Steneotarsonemus Spinki, el ácaro del vaneo del arroz, un enemigo silencioso (página 2)

El arroz es el alimento básico para más de la mitad de la población mundial y ocupa el segundo lugar después del trigo si se considera la superficie cosechada, pero si se considera su importancia como cultivo alimenticio, el arroz proporciona más calorías por hectárea que cualquier otro cultivo de cereales. Además de su importancia como alimento, el arroz proporciona empleo a un amplio sector de la población rural de la mayor parte de Asia, pues es el cereal típico del Asia meridional y oriental, aunque también es ampliamente cultivado en África y en América (Infoagro, 2004). La superficie dedicada a su cultivo en el mundo abarca más de 145 millones de hectáreas y se producen 560 millones de toneladas de cereal cada año (Paloma, 2004).

A pesar de que América Latina y el Caribe contribuyen con apenas el 3.9 % de la producción mundial y el 5.5 % de la superficie cultivada, el arroz desempeña un papel estratégico para región, tanto a nivel económico como a nivel social (Da Silva, 1997). Por ello, cualquier elemento biótico o abiótico que afecte los rendimientos tradicionales del cultivo, es una amenaza potencial para la seguridad alimentaria en la Región.

La preparación de los directivos, técnicos y productores ante estas amenazas es un elemento esencial. Teniendo en consideración la experiencia acumulada en Cuba sobre esta importante plaga, el objetivo del presente artículo es dar a conocer las principales características biológicas y ecológicas de Steneotarsonemus spinki con vistas a contribuir a la capacitación de los productores de la región, especialmente a los nicaragüenses, para enfrentar esta problemática

2.- PARTE ESPECIAL

2.1. Posición Taxonómica S. spinki

Dentro de los géneros de mayor interés de la familia Tarsonemidae se encuentra Steneotarsonemus, de amplia distribución mundial y el segundo en número de especies. Se conocen alrededor de 60 especies de este género y de ellas 15 están representadas en el hemisferio occidental (de la Torre, 2004).

Según Santos et al. (2004) la posición taxonómica de S. spinki es la siguiente:

Subclase: Acari van der Hammer, 1972

Orden: Acariformes Krantz, 1978

Suborden: Actinedida Krantz, 1978

Superfamilia: Tarsonemoidea Canestrini y Fanzago, 1877

Familia: Tarsonemidae Canestrini y Fanzago, 1877

Subfamilia: Tarsoneminae Canestrini y Fanzago, 1877

Tribu: Steneotarsonemini Lindquist, 1986

Género: Steneotarsonemus Beer, 1954

Subgénero: Steneotarsonemus Beer, 1954

Especie: Steneotarsonemus spinki Smiley, 1967

Entre los nombres vulgares más comunes de esta especie se encuentran: ácaro blanco del arroz, ácaro del vaneado del arroz, ácaro de la panícula del arroz, "rice tarsonemid mite", "rice mite", "dust mite" y "panicle mite" (Santos et al., 2004).

2. 2. Distribución geográfica de S. spinki

El ácaro, Steneotarsonemus spinki, fue descrito por Robert L. Smiley en 1967. Los ácaros fueron colectado sobre Sogata orizicola Muir =Tagasodes orizicolus (Muir.) (Homoptera: Delphacidae), en Baton Rouge Louisiana, Estados Unidos (Smiley, 1967). Al parecer, los primeros indicios de su presencia en el cultivo del arroz en Asia, se remonta a 1930, cuando se menciona que un artrópodo pequeño causaba la esterilidad del arroz en la India, el cual fue identificado en 1978 como S. spinki (Teng, 1978, citado por Santos et al., 2004).

Este ácaro fue informado a mediados de la década del 60 en China, al sur del río Yangtsé, produciendo pérdidas de un 30 % en el cultivo del arroz y en los casos más severos disminuyó los rendimientos entre un 70 y un 90 %, en las segundas siembras (Almaguel et al., 2002). Smiley et al., 1993, lo indica como una seria plaga del arroz en China, Taiwán y Filipinas. Para el año 1985 fue considerado plaga para toda el Asia Tropical (Reissig et al., 1985). En esta región, también se informa su presencia en Tailandia y Corea (Ho et al., 1999), así como en Sri Lanka (Cabrera et al., 2002).

