Perdidas en rendimiento causadas por el virus de la hoja blanca (VHBA) en el cultivo del arroz en el Departamento Norte de Santander, Colombia

El Virus de la Hoja Blanca del arroz (VHBA), es una enfermedad que afecta todas las partes de la planta y es producida por un Tenuivirus y transmitido por el insecto del género Tagosodes spp. La respuesta de la planta a la infección puede ser desde asintomática hasta enfermedad severa y muerte de la planta. En algunos casos se observa en el lugar de la infección lesiones localizadas (puntos cloróticos y necróticos) pero en la mayoría de los casos, el virus se dispersa a través de toda la planta causando una infección sistémica. La fuente de enfermedad proviene de la migración de sogatas de un campo a otro y de la progenie que extiende el virus; desde el momento en que el insecto portador se alimenta e introduce el virus a la planta y, la aparición de los primeros síntomas tiene un periodo de incubación de 6 a 12 días. VHBA afecta todas las estructuras de la planta: en las hojasse observan amarillamientos, estrías, franjas o rayas cloróticas (en algunas variedades más intensas, de color ladrillo) variegación o mosaico que al fusionarse forman manchas amarillas o blancas a lo largo de la hoja; en la panícula glumas amarillentas, manchadas de color marrón, espiguillas vanas en forma de pico de loro; en la planta cuando no muere ocasiona enanismo, clorosis, secamiento descendente, reducción del macollamiento y perdida de altura. En esta zona se observa muerte temprana de plántulas en los primeros 15 días de la emergencia.

En la vereda La Javilla se seleccionó la finca Veracruz en las Coordenadas 8,26463N, -72,42679W del municipio de San José de Cúcuta, departamento Norte de Santander en el semestre 2019B cuya extensión es de 7,34 has. La siembra fue mecanizada con una variedad susceptible a densidad de 120 kg/ha. El predio está dividido en melgas o piscinas en número de 11 a las cuales se determinó y georrefencio el área de siembra, y el nivel de incidencia de la enfermedad.  (Figura 1).

Evaluación de la incidencia de la enfermedad VHBA.  Se determino la incidencia de la enfermedad basados en la observación de los síntomas visibles, se cuantifico los tallos enfermos y los tallos sin síntomas en las hojas, contenidos en un marco de 0,25mx0,25m, y se calculó su porcentaje. El muestreo se realizó por el método de recorrido en W tomando 16 puntos. A cada piscina se determinó el porcentaje de incidencia y su área de siembra.

Se analizaron los valores máximos y mínimos de incidencia para compararlos con la reducción en el rendimiento.

Determinación de las pérdidas en rendimiento.  Por piscina, y de acuerdo a la afección se calculó el valor de incidencia de VHBA; teniendo en cuenta este dato se colocó un marco fijo de 1m² hasta el momento de la cosecha. Se cosecho el número de panículas contenidas en el área fija separando sanas y enfermas, se cuantifico el número de panículas por m², numero de granos por panícula, porcentaje de esterilidad, peso de 1000 granos y calidad molinera. El área restante de cada piscina se cosechó con la combinada y se estableció el rendimiento.

Recolección y envió de muestras de granos infectados al laboratorio.  De cada tratamiento se colectarán 100 gramos de las panículas afectadas por la enfermedad, y se enviarán al laboratorio de Santa Rosa para observar y confirmar la presencia de VHBA en granos, hongos asociados al manchado del grano y por la metodología de La Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) la presencia de bacterias causantes de vaneamiento.

Las observaciones sobre este limitante de la producción y en zonas endémicas como las de Norte de Santander (excepto el municipio de la Esperanza) nos permite percibir varios comportamientos de la enfermedad; la sintomatología en general es muy similar entre variedades, pero en algunas hay variaciones en la tonalidad de sus colores probablemente ocasionadas por la reacción de la planta al virus y la concentración de la carga viral. Figura 2.

