Evaluación del daño de lepidópteros en híbridos de maíz BT y su impacto sobre el rendimiento

Publicado el: 2/11/2015
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Introducción.

Durante la campaña 2013/14, el maíz transgénico representó el 95% de la superficie sembrada en el país (ArgenBio, 2014; Trigo, 2011). Entre sus principales plagas se encuentran el “gusano cogollero” (Spodoptera frugiperda), la “isoca de la espiga” (Heliothis=Helicoverpa zea) y el “barrenador del tallo” (Diatraea saccharalis). Las larvas de S. frugiperda tienen hábitos cortadores, defoliadores, cogolleros y pueden causar daños directos cuando se alimenta de los granos (umbral de tratamiento=20% de plantas dañadas). 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), y además pueden generar la vía de entrada para el desarrollo de microorganismos causantes de la pudrición de la espiga. Las larvas de D. saccharalis penetran en el tallo y producen galerías longitudinales. Esto disminuye la translocación de nutrientes y el potencial de producción; también provocan daños por el quebrado de la planta desde fructificación a cosecha, facilitan el ingreso de hongos productores de micotoxinas, y las 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).

En la Tabla 1 se presentan las tecnologías disponibles en maíz, con los eventos o combinaciones de ellos y sus proteínas introducidas para el control de lepidópteros (CERA GMC Database, 2010).

Tabla 1: Eventos o combinación de eventos con sus proteínas introducidas para el control de lepidópteros.

En la campaña 2013/14 se determinó que el porcentaje de plantas dañadas por S. frugiperda fue: 34% (RR2), 15% (MG RR2) y 1% (VT Triple PRO). Las plantas con espigas dañadas por H. zea y número de granos dañados/espiga fue: 60,1%, 3,1% (RR2); 55,7%, 2,4% (MG RR2) y 24,7%, 0,6% (VT Triple PRO). El daño en tallo por D. saccharalis sólo se presentó en RR2 con 2,5% de plantas dañadas (Massoni et. al., 2014). Flores y Balbi (2014) encontraron diferencias en el porcentaje de plantas infestadas con Spodoptera de 4, 6, 21, 68, 92 y 100% respectivamente en un ensayo en laboratorio con respecto al Testigo convencional cuando se evaluaron materiales TD, Hx, MG, VT3Pro, PW y Viptera, respectivamente. En Brasil, Farias et. al., (2014) determinaron distintos niveles de susceptibilidad de S. frugiperda a la proteína Cry1F y su disminución a través de los años.

Los cultivos Bt ejercen alta presión de selección sobre las plagas blanco. Para mitigar la evolución de resistencia, la estrategia Alta Dosis-Refugio requiere:

  • a) una concentración de toxina en la planta suficientemente elevada para provocar que los alelos resistentes sean funcionalmente recesivos;
  • b) baja frecuencia inicial del alelo resistente;
  • c) refugios con plantas no-Bt (Tabashnik et al., 2004; Andow, 2008; Trumper, 2014).

Bajo el supuesto de que se cumplen los dos primeros, se hace foco en el tercer punto. La siembra de “áreas de refugio” consiste en implantar un híbrido convencional en una porción del lote de maíz Bt. En nuestro país se recomienda una superficie de refugio del 10% sembrado con maíz no Bt (ASA, 2002; 2005). Sin embargo, su nivel de adopción es escaso, lo que implica una alta probabilidad de que surjan razas de lepidópteros resistentes a las toxinas Bt. Por esta razón, se propuso como objetivo evaluar maíces MG, Hx, VTTriplePRO, PW, Vip3, expuestos al daño de S. frugiperda, H. zea y D. saccharalis, con respecto a un maíz sin Bt, y determinar el impacto sobre el rendimiento.

Materiales y métodos.

La experiencia se realizó durante la campaña 2014/15 en el campo experimental de la EEA Rafaela, del INTA sobre un suelo Agriudol típico. Se aplicó un diseño experimental en bloques completos aleatorizados, con seis tratamientos (T) y cuatro repeticiones; T1: DK 7210 RR (testigo); T2: DK 7210 MG RR2; T3: D 560 Hx; T4: DK 7210 VTTriplePRO; T5: PW 510; y T6: NK 900 Vip3. Se sembró en directa el 18/12/2014 en parcelas de 208 m2 compuestas por 20 surcos a 0,52 cm de espaciamiento, por 20 m de largo. La estimación de plantas dañadas por larvas de S. frugiperda se realizó con la Escala de Davis (Davis et al., 1992). Se analizaron 15 plantas por parcela. El muestreo consistió en extraer tres plantas por surco, de cinco surcos centrales de una mitad de la parcela. El material se extrajo en el momento en que el testigo superó el umbral de 20% de plantas dañadas, lo que ocurrió en el estado fenológico de V4, según la escala de Ritchie & Hanway (1982). Las plantas se llevaron al laboratorio y se consideraron dañadas, aquellas en las que se registró un valor igual o superior a 3º según “Davis”. Además, se registró el número de larvas vivas cada diez plantas.

El daño por H. zea se determinó mediante el porcentaje de plantas con espigas dañadas en R3 y granos dañados/espiga durante R5, en 20 plantas por parcela. El daño por D. saccharalis se evaluó considerando plantas atacadas y plantas dañadas por el barrenador. La primera representó a plantas en las que se observó un orificio provocado por el intento de entrada de la larva en el tallo, y la segunda correspondió a plantas en las que se registró orificio de entrada, la presencia de galerías por el barrenado de la larva y el orifico de salida de la misma. Se analizaron 15 plantas por parcela durante R5. Se evaluó el rendimiento y peso de mil granos, sobre dos muestras compuestas por dos surcos de cinco metros lineales por parcela. Se ajustó la humedad al 14,5%. Se realizó el análisis de la varianza del software estadístico INFOSTAT® 2014 (Di Rienzo, et al., 2014) y las diferencias entre medias se compararon con el test LSD Fisher con un 5% de significancia.

