Muestreo y comportamiento del acaro steneotarsonemus spinki en el cultivo de arroz en Monteria, Colombia

INTRODUCCION

Los brotes de artrópodos en un cultivo, indican que los mecanismos implicados en el crecimiento y desarrollo de las poblaciones, están actuando de forma irregular. Los factores bióticos y abióticos pueden inducir cambios en el equilibrio de las poblaciones.

En el 2005 se registró la presencia del ácaro Steneotarsonemus spinki en Colombia, detectándose en las zonas de Casanare y el Tolima, posteriormente en el Caribe Húmedo y Seco. En el 2009 se presentó una alerta por la presencia de este artrópodo en la región de Saldaña y Espinal. Desde el 2010 se registra en los Llanos Orientales y se le ha atribuido la disminución en los rendimientos sin establecer los factores que incidieron en la producción del cultivo de arroz en cada zona arrocera.

Por desconocimiento de los asistentes técnicos, temor de los agricultores y la presión del agrocomercio en algunas zonas se efectuaron aplicaciones indiscriminadas y repetidas de insecticidas Fosforados y Carbamatos, entre otros, buscando controlar las denominadas “altas” poblaciones del ácaro blanco del arroz S. spinki.

El MIP enfatiza como primer fundamento el diagnóstico correcto de los diferentes problemas fitosanitarios. Los sistemas de evaluación que se logren definir deben llevar a precisar los niveles de población y/o daño, que ameriten la intervención con medidas de control. El muestreo es una herramienta de planificación del manejo integrado de insectos en los cultivos, que permite realizar una evaluación de las poblaciones de insectos fitófagos y determinar la magnitud de su daño. También puede ayudar a evaluar en qué proporción se encuentran los enemigos naturales respecto a los fitófagos.

La forma de hacer el muestreo debe tener un criterio bien definido, ya que los insectos no siempre están distribuidos uniformemente. Ellos se pueden encontrar distribuidos al azar, uniformemente o en forma agregada o grupos en el lote. Por tal motivo se desarrolló ésta investigación con el interés de evaluar el comportamiento poblacional, la distribución del ácaro en la planta, en el espacio y el tiempo, estimar el número de muestras para el monitoreo del artrópodo en lotes comerciales y determinar la población de S. spinki en las variedades de arroz.

METODOLOGIA.

1. Comportamiento poblacional del ácaro: Este trabajo se efectuó en el 2010 en un lote comercial de arroz, en el cual buscó relacionar la magnitud de la población del ácaro con el estado de desarrollo del cultivo (fenología).

Muestreo. Con el propósito de incluir todo el lote en el muestreo se hizo una estratificación imaginaria, en forma de cuadrícula ubicada en el centro del lote, evitando bordes y canales. Se marcaron 9 puntos con estacas y banderas, empezando el recorrido de izquierda a derecha. La distancia entre cada punto corresponde a una distribución tal que sea representativa para el área a evaluar (figura 1). Para ello el lote se dividió en tres niveles con dirección Norte- Sur y tres (3) en dirección Oriente-Occidente para un total de 9 sectores. El lote se recorrió en su totalidad y no en un sitio en particular.
Unidades para muestreo: En cada punto se tomaron 2 tallos (macollas) con raíces y se embalaron en bolsas de plástico que se colocaron en neveras de icopor debidamente marcadas con el nombre de la finca, fecha de muestreo, variedad, edad del cultivo y punto de muestreo (1 a 9). Para determinar la presencia de ácaros las muestras se analizaron el mismo día de la colecta, tomando de cada tallo las tres primeras hojas con vaina considerando la hoja superior completamente emergida como la primera. Las muestras se revisaron con estereoscopio de luz directa. En cada vaina se contabilizó el número total de ácaros blancos adultos encontrados en las vainas los cuales se registraron en el formato de evaluación elaborado para tal fin.

TOTAL: 9 puntos x 2 tallos x 3 hojas = 54 hojas/lote. Esto implica que la unidad de muestreo son las hojas con vaina (bien formadas).

Frecuencia del muestreo. El monitoreo se realizó desde los 40 días de emergido el cultivo hasta la etapa de maduración, cada 10 días.

