OLIVITECH: Optimización de la olivicultura mediante análisis tecnológico y aerobiológico
María Fernández-González, Kenia Caridad Sánchez Espinosa, David Rey, Debora Franco, Thalia Morales, María José Tenor-Ortiz, José Antonio Oteros, Carmen Galán, Francisco Javier Rodríguez-Rajo
Departamento de Biología Vegetal y Ciencias del Suelo, Facultad de Ciencias, Universidad de Vigo
MONET Tecnología e Innovación SL
Departamento de Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal, Universidad de Córdoba
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María Fernández-González 1, Kenia Caridad Sánchez Espinosa 1, David Rey 2 , Débora Franco 2, Thalia Morales 3, María José Tenor-Ortiz 3, José Antonio Oteros 3, Carmen Galán 3, Francisco Javier Rodríguez-Rajo 1*
1 Departamento de Biología Vegetal y Ciencias del Suelo, Facultad de Ciencias, Universidad de Vigo, 32004, Ourense, España
2 MONET Tecnología e Innovación SL. Nigrán, Pontevedra
3 Departamento de Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal, Universidad de Córdoba, 14012, Córdoba, España
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1. Introducción
En el sector agrícola de España, existe una creciente necesidad de reducir el uso de productos químicos debido a los problemas que genera su abuso, como la resistencia a plagas, el aumento de los costes de producción y el riesgo de contaminación del medio ambiente, incluyendo el aire, el agua, los suelos y los cultivos, como ejemplo, el olivar. Para lograr esta reducción, la detección temprana de plagas es esencial. En el caso del olivar, el uso de biosensores para monitorizar el estado de salud y desarrollo del cultivo en tiempo real se presenta como una herramienta clave para asegurar una producción óptima de aceituna. Los productores necesitan disponer de tecnologías que detecten rápidamente plagas, y enfermedades perjudiciales, así como la necesidad de adaptación de este cultivo al inminente cambio climático, permitiéndoles actuar con rapidez.
El manejo integrado de plagas y enfermedades del olivo ha ganado relevancia en los últimos años (Moral et al., 2008, Viruega et al. 2013, Scehna et al. 2017, Nigro et al. 2018, Iliadi et al. 2018, Ávila et al. 2020, Garrido et al. 2022). Esta estrategia busca combinar métodos naturales de control, minimizando el uso de productos químicos y promoviendo el desarrollo sostenible del cultivo. Para implementar esta lucha de manera efectiva, es crucial realizar un seguimiento constante de los cultivos para detectar patógenos y plagas a tiempo, basándose en la estimación de riesgos y el umbral de tolerancia. El éxito de esta estrategia depende de un conocimiento profundo de las variables que influyen en la virulencia de las enfermedades, el ciclo biológico de los fitopatógenos y el tipo de daño que causan (Galán et al. 2005, Garrido et al. 2021, Piña-Rey et al. 2020).
Las enfermedades fúngicas en olivar, como el repilo (Venturia oleaginea), la antracnosis (Colletotrichum spp.), la aceituna jabonosa (Pseudocercospora cladosporioides) y la alternariosis (Alternaria) representan un gran desafío. Estas enfermedades no solo afectan la producción local, sino que pueden causar un considerable impacto regional, provocando pérdidas significativas en la cosecha. El cambio climático y el uso excesivo de fitosanitarios agravan estos problemas, creando resistencias y alterando los ecosistemas, por lo tanto, es necesario conocer los ciclos de vida de los patógenos para determinar los momentos más críticos para la infección.
El presente proyecto de innovación busca implementar soluciones para predecir enfermedades fúngicas en el olivo, combinando datos meteorológicos, fenológicos y técnicas aerobiológicas. Además, evaluará el impacto del cambio climático en el olivo, optimizando las aplicaciones de tratamientos fitosanitarios. Este estudio no solo pretende mejorar la calidad de la aceituna y el aceite, sino disminuir los costes de producción y contribuir a la protección del medio ambiente, reduciendo las emisiones derivadas de los desplazamientos innecesarios del tractor
2. Material y métodos
2.1. Grupo Operativo y área de estudio
OLIVITECH es un Grupo Operativo Supraautonómico de carácter multidisciplinar que abarca la Comunidades Autónomas de Galicia y Andalucía, y cuenta con un total de siete participantes entre miembros solicitantes y miembros subcontratados (Figura 1). La ejecución del proyecto abarca las campañas 2023-24, 2024-25 y 2025-26, durante el ciclo reproductor del olivo, con
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olivares experimentales en parcelas de la empresa Aceites Abril (Noroeste de España), en Moreiras y A Groba (Ourense); y en el Sur de España en parcelas experimentales de la zona olivarera de la campiña cordobesa y zona olivarera Subbética, pertenecientes a las empresas Deoleo y Omolive (Córdoba).