Resultados y discusión.

Las lluvias entre diciembre y marzo superaron en un 35% a los valores normales, con un acumulado anual hasta mayo de 22% superior a las precipitaciones de la serie de referencia (Tabla 2). Estas condiciones favorecieron el desarrollo del cultivo y la recuperación de los híbridos afectados por los lepidópteros.

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

Existieron diferencias estadísticas en el porcentaje de plantas con daño de S. frugiperda igual o mayor al grado 3, según “Davis” (p<0,0001). Los tratamientos VT3P=5%, PW=15% y Vip3=17%, difirieron del MG=53% y éstos, del Hx=78% y Testigo=88% (Figura 1). Los tratamientos T4, T5 y T6 sufrieron niveles de daño inferiores al umbral de daño económico (UT=20%). Por el contrario, el Testigo, MG y Hx, fueron los más afectados (Figura 1). Al comparar estos resultados con datos obtenidos en la campaña 2013/14, se observó mayor presión de infestación de larvas en el Testigo (RR2), incremento del daño en la tecnología MG RR2 y un impacto levemente superior en VT Triple Pro.

Figura 1: Porcentaje de plantas con daños de S. frugiperda igual o superior a 3º, según la Escala de Davis en función de los híbridos evaluados, y umbral de tratamiento (U.T.). Letras distintas indican diferencias significativas (p<0,05).

Respecto al número de larvas vivas cada diez plantas y su tamaño promedio, en milímetros, se observó: Testigo=7,8; 7,1 mm; MG=2,2; 3,9 mm; Hx=7,8; 7,3 mm; VT3P=0,3; 4,5 mm; PW=1,5; 2,4 mm y Vip3=0,3; 7,0 mm. Los tratamientos con las tecnologías VTTriplePRO y AgrisureViptera3 presentaron el menor número de larvas vivas/planta.  

Existieron diferencias estadísticas en las plantas con daño en espiga por H. zea (p<0,0001). El tratamiento Vip3=5% difirió del resto: VT3P=37%, PW=38%, MG=47%, Hx=53% y Testigo=72% presentó el máximo valor (Figura 2).

Figura 2: Porcentajes de plantas con daño en espiga y granos dañados por espiga, provocado por H. zea durante R5, en función de los tratamientos. Letras distintas indican diferencias significativas (p<0,05).

El tamaño promedio del total de larvas observadas fue de 24,2 mm, correspondientes al quinto y sexto estadio de desarrollo. Respecto al número de granos dañados/espiga, se analizaron 480 espigas durante el estado de grano dentado al 07/04/2015. Los granos dañados/espiga en todos los híbridos fueron inferiores al 2,4% (Testigo). En el resto de los tratamientos el porcentaje de granos dañados/espiga fue muy bajo: 1,6% (DK 7210 MG RR2); 1,9% (D 560 Hx); 1,0% (DK 7210 VTTriplePRO); 1,1% (PW 510) y 0,1% (NK 900 Vip3). El número promedio de espigas por planta varió entre 1,0 (Testigo RR2) y 1,3 (MG RR2).

Durante la campaña 2013/14, el porcentaje obtenido de granos dañados/espiga también fue bajo, con un valor de 3% en el Testigo (Massoni et. al., 2014). Esto permite inferir que H. Zea no produciría un impacto negativo relevante en el rendimiento. Pero, si el maíz permanece mucho tiempo en el lote para esperar condiciones óptimas de humedad de cosecha, el daño ocasionado por Heliothis en la espiga, podría afectar su calidad al posibilitar la entrada de hongos patógenos.

Figura 3: Porcentaje de plantas atacadas y dañadas por D. saccharalis durante R5, en función de los tratamientos.

El daño por D. saccharalis se evaluó durante R5. En el análisis de las “plantas atacadas” por el barrenador (figura 3) se determinó que todos los tratamientos fueron diferentes del Testigo=58%, y a su vez Vip3 fue distinto del resto al no registrarse plantas atacadas. Con respecto a las “plantas dañadas”, todos los tratamientos difirieron del testigo (p<0,0001)=58%, Hx=17%, VT3P=3%, MG=2%, PW=2%.

Respecto al rendimiento, VTTriplePro fue distinto del resto (p<0,0367) con una diferencia de 2.436 Kg/ha con el Testigo. En el peso de los mil granos, todos los tratamientos fueron diferentes de NK 900 Vip3, con valores superiores (Tabla 3).

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


Conclusiones.

Los híbridos VTTriplePro resultaron los menos afectados por S. frugiperda, seguidos por Powercore y Agrisure Viptera3. Este último, tuvo el menor daño por H. zea. El porcentaje de granos dañados por espiga fue bajo en todos los tratamientos y por lo tanto, H. zea no produciría alta incidencia en los rendimientos. Diatraea saccharalis no causó daños relevantes en los híbridos Bt, a excepción del Hx. Las tecnologías VTTriplePro, Agrisure Viptera3 y Powercore fueron efectivas para el control de los lepidópteros.

El incremento de los niveles de tolerancia a las proteínas insecticidas es un proceso evolutivo pero el impacto en los rendimientos dependerá del nivel de infestación, la tecnología con el evento o sus combinaciones que expresan las distintas proteínas Bt, la genética del híbrido y las condiciones ambientales en que se desarrolle el cultivo.

 

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