Figura 1. Diagrama de la distribución de los puntos de muestreo por lote.

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El número de muestras por lote en esta fase exploratoria, tiene como punto de partida, la facilidad, la logística, el recurso físico y la viabilidad técnica de revisar en condiciones de laboratorio un lote por día, debido a la capacidad de trabajo.

2. Monitoreo y estimación del tamaño de muestra. Se efectuó en el 2010 A y 2011 B en varios lotes comerciales de arroz en el municipio de Montería. En cada lote se monitoreó la población del ácaro de acuerdo a la metodología descrita anteriormente, o sea muestreo sistemático en cuadrícula (figura 1), realizando un único muestreo en la etapa de floración del cultivo. La información obtenida se anotó en una tabla de Excel elaborada para tal fin. Se determinó promedio y varianza para estimar el número de muestra a usar en el futuro teniendo en cuenta la Confiabilidad (Z) y el Máximo Error Permisible (MEP), según la fórmula de la figura 2. También se determinaron los coeficientes a y b de la ley de Taylor como indicadores del patrón espacial del ácaro, para ver cómo ellos, pueden afectar el tamaño de la muestra.

Figura 2. Máximo Error Permisible (MEP), Confiabilidad (Z), intervalo de confianza (IC) y número de muestras (n).

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3. Poblaciones de S. spinki. El propósito fue evaluar las poblaciones de ácaro en las diferentes líneas/variedades de Fedearroz, durante su época de floración en condiciones de riego en el Centro de Investigación La Victoria ubicado en el kilómetro 8 del municipio de Montería, con las siguientes coordenadas: 8º 89’ latitud norte y 75º 49’ longitud oeste, respecto al meridiano de Greenwich; a una altura de 20 m.s.n.m., temperatura promedio de 28ºC, 1200 mm de precipitación anual y un promedio de 80% de humedad relativa. Las evaluaciones se efectuaron en el demostrativo de variedades sembrado semestralmente desde el 2007 hasta el 2011 A. Se evaluaron variedades comerciales, sembradas a 100 kilogramos por hectárea en 10 surcos de 5 metros de longitud. El muestreo se realizó en la etapa de floración, tomando aleatoriamente 30 tallos con raíz de cada variedad. Las plantas se ubicaron en bolsas plásticas rotuladas con la variedad, se embalaron en neveras de icopor y se trasladaron al laboratorio de Fedearroz. Se revisó la vaina de la hoja bandera de cada planta. La separación y conteo de adultos del ácaro blanco se realizó en un estereoscopio de luz directa. La información obtenida se tabuló en un formato elaborado para tal fin.

RESULTADOS Y DISCUSION

COMPORTAMIENTO POBLACIONAL DE S. spinki.

El comportamiento poblacional de S. spinki se relaciona con el desarrollo del cultivo. El ácaro se registró desde los 40 días en la tercera hoja y las mayores poblaciones se presentaron a los 70 días (etapa de floración). En la etapa de floración la mayor población estuvo asociada a la hoja 3 (línea verde), mientras que en la etapa de grano lechoso la hoja bandera (línea azul) albergó la mayor población del ácaro (figura 3).

Figura 3. Concentración de la población de S. spinki en hojas de acuerdo a la etapa del cultivo de arroz. Montería, 2010 A.

En general, se puede decir, que cerca del 43% de los ácaros ocuparon la “Hoja 3” y cerca del 39% la Hoja Bandera (Hoja 1). Esto ofrece una idea para la estandarización de muestreos futuros, pues se conoce ya un poco de la preferencia de los ácaros por ocupación de la planta. Las hojas 2 y 3 retienen cerca del 60% de la población de ácaros y ellas están completamente formadas en el momento de floración, por lo que puede pensarse en definir las hojas 2 y 3 para muestreos hasta cerca de los 60 días,y las hojas 1 y 2, a partir de los 70 días (tabla 1).

En la época que registró mayor población de ácaros vistos, es decir entre los 70-80 días, hubo una concentración del 41% de la población. Acumulado hasta el día 70, sólo totalizó el 24%. ( tabla 1). Esta concentración de la población ayuda a determinar épocas adecuadas para la detección y/o estimaciones de población del ácaro, durante programas de seguimiento fotosanitario.