Figura 1 Situación de los miembros solicitantes y subcontratados del grupo operativo supraautonómico OLIVITECH
2.2. Estudio aerobiológico
Para llevar a cabo el estudio aerobiológico se utilizaron dos tipos de muestreadores:
1- Captadores volumétricos tipo Hirst, modelo Lanzoni VPPS-2010 (Hirst, 1952). Estos aparatos constan de una bomba de succión que aspira aire a razón de 10 L/min y la alimentación energética se la proporciona un panel solar. Estos captadores muestrearán durante las 24 horas del día en el período de estudio, colocaremos un captador volumétrico en cada una de las parcelas muestreadas. El recuento de esporas se realizará según el modelo propuesto por la Red Española de Aerobiologia (REA) (Galán et al., 2007).
2- Captadores aerobiológicos automáticos tipo PollenSense, uno en cada área bioclimática. Estos captadores permiten la detección en tiempo real de partículas y esporas fúngicas en el aire, ofreciendo, además, una buena precisión en cuanto a su identificación y cuantificación. A diferencia de los métodos convencionales estos captadores PollenSense automatizan el proceso y proporcionan datos continuos durante las 24 horas de los siete días de la semana. Su diseño avanzado, y su capacidad para integrarse con otros sistemas digitales, lo convierten en una herramienta apropiada en este proyecto.
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2.3. Estudio fenológico
El estudio fenológico se realizará mediante una visita semanal a los olivares, desde marzo hasta la recolección de la aceituna, incrementándose a dos veces por semana durante el estadio de floración. Para realizar el estudio fenológico se seleccionarán 20 árboles de forma aleatoria en cada una de las parcelas, y se utilizará la escala BBCH desarrollada por Meier (2001), y la adaptada al olivo por Sanz-Cortés et al. (2002) para el monitoreo de los diferentes estadios fenológicos (E-5: Desarrollo de inflorescencias; E-6: Floración; E-7: Desarrollo del fruto; E-8: Maduración del fruto).
2.4. Datos meteorológicos
En cada una de las parcelas estudiadas se colocó una estación meteorológica. La estación incorpora sensores para medir temperatura y humedad ambiente, humedad foliar, pluviometría, dirección y velocidad de viento, radiación solar, temperatura y humedad de suelo.
Cada estación recoge los datos de sus sensores y los envía a un servidor gestionado por Monet para su almacenamiento y posterior procesado. La recogida de datos meteorológicos se lleva a cabo ininterrumpidamente durante todo el año en el período completo de la duración del proyecto.
2.5. Análisis de datos
Se desarrollarán modelos de predicción de aparición de esporas en la atmósfera con los datos recogidos por las estaciones meteorológicas, y como estimadores de los modelos se evaluarán variables aerobiológicas, fitopatológicas y meteorológicas. Además, se desarrollarán y adaptarán algoritmos a partir de los datos meteorológicos registrados en los olivares que nos permitan identificar los momentos propicios para los posibles ataques de los hongos fitopatógenos más importantes de los olivares de España: el repilo, la antracnosis, la alternariosis y la aceituna jabonosa.
Con todo ello se pretende crear una herramienta de aviso de posibles infecciones de hongos que combinen los datos fenológicos, meteorológicos y aerobiológicos para optimizar el cultivo integral y sostenible del olivo en las dos áreas bioclimáticas bajo estudio
3. Resultados y discusión
En este trabajo presentamos resultados preliminares del proyecto. Se muestra la evaluación durante la campaña 2023-2024 entre abril y octubre, ya que a esta altura del proyecto son los únicos datos de los que disponemos. En la actualidad estamos recopilando datos adicionales, con la posibilidad de ofrecer conclusiones más firmes en próximas campañas, 2024-25 y 202526.
Si analizamos el promedio de fenología en las parcelas de las dos áreas estudiadas, Ourense y Córdoba, observamos que el ciclo reproductivo del olivo se extendió en el año 2024 un total de 216 días en Ourense y 230 días en Córdoba, estos datos son similares a los apuntados por diferentes autores, por ejemplo, en Turquía apuntan una duración entre el inicio de las inflorescencias y el inicio de la maduración (coloración de los frutos) entre 183 y 226 días, en función de la variedad estudiada (Tunç et al., 2024).
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Figura 2. Duración de los diferentes estadios fenológicos en las dos áreas de estudio, Ourense y Córdoba, durante la campaña 2024
Si analizamos los estadios fenológicos por separado observamos que, de forma general, comienzan con antelación en Córdoba, así el estadio 5 (Desarrollo de inflorescencias) tuvo una duración media de 24 días en Córdoba y 55 en Ourense, aunque la longitud real de esta fase no la conocemos con exactitud ya que comienza antes de que nosotros comenzamos a recopilar datos en el mes de abril. La duración del estadio 6 (Floración) ha sido la más corta, de 27 y 23 días en Ourense y Córdoba respectivamente. Estudios realizados en Toledo apuntan una duración menor del período de floración, en torno a 11-13 días (Rojo y Pérez-Badia, 2015). Sin embargo, el estadio 7 (Desarrollo del fruto) ha sido el estadio de mayor duración con 91 días en Ourense y 138 días en Córdoba. El estadio 8 (Maduración del fruto) ha contado con una duración de 43 días en Ourense y 55 días en Córdoba, siendo este el estadio prácticamente coincidente en ambas áreas de estudio, con un ligero retraso en Córdoba (Figura 2).
