COMPLEJO ACARO-HONGO-BACTERIA DEL ARROZ Fernando
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1. pan culas afectadas contienen una mezcla de granos de color verde marr n o p lido la infecci n a menudo empieza en la base de las flores not ndose un color marr n y decoloraci n de las glumas al abrir el grano para observar el embri n este presenta a menudo una coloraci n marr n y pudrici n en la base que permite separarlo f cilmente del grano la bacteria infecta la base del embri n resultando entonces un grano parcialmente lleno La enfermedad tambi n es iniciada a partir de semillas infectadas provenientes de campos con presencia de la bacteria indicando que el pat geno es transmitido en la semilla pudiendo en ocasiones observarse s ntomas en las pl ntulas reci n germinadas La severidad de la enfermedad fue mayor cuando las temperaturas nocturnas estuvieron m s altas que el promedio lo cual ocurre normalmente en los meses de Julio y Agosto La bacteria puede ser detectada en semilla o tejido infectado mediante el uso de medios de cultivo selectivos o mediante el uso de sondas moleculares especificas de la especie basada en la t cnica de PCR Observaciones y estudios realizados a partir de muestras de granos y vainas severamente afectados por la presencia del complejo acaro hongo en varias zonas arroceras de Panam en los a os 2005 y 2006 permitieron aislar en condiciones de laboratorio a la bacteria Burkholderia glumae y determinar su alta patogenicidad en inoculaciones controladas de invernadero sobre diferentes variedad2. 2 157 164 Correa Victoria F 2005 y 2006 Asociaci n de la bacteria Burkholderia glumae al complejo acaro hongo bacteria en Panam Observaciones sobre muestras afectadas por el complejo en campos de arroz de Panam Aislamientos y pruebas de patogenicidad Mendoza R S 2004 Steneotarsonemus spinki Smiley 1967 Una amenaza para a cultura do arroz no Brasil Renata Santos Mendoza Dense Navia Reinaldo Israel Cabrera Brasilia EMBRAPA Recursos Gen ticos e Biotecnolog a 2004 54p Perez C R et al 2005 El control del acaro Cuesti n de manejo y no de fumigaci n ARROZ 52 456 20 25 Sanabria C y H Aguilar 2004 El caro del vaneo del arroz Steneotarsonemus spinki Smiley Ministerio de Agricultura y Ganader a de Costa Rica Servicio fitosanitario del Estado 16p Sayler R J R D Cartwirght and Y Yang 2005 Genetic characterization and reabtime PCR detection of Burkholderia glumae a newly emerging bacterial pathogen of rice in the USA Plant Disease 90 603 610 Shahjahan A K M M C Rush D Groth and C Clark 2000 Panicle blight Recent research points to a bacterial cause Rice Journal www ricejournal com april2000 Smiley R L 1967 Further studies on the Tarsonemidae Acarina Proceedings of the Entomological Society of Washington Washington v 69 n 2 p 127 146
3. COMPLEJO ACARO HONGO BACTERIA DEL ARROZ Fernando Correa Victoria Centro Internacional de Agricultura Tropical CIAT El acaro del arroz Steneotarsonemus spinki Smiley 1967 es conocido com nmente como el acaro de la vaina del arroz y es considerado como una plaga importante de este cultivo en los pa ses asi ticos China Taiw n Corea India Filipinas y Tailandia causando da os de vaneamiento y esterilidad de los granos hasta del 70 entre 1970 y 1980 Su presencia fue reportada en el estado de Lousiana en Estados Unidos en 1967 no teni ndose reportes de su presencia posteriormente Recientemente este acaro fue introducido en Am rica Central y el Caribe registrando perdidas en rendimiento entre 30 y 90 en Cuba debido a altas infestaciones del acaro Desde su aparici n en Cuba en 1997 este acaro se ha reportado en varios pa ses incluyendo Costa Rica Hait Rep blica Dominicana Nicaragua Honduras Guatemala Panam y Colombia Este acaro es el m s peque o del grupo de los tarsonemidos donde el g nero Steneotarsonemus presenta tres especies que pueden ser encontradas en arroz aunque la especie S spinki se presenta en mayor poblaci n El principal hospedero del acaro es el arroz report ndose que es estrictamente fit fago Algunas malezas tambi n se han reportado como hospederas En Costa Rica y Panam se ha reportado que el acaro tambi n completa su ciclo biol gico sobre la especie silvestre Oryza latifolia Su ciclo de v