A finales de 1997 fue registrado en Cuba, produciendo daños de consideración en campos de arroz en provincia La Habana (Ramos y Rodríguez, 1998). Para finales de 1998 ya se extendía por todas las zonas arroceras del país, produciendo afectaciones en los rendimientos entre un 15 y 20 % (Almaguel et al., 2002). El año 1998 fue detectado en la República Dominicana y Haití y en el 2007 en Puerto Rico. En Centro América, se informó en Panamá (2003), Costa Rica (2004), Honduras, Guatemala y Nicaragua (2005). En América del Sur fue indicada su presencia en Colombia (2005) y Venezuela (2006). Para Norteamérica se encontró en México (2006) y Estados Unidos (2007). Esto indica que la probabilidad de que se extienda su distribución en las América es elevada (Ramos et al., 2001, Santos et al., 2004, Rodríguez, 2005; Kane, 2007; NAPPO, 2007).

2.3. Identificación

Los adultos del género Steneotarsonemus son de cuerpo alargado, con la cápsula del gnatosoma subcircular o subcuadrado, aproximadamente tan ancho o menos ancho que largo; los palpos son cortos, convergentes, apresados dentro de la cápsula del gnatosoma, no detallados o fusionados uno al otro apicalmente. Los adultos tienen la seta subunguinal del tarso I en forma de espina y las setas unguinales del tarso II y III no encorvadas, comúnmente bífida apicalmente pero carente de espuela medioventralmente. La hembra presenta el apodema II inclinado oblicuamente, no bifurcado anterolateralrmente. Macho con la seta escapular sc2 generalmente mucho más corta que la sc1 (Lindquist, 1986).

Las características taxonómicas distintivas fundamentales de esta especie son: machos con la presencia de un par de setas en forma de puñal o cuchillo sobre el fémur y la gena de la pata IV (Fig. 1) y la presencia de un solenidium sobre tibia III (Fig. 2). En el caso de las hembras tienen el primer par de apodemas en forma de "Y" y los segundos son más largos y fuertes. Presentan órganos pseudoestigmáticos ovoides (Fig. 3). Tienen un solenidium localizado dorsalmente sobre el tarso I y una seta bifurcada en la superficie ventral (Smiley, 1967; Ramos y Rodríguez, 1998).

Figura 1. Macho de Steneotarsonemus spinki.(40X)

Figura 2. Pata IV del macho de Steneotarsonemus spinki. (100X)

Figura 3. Hembra de Steneotarsonemus spinki. (40X)

2.4. Características biológicas

El aspecto externo de S. spinki es característico de la familia. Su tamaño oscila 0.1 y 0.3 mm y presentan una coloración amarillo cremosa. Presenta cuatro fases de desarrollo, huevo, larva activa, larva inactiva y adulto (Lindquist, 1986). Los huevos son de color blanco translúcidos, ovoides y alargados. De ellos emerge la larva de color similar y de cuerpo alargado. Este estadio hexápodo va incrementando su tamaño hasta que llega a un período quiescente llamado larva inactiva. Esta fase es también de color blanco translúcido y en ella ocurren las transformaciones hacia el estado adulto. Las larvas que darán lugar a las hembras pueden ser transportadas por los machos con el cuarto par de patas, como es común en la conducta de otras especies de Tarsonemidae. Las hembras son alargadas y sus pares de patas anteriores y posteriores están ampliamente separados. Los machos son más pequeños y con el contorno del cuerpo diferente (Ramos y Rodríguez, 2000 a). Ambos sexos son dorsalmente deprimidos, una configuración muy favorable para su actividad en los espacios confinados entre las vainas y los tallos de las plantas (Jeppson et al., 1975).

La duración del desarrollo de huevo a adulto, en Cuba, osciló entre 5 y 9 días, con una media de 7.77 días, a una temperaturas de 24.4 ºC y 70.07 % de humedad relativa, como se muestra en la Tabla. 1. Se encontró que en estas condiciones S. spinki multiplica rápidamente su población (Ramos y Rodríguez, 2000 a; 2001). Estos valores son inferiores a los informados por Tseng (1985) quien encontró que la duración del desarrollo de esta especie oscila entre 16 y 17 días a 25 ºC. Si se compara con los resultados anteriores se observa que la duración del ciclo disminuyó aproximadamente en un 50%, lo que implica que S. spinki encontró condiciones climáticas y varietales, entre otras, más favorables en Cuba, lo que incrementa su importancia como plaga.

