Evaluación del daño causado por insectos lepidópteros en híbridos de maíz BT (VT triple Pro y MG) y convencional, y determinación del impacto sobre el rendimiento

La Argentina es uno de los países líderes en la utilización de cultivos genéticamente modificados (Trigo, 2011). Durante la campaña 2013/14, el maíz transgénico representó el 95% de su superficie (ArgenBio, 2014). Entre sus principales plagas se encuentran el barrenador del tallo (Diatraea saccharalis), el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) y la isoca de la espiga (Heliothis=Helicoverpa zea). Las larvas de D. saccharalis penetran en el tallo y efectúan galerías longitudinales. Esto disminuye la translocación de nutrientes y el potencial de producción; también producen daños por: quebrado de la planta desde fructificación a cosecha, ingreso de hongos productores de micotoxinas, y pérdidas en la cosecha por el barrenado del pedúnculo y base de la espiga (Margheritis y Rizzo, 1965; Leiva y Iannone, 1994; Iannone y Leiva, 1995). Spodoptera frugiperda tienen hábitos cortadores, desfoliadores, cogolleros y pueden causar daños directos cuando se alimenta de los granos. Las larvas de H. zea dañan los estigmas, penetran en la espiga y consumen el grano (Margheritis y Rizzo, 1965; Leiva y Iannone, 1994; Iannone & Leiva, 1995). Además, pueden generar la vía de entrada para el desarrollo de microorganismos causantes de la pudrición de la espiga.

La tecnología MaízGard® (MGRR2), contiene los eventos NK603 x MON810, que expresan dos proteínas: CP4 EPSPS confiere tolerancia al glifosato (TG), y la deltaendotoxina Cry1Ab otorga resistencia al barrenador del maíz y a otros lepidópteros. VT Triple PRO® incluye el evento MON89034 X MON88017, éste híbrido apilado expresa tres proteínas insecticidas y una proteína que confiere TG. El MON89034 produce proteínas Cry1A.105 y Cry2Ab2, que son activos contra lepidópteros y MON88017 produce Cry3Bb1 con resistencia al gusano de la raíz del maíz (Diabrotica spp.). La tolerancia a glifosato es proporcionada por la proteína CP4 EPSPS, producida por el gen de la EPSPS de la CP4 del MON88017 (CERA GMC Database, 2010). Para evitar que la tecnología Bt pierda su eficacia se promueve manejar la resistencia con “áreas de refugio” que consiste en sembrar un híbrido convencional en una parte del lote de maíz Bt. En la Argentina, se recomienda un área refugio de 10% de la superficie del lote con maíz no Bt, y que sea de ciclo similar para mantener su eficacia y facilitar su manejo (ASA, 2002; 2005). Sin embargo, su nivel de adopción es bajo en nuestro país, situación que implica que existe alta probabilidad de que surjan razas de lepidópteros resistentes a las toxinas Bt. El objetivo fue evaluar maíces DK 692 MGRR2 y DK 692 VT Triple PRO expuestos al daño de D. saccharalis, S. frugiperda y H. zea, con respecto a DK 692 RR2 sin Bt, y determinar el impacto sobre el rendimiento.

El ensayo se realizó durante la campaña 2013/14 en el campo experimental de la EEA Rafaela, del INTA sobre un suelo Argiudol típico. Se aplicó un diseño experimental en BCA, con tres tratamientos (T) y cuatro repeticiones; T1: DK 692 RR2 (testigo); T2: DK 692 MGRR2; y T3: DK 692 VT Triple PRO. Se sembró en directa el 17/12/2013 a una densidad de 78.000 plantas/ha. La unidad experimental representó una superficie de 33,28 m2 que constó de 8 surcos a 0,52 m de espaciamiento por 8 m de largo. La unidad de muestreo fue la planta (PL) en el estado de V4, según la escala de Ritchie y Hanway (1982). La estimación de PL afectadas se realizó a través de la evaluación del daño provocado por larvas de S. frugiperda mediante la escala de “Davis” (Davis et al., 1992). Esta escala, que permite evaluar visualmente el daño provocado por la alimentación de las larvas en el cogollo y las hojas no desplegadas, va de 0 a 9, donde 0 indica que no hay daño y 9 que las hojas están casi completamente destruidas. Se examinaron todas las PL correspondientes a dos surcos por parcela. Se registró el valor promedio de larvas vivas totales y cada diez plantas, en cada tratamiento. Para la variable “plantas dañadas”, se consideraron aquellas en las que se registró un valor de 4-9, según “Davis”. El daño en espiga, provocado por H. zea, se evaluó mediante el muestreo de 20 PL por parcela. Se determinó el porcentaje de PL con espigas dañadas compuestas por la presencia de una o más larvas y roído de granos, y se registró el porcentaje de granos dañados en relación al número total de granos por espiga. A su vez, se contabilizó el número promedio de espigas por planta. En los mismos híbridos se evaluó el porcentaje de PL afectadas por D. saccharalis. La variable “plantas atacadas” representó a PL en las que se observó un orificio en el tallo, provocado por el intento de entrada de la larva, mientras que la variable “plantas dañadas”, correspondió a PL en las que se detectó el orificio de entrada, el barrenado de la caña y la presencia del orificio de salida de la larva. A su vez, se registró el largo promedio de galerías y el número promedio de entrenudos en los tallos afectados. Se evaluaron los componentes de rendimiento, producción y peso de mil granos, sobre dos metros lineales por parcela. Los granos se pesaron y se ajustó la humedad al 14,5%. Se aplicó el análisis de la varianza (ANOVA) del INFOSTAT (versión 2006 d.2), y las diferencias entre medias se compararon con el test LSD Fisher (alfa= 0,05).