4. ad del grano en parte debido al uso de variedades que han resultado susceptibles al complejo acaro hongo bacteria El mejoramiento de la competitividad del cultivo implica realizar una serie de actividades de investigaci n en la regi n orientadas a generar alternativas de manejo integrado para el control del complejo acaro hongo bacteria y de otros factores bi ticos y abi ticos Simult neamente se requiere el fortalecimiento de los mecanismos de transferencia de tecnolog a para que el proceso de generaci n e innovaci n tecnol gica cumpla su prop sito de hacer llegar la tecnolog a a los beneficiarios de las mismas Con este prop sito FONTAGRO ha decidido financiar un Proyecto para Centro Am rica el cual pretende hacer un diagn stico y evaluaci n de las actuales pr cticas agron micas que se vienen aplicando al cultivo del arroz en la regi n con el objetivo de desarrollar planes de manejo integrado del cultivo dirigidos a mejorar la eficiencia del manejo al incremento de la productividad y calidad del grano y elevar la rentabilidad del cultivo mediante la reducci n de los costos de producci n El problema del acaro hongo bacteria es una amenaza para la producci n y estabilidad del arroz en toda Centro Am rica Este Proyecto pretende tambi n corroborar resultados obtenidos en algunos estudios ya realizados en algunos pa ses como Cuba y determinar su aplicaci n para el manejo y control de la plaga en los dem s pa ses Es import
5. an encontrado productos sist micos altamente efectivos El manejo cultural sigue siendo el m todo m s eficiente para el control del acaro Debe usarse semilla certificada producida en reas libres de acaro los residuos de cosecha deben ser destruidos inmediatamente despu s de la cosecha especialmente si ha habido presencia del acaro Debe realizarse un monitoreo del desarrollo de las poblaciones del acaro desde los primeros estados de desarrollo del cultivo con el objetivo de tener informaci n para implementar otras medidas de control una vez detectadas altas poblaciones del acaro Otras pr cticas agron micas como fertilizaci n adecuada densidades de siembra bajas y manejo correcto del agua para asegurar un desarrollo normal de la planta sin que esta sea sometida a condiciones de estr s ayudan al manejo de la plaga y de hongos como S oryzae La implementaci n de estas pr cticas permiti incrementar los rendimientos en Cuba de 0 8 a 6 8 toneladas por hect rea en 1999 y un aumento total del 85 en la producci n nacional del arroz En el a o 2000 los rendimientos subieron a 7 65 t ha correspondiendo a un aumento de aproximadamente el 95 de la producci n En Cuba la eliminaci n de los residuos de cosecha y disminuci n de las densidades de siembra fueron las medidas culturales mas eficientes en los programas de manejo del acaro Igualmente las l minas de agua permanente favorecieron mas el desarrollo de altas poblaciones del acaro qu
6. ante poder determinar cual es la importancia relativa y efecto sobre la producci n de cada uno de los organismos involucrados en este complejo acaro hongo bacteria para poder determinar las medidas de control mas adecuadas En general el Proyecto estudiar aspectos relacionados al mejoramiento gen tico protecci n vegetal manejo de suelos fertilizaci n y agua manejo agron mico e integrado del cultivo y realizar actividades de transferencia de tecnolog a Referencias Cabrera R I A Garcia G Otero Colina L Almaguel y A Ginarte 2005 Hirsutella nodulosa y otros hongos asociados al acaro tarsonemido del arroz Steneotarsonemus spinki acari Tarsonemidae en Cuba Folia Entomol Mex 44 2 115 121 Camargo et al 2005 Manual t cnico para el manejo integrado del complejo acaro Steneotarsonemus spinki Smiley hongo Sarocladium orizae Sawada en el cultivo del arroz Instituto de Investigaci n Agropecuaria de Panam Proyecto para el Manejo Integrado del Complejo Acaro Hongo Bacteria 20p Castro B A R Ochoa and F E Cuevas 2006 The threat of the panicle rice mite Steneotarsonemus spinki Smiley to rice production in the United States 31 Rice Technical Working Group Meeting The Woodlands Texas Feb 26 March 1 2006 Cho M R D S Kim D J Im S Y Na and M S Yiem 1999 A new record of Tarsonemid mite Steneotarsonemus spinki Acari Tarsonemidae and its damage on rice in Korea Korean J Appl Entomol 38