Tabla1. Duración promedio en días del ciclo desarrollo de S. spinki. (Ramos y Rodríguez, 2000 a)

La duración del desarrollo está estrechamente relacionada con la temperatura. Santos et al., (2002) encontraron una duración del desarrollo de 4.88 días a 34 ºC, 5.11 a 29 ºC y 11.33 a 20 ºC, respectivamente. Con relación a las condiciones climáticas, Miranda et al. (2003), encontraron que las temperaturas entre 25.5 y 27.5 ºC y humedades relativas entre 83.8 y 89.5 % favorecen la proliferación de S. spinki.

Santos et al., (2001) hallaron que el período de preoviposición fue de 1.2 día, mientras que el de oviposición tuvo una duración de 9.8 días. Estos son más cortos que los encontrados por Chen et al., (1979) a 25 ºC, los cuales fueron de 5.0 y 13.0 días, respectivamente. Esta reducción se ha observado también para el ciclo de desarrollo de S. spinki en Cuba (Ramos y Rodríguez, 2000 a), respecto a lo señalado en la literatura (Chen et al., 1979; Lo y Ho, 1980).

La fecundidad promedio de S. spinki fue de 27.7 huevos por hembra, con un ritmo de puesta diario de 4.9 huevos (Santos et al., 2001). Además se encontró que las mayores puestas, se registraron entre el quinto y el séptimo día después de iniciarse la oviposición, con el pico máximo en el séptimo día. Chen et al. (1979) indicaron un total de 23 huevos por hembra, con puestas mínimas y máximas de 0 y 53 huevos, respectivamente; mientras que en Taiwán las hembras de S. spinki ovipositaron como promedio 59.5 huevos a 30 ºC y 20 a 20 ºC (Lo y Ho, 1979 ,1980).

Santo et al. (2001) hallaron que la longevidad de las hembras fue de 14.3 días, similar a la obtenida por Chen et al., (1979) a temperaturas superiores (25 – 28 ºC) que fue de 15.0 días. La longevidad mínima y máxima obtenidas fueron de 11 y 16 días, respectivamente y coinciden con las halladas por Lo y Ho (1979) a 29 ºC que oscilaron entre 11 y 15 días.

El cociente sexual varía de tres hembras por macho a ocho hembras por macho (Ho y Lo, 1979, 1980). En la condiciones de Cuba se ha determinado una relación que puede fluctuar entre 3 a 8 hembras por macho (Almaguel et al., 2002).

2.5. Distribución y dinámica poblacional

El ácaro del vaneo del arroz presenta una distribución agregada y no manifiesta preferencias por sitios particulars del campo. Se presenta más frecuentemente en las vainas de las hojas de la 1 a la 4 y es más abundante en la base de las vainas que en otros sitios. Los adultos representan un 30 % de la población total, con similiar proporción de huevos y estados inmaduros (Almaguel et al., 2002).

La fenológia del cultivo tiene una influencia significativa sobre la población de la plaga. Dentro de las fases fenológicas, en el período de paniculación y el de apertura de la panícula-cosecha es donde se encuentran las mayores poblaciones (Fig. 5). En las fases de cambio de primordio y ahijamiento, los niveles poblacionales son significativamente menores. Las poblaciones máximas se encuentran, por lo general, después de los 90 días (Ramos y Rodríguez, 2001).

Figura 5. Comportamiento poblacional de S. spinki. (Ramos y Rodríguez, 2001)

De diciembre hasta marzo, las temperaturas promedio por debajo de 24 0C, retienen la tasa de multiplicación y los niveles de población no sobrepasan, aún en la etapa crítica del cultivo (formación y desarrollo de panícula) a más de 20 adultos por planta. Los daños mayores de esta plaga, se presentan en las plantaciones que durante abril, mayo y junio se encuentran en el proceso de formación de la espiga; en esta etapa los factores del clima, son óptimos para potenciar altos y largos (más de 3 semanas) períodos de reproducción e incrementos del ácaro (Almaguel et al., 2003).