El virus afecta todas las estructuras de la planta y en su mayoría estas, manifiestan síntomas; en ocasiones se observa que solo en la base de la hoja bandera y al momento de la floración, aparece el síntoma característico de la enfermedad VHBA, muy leve. Las macollas o hijos emitidos pueden ser o no afectados dependiendo de la edad de la inoculación del virus a la planta, por ejemplo, en esta zona de producción debido a la frecuencia de la enfermedad hay plantas completas que mueren entre los 15 y 25 dde cuando sus hijos dependen de la planta madre para alimentarse, y pasan desapercibidas con el desarrollo del cultivo.

Fisiológicamente desde la emisión de la cuarta hoja, las macollas o hijos son independientes de la planta madre. Aquí, el hecho es que cada macolla para que manifieste síntomas del virus debe haber sido inoculada por el insecto individualmente.

Otro aspecto es el relacionado con la incidencia de la enfermedad y la preferencia del insecto por la variedad; en variedades como F67, F68 y F2000 el insecto simplemente vive, se alimenta y se desplaza en su hospedero y puede observar solo algunas macollas afectadas, en cambio, en variedades como F70, Maja 6 y Triunfo hay una tendencia al sedentarismo de la población, lo cual, si el insecto es vector, es más probable que toda la planta se encuentre afectada.

Los porcentajes de incidencia de la enfermedad VHBA en la finca evaluada se encontraron en el rango del 6,62% y 26,6%. Figura 3.

La enfermedad fue muy frecuente en el área cultivada de la finca; la incidencia alcanza valores muy altos de 19,9%, 21 % y 26,6%, El valor mínimo de 6,62% de incidencia corresponde a un valor por fuera del rango establecido como valor máximo para la incidencia visual de la enfermedad en campo. Los rangos establecidos para incidencia de la hoja blanca del arroz VHBA. Figura 4.

La distribución de la enfermedad en el área cultivada fue irregular y, puedo estar relacionada con varios aspectos como: la migración y la distribución del insecto en el campo, la relación entre vectores activos y potenciales, las condiciones de manejo del cultivo que favorezcan la población de sogata o afección por agentes agroquímicos aplicados al cultivo.

Un aspecto importante a tener en cuenta en el manejo de poblaciones de sogata es la respuesta del insecto al manejo agronómico del cultivo; analicemos algunos factores sobre el comportamiento de estas poblaciones:

Al ser infectada la planta por el virus, esta crece, pierde altura y en infecciones tempranas (< de 30 dde), hay perdida de macollamiento, inicia un secamiento descendente; el virus desorganiza los cloroplastos, mitocondrias y nucleolos, afecta las inclusiones citoplasmáticas, volviéndolas amorfas, ocasiona el amarillamiento típico de la enfermedad conocido como variegación fitopatológica o aparición en las hojas áreas amarillentas, blancas, combinadas con zonas de verde tenue. Por consiguiente, la planta pierde su actividad fotosintética. Figura 5.

En las panículas: se deforma el raquis, ligeramente erectas, más claras que las normales y sus glumas (lema y palea) manchadas de color marrón, en su mayoría vana; por la deficiencia nutricional, en las hojas es frecuente la presencia de helmintosporiosis. Figura 6.

A mayor incidencia de la enfermedad el rendimiento disminuyó drásticamente. La época de siembra del arroz correspondió a una buena oferta ambiental para todas las variedades en la zona. Esta variedad rindió 8,053 ton/ha con 6,6% por incidencia de VHBA, aumentando en 4,55% la incidencia el rendimiento se reduce en 2,16 Ton/ha; la diferencia en el rendimiento entre la incidencia más baja (6,6%) y la más alta (26,6%) fue de 5,9 ton/ha. Figura 7.

El rendimiento neto promedio de la finca Veracruz fue de 4590 Kg/ha cosechado a granel con el 23% de humedad. Al comparar el rendimiento (8.053kg/ha) del área (piscina 1) de menor incidencia (6,6%) respecto a cada una de las demás áreas se encontraron drásticas reducciones. Para toda el área cultivada las perdidas en rendimiento fueron de 3.463 Kg/ha. Figura 8.