7. as con s ntomas permitieron identificar a la bacteria Burkholderia glumae Pseudomonas glumae como el agente causal de la enfermedad Esta bacteria produce una toxina conocida como toxoflavin la cual puede causar taponamiento de los haces vasculares y marchitamiento de la planta afectada Inoculaciones controladas permitieron determinar la alta patogenicidad de esta bacteria y reproducir todos los s ntomas observados en condiciones de campo Esta bacteria hab a sido reportada asociada a los da os del acaro en India aunque no se indico su importancia dentro del complejo Cerca del 60 de los campos evaluados en 1999 presentaron la enfermedad aunque esta no fue tan severa como en el a o 1998 La bacteria fue aislada de todos los campos con presencia de la enfermedad pero la presencia del acaro no se reporta El estado m s cr tico de la enfermedad se presenta a la emergencia de la pan cula La enfermedad causa esterilidad de los granos como tambi n decoloraci n de los granos y p rdidas significativas de los rendimientos Igualmente los s ntomas tambi n incluyen pudrici n de la vaina similar a la causada por el complejo acaro hongo y la bacteria puede ser aislada a partir de tejido con dichos s ntomas Esta sintomatolog a coincide sustancialmente con los s ntomas descritos para el da o del complejo acaro hongo reportados en Centroam rica Observaciones detalladas de los s ntomas de la enfermedad en el estado de Arkansas incluye las
8. as plagas mas importantes del arroz En Cuba se reportaron perdidas cercanas al 70 de la producci n cuando apareci el acaro en 1997 y perdidas de 85 pasando el rendimiento de 5 6 a 0 8 toneladas por hect rea bajo la presencia del complejo acaro Sarocladium en 1998 En Costa Rica se reportaron perdidas hasta del 100 en algunas reas disminuyendo estas perdidas cuando se implementaron medidas de controlo recomendadas para Cuba y Republica Dominicana El acaro del arroz fue reportado por primera vez en Panam en el 2003 asociado al hongo S oryzae provocando vaneamiento y manchado del grano Las perdidas ocasionadas por este complejo en el 2004 en Panam llegaron a ser de 40 a 60 causando un impacto econ mico en el pa s En Colombia la presencia del acaro fue reportada por primera vez en el 2005 encontr ndose en todas las zonas productoras de arroz aunque no se reportan datos exactos sobre su incidencia y perdidas en el rendimiento En general las medidas de control han sido dirigidas al manejo adecuado del cultivo y uso de variedades resistentes El control biol gico aunque potencialmente til no ha podido ser adoptado debido a dificultades en su implementaci n El control qu mico no ha dado los resultados esperados debido a problemas diferentes en el manejo y eficiencia de los productos utilizados as como aspectos relacionados con el ciclo de vida del acaro su ubicaci n en la planta y las altas poblaciones desarrolladas No se h
9. e cuando se tuvieron condiciones de secano inducidas Aplicaciones del nitr geno de forma fraccionada tambi n es recomendado en Cuba como una manera de mantener bajas las poblaciones del acaro Varios estudios han demostrado la existencia de resistencia al complejo acaro hongo en varios pa ses sin embargo dichos estudios no son conclusivos sobre la verdadera existencia de una resistencia gen tica en las variedades de arroz necesit ndose desarrollar m s estudios sobre este tema El control biol gico de S spinki utilizando caros dela familia Phytoseiidae es potencialmente una alternativa en el manejo de la plaga Estos caros viven normalmente junto a la plaga en los sitios de alimentaci n Se ha encontrado que la distribuci n de los predadores coincide con el movimiento de las poblaciones de los caros fit fagos Algunos autores reportan sin embargo que las condiciones ambientales que favorecen su desarrollo no son iguales encontr ndose niveles m s bajos de los predadores cuando hay una mayor incidencia de la plaga Como posible control biol gico tambi n se han encontrado en Cuba especies de hongos acaropat genos como Hirsutella nodulosa el cual ocasion una mortalidad del acaro cercana al 71 En general se ha reportado que el control qu mico sobre las poblaciones del acaro es baja y la mayor a de los productos son altamente t xicos a los enemigos naturales En Cuba se report que el control del acaro del arroz fue sup