En relación al porcentaje de esporas fitopatógenas registradas en cada una de las áreas estudiadas, noroeste de España (Ourense) y sur de España (Córdoba), observamos que en Ourense el tipo esporal que tiene mayor representación ha sido P cladosporioides (74%), seguido de Alternaria (24%) y V. oleaginea (2%). Sin embargo, en el área de Córdoba, el hongo fitopatógeno con mayor presencia ha sido Alternaria (95%), seguido de Colletotrichum spp. (3%) y P cladosporioides y V oleaginea con un 1% de representación respectivamente (Figura 3). La diferente distribución en cuanto a la tipología de esporas puede deberse a los requerimientos climáticos que cada hongo necesita para esporular y generar una infección. Por ejemplo, la mayor presencia de P cladosporioides en Ourense, puede estar relacionada con la meteorología, ya que algunos autores apuntan que la producción de esporas de este tipo esporal se ve favorecida por temperaturas entre 20-25 °C y humedades relativas entre 80 y 95% (Lombardo et al., 2024), estas condiciones de temperatura y humedad son más propias del norte Peninsular, con clima templado, que del sur con clima mediterráneo.
Figura 3. Porcentaje de las principales esporas fitopatógenas, V oleaginea, Alternaria, P. cladosporioides y Colletotrichum spp., en cada una de las áreas de estudio, Ourense y Córdoba, en 2024
Finalmente, si analizamos el porcentaje de presencia de esporas en el aire, durante los diferentes estadios fenológicos del olivo, podemos observar que, en el noroeste de España, los porcentajes más elevados se registraron durante los últimos estadios fenológicos, Desarrollo del fruto (E-7) y Maduración del fruto (E-8), con una distribución de los fitopatógenos diferente en función del estadio, con mayor porcentaje de Alternaria durante el estadio 7 (Desarrollo del fruto) y de P. cladosporioides y V. oleaginea durante el estadio 8 (Maduración del fruto) (Figura 4).
Figura 4. Porcentaje de esporas fitopatógenas, V oleaginea, Alternaria, P. cladosporioides y Colletotrichum spp., durante los principales estadios fenológicos (E-5: Desarrollo de inflorescencias; E-6: Floración; E-7: Desarrollo del fruto; E-8: Maduración del fruto), en Ourense y Córdoba en la campaña 2024
En el sur peninsular, se observa una presencia similar, con mayores porcentajes de presencia de esporas en los dos últimos estadios (Figura 3). Sin embargo, a diferencia del norte peninsular, en Córdoba los mayores porcentajes de los cuatro tipos esporales identificados se han registrado durante el estadio de Maduración (E-8), destacando el máximo porcentaje de P. cladosporioides seguido de Colletotrichum spp., Alternaria y, por último, V. oleaginea.
4. Conclusiones
En el presente trabajo se analizaron los resultados preliminares en cuanto a datos fenológicos y aerobiológicos durante la primera campaña (2023-2024) de estudio en las áreas olivareras del Noroeste y Sur de España, y las diferencias obtenidas entre ambas regiones, influenciadas probablemente por las variaciones climáticas. Por tanto, se pretenden integrar estos datos y las
Piña-Rey, A., González-Fernández, E., Fernández-González, M., Lorenzo, M.N., Rodríguez-Rajo, F.J. (2020). Climate change impacts assessment on wine-growing bioclimatic transition areas. Agriculture (Switzerland), 10(12), 1–21, 605.
Rojo J. & Pérez-Badia R. (2015). Models for forecasting the flowering of Cornicabra olive groves. Int J Biometeorol, 59(11), 1547-56.
Sanz-Cortés, F., Martínez-Calvo, J., Badenes, M.L., Bleiholder, H.; Hack, H., Yacer, G., Meier, V. (2002). Phenological growth stages of olive trees (Olea europaea). Ann. Appl. Biol. 140, 151–157.
Schena, L., Abdelfattah, A., Mosca, S., Li Destri Nicosia, M.G., Agosteo, G.E., Cacciola, S.O. (2017). Quantitative detection of Colletotrichum godetiae and C. acutatum sensu stricto in the phyllosphere and carposphere of olive during four phenological phases. European Journal of Plant Pathology, 149(2), 337–347.
Tunç, Y., Yaman, M., Yilmaz, K.U. (2024). Determination of Phenotypic Diversity and Effective Temperature Sum Times in Some Olive (Olea europaea L.) Varieties by Using Phenological Stages with Multivariate Analysis. Applied Fruit Science, 66, 1151–1161.
Viruega J. R., Moral J., Roca L. F., Navarro N., and Trapero A. (2013). Spilocaea oleagina in Olive Groves of Southern Spain: Survival, Inoculum Production, and Dispersal. Plant Disease, 97(1549),1556
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