empresa proveedora de insumos sanitarios del cultivo elabore estrategias incorporando sus productos a la misma. Con el objetivo de evaluar y validar las estrategias de protección con productos fungitóxicos, ante enfermedades en el cultivo de cebada cervecera se propuso constituir la REPEC. Esta red se efectuó con el esfuerzo conjunto de INTA y el MAA de la Provincia de Bs. As. (a través de sus estaciones experimentales/chacras de Balcarce, Bordenave, Barrow, Miramar y Pergamino) y empresas proveedoras de insumos para la protección de cultivos, las cuales aportaron sus productos y recursos presupuestarios para complementar el armado de la misma. La REPEC se implantó en seis localidades de la provincia de Buenos Aires (Balcarce,Bordenave, Barrow, Tandil, Pergamino y Miramar), las cuales representan diferentes ambientes productivos. En cada localidad se implantó un ensayo comparativo de rendimiento (ECR) en lotes, con antecedentes del cultivo y/o de enfermedades, con microparcelas. Para esto se utilizaron los dos cultivares más sembrados, Andreia y Shakira, que a su vez son contrastantes en el comportamiento frente a las principales enfermedades. Se evaluaron diferentes estrategias de protección tal como se describe en el trabajo.
Ignacio Erreguerena
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Estudiar de forma integral los patosistemas en el cultivo de cebada y estrategias sustentables para su manejo.
 
Ignacio Erreguerena
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La cebada es afectada por la Escaldadura (EC) producida por Rhynchosporium secalis, y el salpicado necrótico (SN) por Ramularia collo-cygni siendo enfermedades prevalente y emergente en el Sudeste Bonaerense, respectivamente. Ambas afectan el área foliar provocando pérdidas de rendimiento y calidad de grano. El control químico es una herramienta eficaz de control y requiere de ajustes para el momento oportuno de aplicación. El objetivo fue identificar la ventana de protección (VP) para garantizar bajos niveles de SN y EC. Se realizó un ensayo en la EEA INTA Balcarce (Cultivar: Andreia). Se establecieron diez tratamientos según periodos de protección/desprotección fúngica mediante aplicaciones de fungicida (Isopyrazam 12,5g + azoxistrobina 20g) distribuidas diferencialmente en cinco fechas a lo largo del ciclo del cultivo (entre 0 y 132 días después de la siembra, dds). Se usó un DBCA con cuatro repeticiones. Se incluyó un tratamiento de protección completa (PC; cinco aplicaciones) y otro desprotegido (sin fungicida). En el estadio de grano lechoso (126 dds) se evaluó la incidencia de EC y SN. Los periodos de protección/desprotección que no difirieron de la PC fueron ≥0-84/≤0-27 dds y de ≥0-84/≤0-52 dds para EC y SN respectivamente. La VP para EC va desde dos o tres hojas (27dds) hasta aristas visibles (84 dds) y para SN desde inicio de elongación de tallo (52 dds) hasta aristas visibles. Dosis y nº de aplicaciones en las VP, dependerán de la presión del patógeno, condiciones ambientales y genotipo.
Ignacio Erreguerena
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Ramularia leaf spot (RLS) caused by Ramularia collo-cygni (Rcc), has become one of the main constraints to barley production in Argentina and Uruguay. Grain yield losses as high as 70% have been reported in susceptible cultivars. The emergence of RLS as a major disease in the last six years has redirected coordinated research efforts to advance on the understanding of Rcc, its epidemiology and best management strategies in our production systems. Based on Rcc-DNA quantification, RLS is widely present in seed lots, especially after epidemic years (i.e. 2012). Leaf wetness during elongation associated with stress factors in the crop has an impact on disease onset. Commercial cultivars and advanced lines were characterized under intermediate to high disease pressure in nurseries and field trials. Most of the commonly grown cultivars were intermediate to susceptible to RLS. Best timings for fungicide application for RLS control in epidemic years were at stem elongation (ZGS 32 to 38) and awns-peeping (ZGS 47-49). Fungicides containing SDHI (isopyrazam+azoxystrobin and fluxapyroxad+pyraclostrobin+epoxyconazole) and combinations with prothioconazole were the most effective fungicides in controlling RLS improving yield and grain quality. Yet, the most efficient and economic options may vary in years with moderate epidemics. Results from these studies emphasize the importance of analyzing seedlots for Rcc and suggest that both fungicide and timing are major factors in optimizing RLS control.
Las limitantes más importantes del cultivo de cebada para la región del sur bonaerense son la nutrición mineral y las enfermedades foliares, dos factores que inciden directamente sobre el rendimiento y calidad comercial del grano. Dentro de las enfermedades más prevalentes podemos enumerar dos grandes grupos, las enfermedades de suelo y las foliares. El primer grupo está compuesto por enfermedades que producen la muerte y/o crecimiento subnormal de plántulas afectando a la implantación del cultivo. Las mismas son provocadas por un complejo de hongos patógenos de suelo en los que se incluye al género Rhizoctonia sp. y Fusarium spp., entre otros. Dentro de las enfermedades foliares se encuentran mancha borrosa (MB) (Bipolaris sorokiniana, teleomorfo: Cochliobolus sativus), mancha en red (MR) (Drechslera teres f. teres, teleomorfo: Pyrenophora teres), escaldadura (Esc) (Rhynchosporium secalis), el salpicado necrótico (SNC) (Ramularia collo-cygni) y roya del tallo (RT) (Puccinia graminis f. sp. tritici). Las herramientas actuales para el manejo sanitario del cultivo recaen en gran medida en el uso de fungicidas, tanto foliares como curasemillas. Esta práctica es muy común y necesaria sobre todo en el sudeste de la provincia de Buenos Aires donde las lluvias invernales son abundantes y la oferta de resistencia varietal a las enfermedades fúngicas es limitada. Actualmente en la Argentina las familias de ingredientes activos (i.a´s) más utilizadas para la protección química ante las enfermedades en cebada son las estrobilurinas (inhibidores de la quinona externa), triazoles (inhibidores de la demetilasa) y/o las carboxamidas (inhibidores de la succinato deshidrogenasa). El uso de moléculas con mismo modo de acción, utilización de sub-dosis y/o aplicaciones divididas, la falta de rotación de familias de i.a´s, aplicaciones tardías, entre otras, han provocado en el mundo la generación de cepas o variantes tolerantes/resistentes a diversos fungicidas incluyendo a los hongos antes mencionados (FRAC, 2013). En un contexto local con intensidades crecientes de las enfermedades por la escasa o nula rotación es necesario evitar prácticas agronómicas que generen resistencia/tolerancia a los productos fungicidas. Por lo tanto, resulta importante contemplar criterios y conocimientos para que el uso de esta tecnología sea eficiente, reduciendo el número de aplicaciones, lo cual contribuye con la sustentabilidad del cultivo y produce menor impacto sobre el ambiente.