10. e las hojas superiores Posteriormente pueden observarse sobre las pan culas y los granos Debido a su peque o tama o se dificulta su detecci n as como su control y estudios biol gicos A cortas distancias se disemina mediante la acci n del viento agua insectos aves maquinaria agr cola y personal que entra en contacto con el acaro Se reporta que los principales da os causados por el acaro son directos debido a la alimentaci n de un gran n mero de individuos indirectos por la inyecci n de toxinas durante la alimentaci n o diseminaci n de pat genos entre los que se reporta el hongo Sarocladium oryzae Se considera que el acaro causa unos s ntomas de color pardo rojizo a pardo oscuro en la parte interna y externa de la vaina La vaina que envuelve la pan cula presenta una extensa mancha necr tica de color marr n en la porci n superior s ntomas que pueden ser confundidos inicialmente con aquellos s ntomas causados por el hongo Sarocladium oryzae Eventualmente este hongo tambi n se ha reportado en asociaci n con el acaro causando igualmente manchas color marr n en la parte interna y externa de las vainas presentando producci n de micelio del hongo sobre los s ntomas internos el cual adquiere una coloraci n blanco algodonosa con un ligero tono ros ceo a salm n Este hongo se transmite en la semilla por lo que es importante realizar an lisis fitopatol gicos antes de su siembra y realizar controles qu micos a la sem
11. erior al 93 con aplicaciones del insecticida Triazophos en el campo ejerciendo un control por mas de 15 d as Otros insecticidas O aplicaciones de control biol gico no fueron tan eficientes En Cuba se recomienda que el control qu mico se realice entre los 60 a 90 d as despu s de la germinaci n pero debe tenerse en cuenta el ciclo de la variedad y el monitoreo de las poblaciones del acaro Las aplicaciones solo se recomiendan cuando las poblaciones del acaro son altas aunque no se tiene establecido un umbral econ mico definido para esta plaga Las aplicaciones tambi n se recomiendan hacer en los per odos tempranos del desarrollo de la pan cula Se ha encontrado que la mayor dispersi n de los caros ocurre de 12 00 a las 15 00 horas por lo tanto las aplicaciones deben ser realizadas antes de las 12 00 horas para tener un mejor control En general los caros desarrollan r pidamente resistencia a los acaricidas por lo que se recomienda utilizar diferentes productos y de forma alterna Estudios sobre el control qu mico de la bacteria B glumae en Jap n y Estados Unidos reportan al bactericida cido oxolinico como el de mejor control A pesar de los importantes avances logrados en la investigaci n en el cultivo del arroz para los diferentes sistemas de siembra prevalecientes en Centroam rica en la actualidad el cultivo posee un bajo nivel de competitividad ocasionado por los altos costos de producci n bajos rendimientos y baja calid
12. es de arroz Estas observaciones sugieren que dicha bacteria es un componente m s del complejo apoyando su identificaci n como complejo acaro hongo bacteria Estudios posteriores deben estar encaminados a determinar la importancia que cumple cada uno de estos organismos dentro del complejo y determinar si cada uno causa los mismos s ntomas en inoculaciones e infestaciones individuales El control adecuado y eficiente de la enfermedad depender de los estudios que se realicen sobre los diferentes componentes u organismos asociados al complejo En general todas las variedades de arroz son atacadas por este acaro encontr ndose un aumento en las poblaciones del acaro a medida que las plantas alcanzan la fase reproductiva pudiendo alcanzar porcentajes de incidencia mayores al 70 Los ataques del acaro se inician mas temprano y sus poblaciones son mayores durante los meses mas calientes del a o Macollas altamente infestadas pueden presentar m s de 50 caros en el interior de su vaina Para el control de esta plaga debe evitarse mediante fechas de siembra que las condiciones ambientales m s favorables para el desarrollo de altas poblaciones no coincidan con el estado fenol gico mas susceptible de la plantas que es durante la fase de formaci n de la pan cula Los da os ocasionados por spinki en arroz en China son normalmente de 5 a 20 habiendo llegado en algunos casos a ser superiores a 70 a 90 En Taiw n el acaro es considerado una de l