Las lluvias superaron en un 32% a los valores normales, con un acumulado anual hasta mayo, de 41% superior a las precipitaciones de la serie de referencia (Cuadro 2). Estas condiciones fueron favorables para la recuperación de los híbridos afectados por los lepidópteros.

Cuadro 2. Precipitaciones durante el período experimental y sus respectivas series históricas 1930-2013. Estación Meteorológica, INTA EEA Rafaela.

 

 

En el estado vegetativo de V4 al 10/01/2014, se registró un total de 619 plantas de maíz (T1= 204, T2= 192, T3= 223). Las larvas vivas contabilizadas de S. frugiperda fueron, T1= 53 y T2= 10. En el T3 no se encontraron larvas. El 50% del total de PL presentó daño tipo 4-9 según la escala de “Davis”. El porcentaje de PL dañadas fue: 34% (DK692 RR2), 15% (DK692 MGRR2) y 1% (DK692 VT Triple PRO) (Figura 1).

 

 

Figura 1: Porcentaje de plantas con presencia de daño causado por S. frugiperda, daño en espiga por H. zea y número de granos dañados por espiga, en función de los tratamientos.

El 66%, 85% y 99% de las PL, tuvieron niveles de daño menor a 4 según “Davis” en relación a T1, T2 y T3, respectivamente. El daño en plantas Bt fue significativamente menor que en las no Bt. Los eventos NK603 x MON810 y MON8904 x MON88017 sufrieron menor daño por S. frugiperda y resultaron ser efectivos en la prevención de infestaciones. En el promedio de larvas vivas cada 10 PL se observó: 2,6 (T1) y 0,5 (T2).

La lectura de “Davis” en función de los tratamientos fue: 2,97 (Testigo); 2,08 (MGRR2) y 1,68 (VT Triple PRO). Durante el estado reproductivo de R5 al 03/04/2014, se evaluaron 235 plantas totales y se registraron 130 larvas vivas de H. zea. El 48% de las PL tuvieron presencia de daño en espiga. El número promedio de espigas por planta fue: 1,5 (T1); 1,7 (T2) y 1,8 (T3). El porcentaje de PL con daño de H. zea y el porcentaje de granos dañados/espiga fue: 60,1%, 3,1% (Testigo); 55,7%, 2,4% (MGRR2) y 24,7%, 0,6% (VT Triple PRO) (Figura 1). El total de las larvas observadas fueron de tamaños medianos y grandes, de longitud superior a 1,5 cm (L5 y L6). La mayoría de las PL presentaron una única larva visible y el porcentaje de espigas con dos o más larvas fue: 30% (T1), 13% (T2) y 12% (T3). Las PL atacadas por D. saccharalis fueron: 5,1% (Convencional); 7,6% (MGRR2) y 1,3% (VT Triple PRO). Sin embargo, sólo el T1 presentó PL dañadas por el barrenador, con 2,5% de PL afectadas, un tamaño de galería promedio de 16 cm y 14 entrenudos/tallo.

Existieron diferencias significativas (p<0,05) entre el Testigo y VT Triple PRO (2.042 kg/ha). Si bien no hubo otra evidencia estadística, las diferencias halladas entre los valores de rendimiento de T2 vs. T3 fue de 1.492,5 kg/ha, y T1 vs. T2 de 549,5 kg/ha. No hubo evidencia significativa en el peso de los mil granos (Cuadro 3).

Cuadro 3. Producción promedio por hectárea y peso de mil granos, en función a los tratamientos evaluados.

 

Durante el estado de V4 las plantas de maíz VT Triple PRO, permanecieron casi sin daño de larvas de S. frugiperda. Los híbridos MGRR2 tuvieron baja densidad, mientras que las plantas no Bt presentaron el mayor porcentaje. En el período de R5, H. zea tuvo altos niveles de infestación en MGRR2 y en el testigo, sin embargo el porcentaje de granos dañados por espiga fue bajo en todos los híbridos. D. saccharalis no causó daños relevantes. El evento MON8904 x MON88017 proporcionó un control eficaz sobre S. frugiperda y H. zea, por lo que puede ser considerado una herramienta importante para el control eficiente de estos lepidópteros.

ArgenBio, ASA, Casafe. 2014. Tecnologías para una agricultura sustentable. Biotecnología Agrícola, 72 p.

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C.E.R.A, Whashington, D.C. GM Crop Database. 2010. http://cera-gmc.org/

Davis, F.; Ng, S. S. and Williams, W. P. 1992. Visual rating scale for screening whorl stage corn resistance to fall armyworm. Tech. Bull. 186. USDA, ARS. S. Univ. Mississippi State, USA.

Iannone, N. y Leiva, P.D. 1995. Bioecología y control de la isoca de la espiga Heliothis zea (Moddie) en el cultivo de maíz. Carpeta de Producción Vegetal, Serie: Maíz, Tomo XIV, Información Nº 129. INTA, EEA Pergamino, 5p.

INFOSTAT. 2006. Infostat, versión 2006 d.2. Grupo Infostat, Software. FCA Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Leiva, P.D y Iannone N. 1994. Manejo de insectos plaga del cultivo de maíz. 1ra Ed. EEA INTA Pergamino. Pergamino, Buenos Aires 73 p.

Margheritis, A.E y Rizzo, H.F. 1965. Lepidópteros de Interés Agrícola. Orugas, isocas y otras larvas que dañan a los cultivos. Editorial Sudamericana, S.A. Buenos Aires. 197 p.

Ritchie, S. and J. J., Hanway. 1982. How a corn plant develops. Iowa State Univ. Technol. Spec. Rep., 48 p.

Trigo, E.J. 2011. Quince Años de Cultivos Genéticamente Modificados en la Agricultura Argentina. 52 p. http://www.agrobio.org/bfiles/fckimg/resumen%20ejecutivo.pdf.