Analicemos el efecto de la enfermedad (VHBA) en los componentes del rendimiento: el número de panículas se redujo en 23% entre la incidencia más baja (6,6%) 435 panículas/m² y la incidencia más alta 26,6% con 335 panículas/m². El número de granos por panícula en la menor incidencia fue de 107 y para la mayor incidencia 75, en promedio se redujo en 82 granos por panícula, para el promedio de incidencia en la finca. El peso de mil granos (14% humedad) fue afectado por la enfermedad y la reducción promedio equivale a 6 gramos, para el promedio de incidencia de las áreas evaluadas. Figura 9.

La esterilidad o vaneamiento es uno de los efectos más fuertes de la enfermedad VHBA ya que el virus afecta los órganos reproductores e impide su fertilidad. Al separar las panículas sanas de las enfermas y analizar la esterilidad, se encontró que en sanas el promedio de vaneamiento fue de 23% y en las enfermas de 61%; la esterilidad causad por la enfermedad en esta finca se estima en 38%. Figura 10.

Como se mencionó anteriormente de la finca Veracruz, vereda La javilla, se enviaron al laboratorio de diagnóstico del Centro de Instigación Santa Rosa (Meta- Colombia) muestras de granos cosechados de panículas enfermas, para confirmar por observación la presencia de VHBA, de patógenos asociados y presencia de bacterias utilizando la metodología de PCR (polymerase chain reaction por sus siglas en inglés) en tiempo real. Esta técnica combina la amplificación y la detección en un mismo paso, al correlacionar el producto de la PCR de cada uno de los ciclos con una señal de intensidad de fluorescencia. Posee características importantes como alta especificidad, amplio rango de detección (de 1 a 107 equivalentes genómicos de la secuencia blanco) (Brechtbuehl et al. 2001)

En las muestras enviadas se observó alta incidencia de VHBA; asociado a esta enfermedad en glumas y granos se encontraron Curvularia sp, microconidias de Fusarium sp y un micelio estéril, aislados en cámara húmeda PDA, los cuales son responsables del complejo de manchado del grano. Otros agentes encontrados asociados al daño por VHBA fueron las bacterias. Tabla 1. Respecto a Burkholderia glumae, en ninguna de las muestras hubo presencia. Para Pseudomonas sp, la piscina 9 la de mayor incidencia de VHBA en campo (26,6%), fue positivo a concentración de 9x10⁴ ufc/ml y, la bacteria Burkholderia gladioli presente en 5 de 11 muestras analizadas, pero, negativa en la muestra de mayor incidencia de VHBA en campo.

La bacteria B. glumae entre sus diferentes efectos causa alto vaneamiento del arroz y como se observa no estuvo presente en ninguna de las muestras analizadas; la bacteria B. gladioli por sí sola no es frecuente que cause vaneamiento importante y no estuvo presente en las piscinas 3 y 6 donde se registró vaneamiento más alto por VHBA y la presencia de Pseudomonas spp hace parte del complejo encontrado en el manchado del grano probablemente asociada a la presencia de mancha café o benéficas.

Las variedades susceptibles al virus de la hoja blanca VHBA se convierten en una fuente de infección y diseminación, por el insecto sogata vector; aumenta la probabilidad de contaminación sobre variedades que presentan moderada tolerancia al virus. La enfermedad afecta directamente los componentes del rendimiento como numero de panículas, granos por panícula, peso del grano y la calidad del grano. La enfermedad puede generar un vaneamiento mayor al 50% en las panículas enfermas, sumado a la disminución del peso de los granos lo que se traduce en bajos rendimientos. Esta situación, sumada a elevados costos de mantenimiento del cultivo por el alto valor de insumos como fertilizantes generan baja competitividad de los productores y la región. El uso de variedades tolerantes y resistentes al VHBA es la única alternativa directa para frenar el avance de la enfermedad en las diferentes zonas productores de arroz; no obstante el control del vector se debe realizar mediante agentes biológicos evitando así el crecimiento exponencial del insecto por resurgencia aumentando consigo la posibilidad de vectores virulentos.