13. ida incluye principalmente los estadios de huevo larva y adulto Los huevos son translucidos y colocados en peque os grupos o masas El tiempo medio de desarrollo de huevo a adulto se reporta entre 5 y 10 d as dependiendo de las condiciones de temperatura 25 28C y humedad relativa 83 90 aumentando dicho per odo a bajas temperaturas Se indica que las temperaturas entre 29 y 30C y una humedad relativa por encima de 80 son las condiciones optimas para el desarrollo del acaro Las poblaciones del acaro se ven altamente afectadas ocurriendo gran mortalidad cuando las temperaturas aumentan y la humedad baja del optimo Estudios realizados en Cuba reportan que una hembra puede colocar hasta 78 huevos a lo largo de su vida teniendo de 48 a 55 generaciones en un a o Sus poblaciones pueden alcanzar niveles superiores a 300 caros por cent metro cuadrado La longevidad de los adultos en Cuba var a de 7 a 15 d as dependiendo igualmente de la temperatura Este acaro se preproduce tanto sexualmente como por partenog nesis La diseminaci n del acaro a largas distancias se produce principalmente en semilla infestada inici ndose de esta manera la infestaci n de plantas Algunos s ntomas provocados por el acaro pueden estar presentes desde per odos tempranos del cultivo pero se observan fundamentalmente a partir de la formaci n de la pan cula Altas poblaciones del acaro se pueden encontrar principalmente en la superficie interna de la vaina d
14. illa Altas poblaciones del acaro causa el desarrollo de pan culas erectas con raquis torcidos produciendo inflorescencias deformadas y granos est riles y manchados Durante su alimentaci n el acaro aparentemente inyecta sustancias t xicas las cuales provocan deformaciones en el tejido vegetal especialmente en el grano induciendo el s ntoma que se conoce como pico de loro La asociaci n del acaro con este hongo acent a la pudrici n de las vainas y junto al acaro se reportan como responsables por la alta esterilidad de las pan culas causando grandes perdidas en los rendimientos Los s ntomas normalmente asociados a S oryzae se caracterizan por presentar en la vaina de la hoja bandera pudrici n de los tejidos impidiendo o restringiendo la emergencia de la pan cula Los s ntomas y lesiones son de color marr n oblongas a irregulares Esta enfermedad tambi n se encuentra asociada con manchado y vaneamiento del grano Aparentemente el acaro disemina las esporas del hongo llev ndolo sobre su aparato bucal y sobre su cut cula En India los granos infestados por caros y que en general presentan un aspecto descolorido o manchado se han encontrado asociados con una serie de hongos patog nicos incluyendo S oryzae Fusarium graminearum F moniliforme Curvularia lunata Alternaria padwikii y la bacteria Burkholderia glumae Se reporta que en muchos casos ning n pat geno ha sido aislado de los granos manchados sugiriendo que las t
15. oxinas secretadas por grandes poblaciones de caros pueden causar reacciones qu micas responsables de la decoloraci n y manchado de los granos En otros estudios se indica que el porcentaje de granos libres de manchas fue mayor cuando se utilizaron fungicidas sugiriendo una mayor participaci n de los hongos en este tipo de da o Cuando se evalu el porcentaje de granos est riles una aplicaci n conjunta de insecticidas acaricidas mas fungicidas tuvieron un control m s eficiente indicando la participaci n del acaro y del hongo en la esterilidad de los granos report ndose que estos tratamientos proporcionaron los mejores rendimientos pero que la presencia del acaro es el factor de mayor efecto en la reducci n del rendimiento y el manchado de las vainas Aunque la presencia del acaro fue reportada por primera vez en el continente americano en Estados Unidos su presencia no ha sido reportada desde 1967 y un monitoreo detallado realizado en el a o 2005 en todas las zonas productoras de arroz en el estado de Lousiana determinaron que el acaro S spinki no estaba presente Sin embargo una enfermedad denominada como bacterial panicle blight ha venido present ndose de forma recurrente en Lousiana y otros estados productores de arroz en Estados Unidos aumentando su incidencia y da os ocasionados especialmente en el a o 1995 Se han reportado perdidas en rendimiento hasta de un 40 Estudios detallados sobre muestras de granos y vain
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