Tabla 1. Población de S. spinki de acuerdo a la etapa fenológica del cultivo de arroz y a la hoja ocupada. Montería, 2010 A.

MONITOREO EN LOTES COMERCIALES.

Se evaluaron 47 lotes en el período de 2010 A al 2011 B, con un rango para el promedio de 0,02 a 58,83 ácaros/vaina y una varianza respectiva de 0,02 y 4771. Evidentemente es una distribución muy heterogénea, como también pudo apreciarse en el segmento anterior y fácilmente al lado de un sector denso en población de ácaros puede haber un sector limpio.

Con la expresión definida para n (figura 2), se determinó el tamaño de muestra necesario para estimar la población del ácaro en un lote de arroz. En la tabla 2 aparecen los tamaños de muestra para cinco niveles de confiabilidad (99, 95, 90, 85 y 80%) y para cinco niveles de precisión (MEP: 1, 5, 10, 15 y 20 %) Para esta determinación, se asumió el valor de promedio más alto encontrado en los lotes y su respectiva varianza (tabla 2).

Tabla 2. Tamaño de muestra de S. spinki en el cultivo de arroz, Montería 2010 A-2011B.

Estos resultados indican que se requieren 57 muestras para estimar un promedio con una confiabilidad del 80% y un MEP del 20% en una población que tenga 59 ácaros/vaina en promedio y una varianza de 4771. El intervalo de estimación del 20% de máximo error permisible es 47.2-78.8.

Patrón de distribución. La relación varianza/promedio, numéricamente mayor que uno, en cada muestra evaluada (datos no presentados en este reporte), y los índices de Taylor calculados para la serie de muestras (figura 4), donde el intercepto (a=1.797, A=exp(a) =6.03 ) es un factor de muestreo, y la pendiente (b=1.409) corresponde a la estimación del índice de disposición espacial de la especie, sugieren un comportamiento “agregado”, o “en colonias” o “contagioso”. Estos resultados concuerdan con los reportados por Rodríguez et al, 2009, quienes evaluaron el hábitat preferencial del artrópodo en variedades de arroz en Cuba. También pueden apreciarse, observando la figura 3, donde claramente se percibe cómo de una fecha a otra aumenta la ocupación, a partir de un punto focal inicial.

Este resultado, permite predecir la varianza en función del promedio, a partir de la experiencia obtenida con los 47 lotes. De esta manera, contar con un proceso que haya mitigado posibles errores de muestreo en algún lote, al hacer una ajuste conjunto de toda la zona, robustece los cálculos y puede aprovecharse para refinar el tamaño de muestra ya estimado.

Figura 4. Patrón de distribución de S. spinki en el cultivo de arroz, Montería 2010 A. n=47 lotes

El conocimiento de valores preliminares de la Ley de Taylor, se puede aplicar a la siguiente expresión para calcular el tamaño de la muestra:

De nuevo, tomando diferentes valores de Máximo Error Permisible (D) y de Confiabilidad, el tamaño de muestra de 54, nos ofrece ahora una confiabilidad cercana al 95 % (tabla 3).

Tabla 3. . Tamaño de muestra, a partir de los coeficientes del ajuste de la ley de Taylor, sobre poblaciones de S. spinki en el cultivo de arroz, Montería 2010 A-2011B. A=6.03 factor de muestreo b=1.797 indice de agregación de la especie.

Este tamaño de muestra ha sido definido pensando en una población que esté aproximadamente por los 59 individuos. Lo anterior significa que para poblaciones más bajas, no se podría garantizar la misma confiabilidad y precisión, pero si para aquellos casos en los cuales el nivel puede superar los 59 ácaros.

Existe otro tipo de muestreo, en el cual sólo se indaga la posibilidad de que el organismo esté presente. Se conoce como: Muestreo de Detección. Podría plantearse una estrategia híbrida, en la cual, en las primeras fases del cultivo se hace un muestreo de detección y una vez se encuentre la presencia, se realiza la fase de estimación, en aquellos sitios donde se haya registrado o que estén en la época de floración. La experiencia sobre la marcha, permitirá hacer una evaluación permanente de la metodología.