En la Republica Dominicana se encontró, de manera general, que en todas las variedades evaluadas a medida que las plantas alcanzan la fase reproductiva (emisión de las panículas y llenado del grano) se produce un incremento notable de la densidad de ácaros por planta y el número de plantas infestadas (Ramos et al., 2001).

2.6. Plantas hospedantes

En la literatura consultada se considera a S. spinki como específico del arroz (Smiley et al., 1993). En China, ha sido detectado en malezas asociadas al cultivo del arroz (Eleusine indica, Lingnania chungii, Schizostachyum funghumi, Imperata cilindrica, Leersia hexandra y Paspalum sp.) como hospedantes alternativos para pasar el invierno en ausencia del cultivo principal. En estas condiciones la población del ácaro (especialmente las hembras adultas), migran a estas plantas silvestres para sobrevivir y no se desarrollan hasta el inicio de la primavera donde se restablecen las condiciones favorables para su multiplicación sobre plantas de arroz (Socorro y Almaguel, 1999).

En los muestreos realizados en Cuba, hasta marzo de 2002, no se había detectado su presencia en otras plantas pertenecientes a la familia Poaceae (Almaguel et al., 2002). Posteriormente, a partir de una revisión del género Steneotarsonemus en Cuba, se informó la presencia de S. spinki, en Amaranthus spinosus; Echinochloa colonum y Panicum purpuracens (de la Torre, 2004) En el 2004 se colectaron huevos, larvas y ninfas de S. spinki sobre la planta invasora Oryza latifolia Desv., común en los campos de arroz de Costa Rica y Panamá (Santos et al., 2004).

2.7. Daños

Los daños producidos por S. spinki pueden ser directos, debido a su alimentación e indirectos por la inyección de toxinas o la diseminación de organismos fitopatógenos, especialmente hongos. El ácaro produce un cuadro sintomatológico complejo por su vinculación con el hongo S. oryzae. Se encuentra en el interior de las vainas de las hojas de arroz en poblaciones elevadas, formando grandes colonias de hasta 300 ácaros/cm2, según las observaciones realizadas en Cuba. Los huevos se pueden observar aislados, en grupos de 2 a 6 o formando grandes masas de hasta 160 huevos. Como consecuencia de estos niveles poblacionales se producen bandas oscuras y necróticas, las cuales pueden notarse a lo largo de las vainas de las hojas por la superficie exterior. De la misma forma se observan granos malformados y manchados (manchas aisladas o generalizadas) de color amarillo claro hasta pardo oscuro y un porcentaje importante de granos vanos. El tarsonemido se puede hallar también sobre el pedúnculo de la inflorescencia, el órgano floral y en el exterior e interior de los granos en formación alimentándose de las membranas internas del grano e incluso del ovario de la flor produciendo necrosis y deformación del grano. También se observan granos abarquillados, por efecto de la alimentación del ácaro en el interior del mismo. Estos al parecer afectan el mecanismo normal de circulación de los nutrientes y conduce a la esterilidad de los granos (Ramos y Rodríguez, 2000 b; Almaguel et al., 2003).

Las panículas vanas presentan curvaturas anormales del pedúnculo y en la fase de maduración permanecen erectas. En este momento es que el productor se percata de las pérdidas de los rendimientos producto del ácaro, pero ya no es posible adoptar medida de control alguna (Almaguel et al., 2003).

Con la aparición de S. spinki en Asia y el Caribe se ha observado un incremento de los daños ocasionados por el hongo S. oryzae en el cultivo del arroz. Este hongo produce la pudrición de la vaina y conjuntamente con S. spinki, es responsable por la esterilidad de las panículas y la drástica reducción de los rendimientos (Ramos y Rodríguez, 2003; Santos et al., 2004). Los estudios de microscopia realizados por Chow et al. (1980) demostraron la presencia de conidios del hongo en la cutícula de S. spinki y en el aparato bucal y la ausencia de las mismas en el tracto digestivo, lo cual indica que el ácaro no se alimenta del hongo.

En Cuba los daños estimados por la presencia del complejo ácaro – hongo alcanzan entre el 15 – 20 % de los rendimientos, por el aumento de las panículas estériles (Almaguel et al., 2003). En Costa Rica la presencia de S. spinki ha causado pérdidas millonarias, que se estiman 40 mil toneladas métricas. El ataque más fuerte fue en Guanacaste, donde redujo la producción en un 30 %. Se calcularon pérdidas de 10,96 millones de dólares por la baja en la producción (Barquero, 2004).

2.8. Control

Este ácaro es de difícil control por sus características etológicas y su alto potencial reproductivo. Por el lugar que ocupa en la planta es casi invulnerable a los productos químicos y biológicos utilizados para su control. La mayoría de los productos químicos sistémicos no son eficaces frente a S. spinki (Cheng y Chui, 1999; Almaguel et al., 2000). En Cuba, los mejores resultados se encontraron con Triazophos (Hostathion 40 EC al 0.15 % PC) y Endosulfan (Thiodan 50 PH a 0.2 % PC), en condiciones controladas y de producción (Almaguel et al., 2002).

En la mayoría de los países afectados por esta plaga se ha recomendado la implementación del manejo integrado, basado fundamentalmente en la utilización de métodos de control agrotécnico o cultural, el uso de variedades resistentes y/o tolerantes y el control biológico (Ramos y Rodríguez, 2001).

En diversos países se han informado la existencia de variedades de arroz que muestran grados variables de resistencia o tolerancia al ataque de este tarsonemido, las cuales posibilitan el diseño de estructuras varietales acorde con su ciclo vegetativo y la época de siembra (Jiang et al., 1994; Ramos et al., 2001; Botta et al., 2003).

Con relación al control biológico, se detecta con mucha frecuencia junto a S. spinki diferentes especies de ácaros depredadores pertenecientes, principalmente, a las familias Phytoseiidae y Ascidae. En Cuba se ha encontrado que los movimientos poblacionales de estos depredadores coinciden con los de la plaga y ejercen un control eficiente (Ramos y Rodríguez, 1998, 2001). También se ha informado la presencia de Hirsutella nodulosa Petch parasitando a S. spinki (Cabrera et al., 2002). Igualmente se han ensayado diferentes biopreparados que han mostrado resultados alentadores, como las cepas LBt-25 y LBt-13 de Bacillus thuringuiensis Berliner y Lecanicillium lecanii.

Los asiáticos han diseñado una serie de medidas culturales con las que mantienen a S. spinki por debajo de los umbrales económicos. Estas medidas, consisten de manera general, en sembrar el arroz en un área que no posea restos de cosecha, desinfección de los canales de riego, empleo de variedades resistentes y/o tolerantes, evitar las siembras escalonadas, fraccionamiento de la fertilización, entre otras. Una estrategia de manejo integrado parecida ha sido elaborada y probada en Cuba con resultados altamente satisfactorios (Hernández et al., 2003).

Para la implementación exitosa del manejo integrado de S. spinki es imprescindible el conocimiento profundo de sus características biológicas y ecológicas, de manera tal que se puedan establecer las estrategias más adecuadas para cada agroecosistema. Por esta razón, estos estudios deben ser realizados en los lugares donde vaya a ser utilizada.

3.- CONCLUSIONES

El ácaro Steneotarsonemus spinki se ha convertido en una amenaza para la seguridad alimentaria de los países de América Central y Caribe. Su alto potencial reproductivo, sus características etológicas y la habilidad para diseminarse, han provocado una rápida propagación por la región. Si a esto, se adiciona lo difícil que resulta su control por los métodos tradicionales de lucha, se comprenderá mejor el peligro que representa para el sector arrocero de la región. Las estrategias de lucha a utilizar frente a este ácaro deben basarse en el manejo integrado. El éxito final dependerá fundamentalmente de la habilidad que se alcance en el diseño de dichas estrategias, a partir de la capacitación del personal encargado de ejecutarlas.

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Autor:

Héctor Rodríguez Morell

Dirección de Protección de Plantas. Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). Carretera de Jamaica y Autopista Nacional. Apartado 10. San José de las Lajas. La Habana, Cuba.

Evelyn Itzel Quirós McIntire

Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá (IDIAP. Subcentro "Pacífico Marciaga"

Penonomé. Coclé. Panamá.