Se ha calculado el tamaño de muestra para encontrar al menos un ácaro, en una población que se supone tiene una incidencia de F y la confiabilidad está dada por P (95%), según la expresión:

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Este es un muestreo válido para “detección” de presencia del ácaro, por lo tanto, basta con ver 1 ácaro para saber que sí está en el lote.

Si con 59 muestras, no aparece ningún ácaro, la respuesta es: no está o está con una incidencia inferior al 5%.

El desarrollo general de la fórmula se presenta en la figura 5.

Figura 5. Plan de muestreo para detección (Confiabilidad 95%) de S. spinki en el cultivo de arroz, Montería 2010 A.

POBLACION DE Steneotarsonemus spinki EN VARIEDADES.

Los resultados durante el desarrollo de la investigación, indican que existen diferencias en la población del ácaro en las variedades y semestres evaluados. Se observa que la población promedio en las variedades evaluadas fue de 37,3 ácaros/vaina. El artrópodo mostró mayor preferencia por las variedades Fedearroz Victoria I, Oryzica llanos 4 y Fedearroz 275 (tabla 3).

La reacción de los materiales de arroz, muestran que las menores poblaciones se observaron en las variedades Fedearroz 174, Fedearroz 2000 y Fedearroz 60 con 18,2, 21,1 y 21,9 ácaros/vaina respectivamente.

Las poblaciones del artrópodo presentaron diferencias en los seis (6) semestres evaluados con rangos de 11,7 a 88,9 ácaros/vaina. Las menores poblaciones se observaron en el 2007 A con un promedio de 11,7 ácaros/vaina, mientras que en el 2010 B se registraron las máximas poblaciones con 88,9 ácaros/vaina (tabla 3, figura 4).

Tabla 3. Población de Steneotarsonemus spinki en variedades de arroz, Montería 2007A-2011 A. (variedades ordenadas ascendentemente por promedio de población)

La figura 4, se concentra en la representación temporal de los promedios de ácaro en las variedades de mayor presencia en Colombia al momento de este estudio.

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ANOTACIONES SOBRE LA SITUACION EN CAMPO

En diferentes zonas arroceras de Colombia algunos agricultores realizan aplicaciones contra el ácaro, teniendo en cuenta la información de otros países utilizando escalas, que relacionan la presencia y poblaciones superiores a 5 ácaros/vaina. El control de este artrópodo con productos químicos, se dificulta por la ubicación en el interior de las vainas de las hojas y su mayor concentración en las bases de las mismas. Sumado a ello, los ácaros fitófagos han demostrado gran capacidad para desarrollar resistencia a diferentes productos.

Uniendo esta capacidad de adquirir tolerancia al uso de químicos con baja probabilidad de éxito, por el hábito de vida del ácaro, hacer aplicaciones injustificadas es un alto riesgo, para un hecho de difícil corrección.

Cuando hay mal manejo del cultivo de arroz (densidades altas, altas dosis de nitrógeno, aplicaciones tardías de herbicidas) y condiciones adversas (sequía) se pueden encontrar al final del cultivo, poblaciones mayores a 60 ácaros/vaina. La información de monitoreo en variedades durante 6 semestres en el C.I. La Victoria y en lotes comerciales de Montería, muestran que las poblaciones del artrópodo hasta la fecha son inferiores a 60 individuos.

Los registros del recuento del número de artrópodos dañinos y el daño producido se analizan para tomar la decisión, de acuerdo a los umbrales de acción establecidos. El monitoreo de insectos y el uso de umbrales de acción disminuye la frecuencia de aplicaciones de insecticidas. La investigación relacionada continúa, y en estos momentos se está realizando el trabajo del Umbral de Acción de S. spinki, para determinar la población que causa daño económico en el cultivo de arroz.

CONCLUSIONES

Con el tamaño de muestra calculado se puede detectar el ácaro con una confiabilidad del 80% y un Máximo Error Permisible del 80% para poblaciones superiores a 59 ácaros por vaina.
El ácaro S. spinki registró la mayor población en la etapa de floración del cultivo.
La mayor concentración del artrópodo se encontró en la “Hoja 3” tres con el 43% en la etapa de floración.
Las variedades de arroz reaccionan en forma distinta a las poblaciones del ácaro.

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