Plaga principal del maíz y otras gramíneas

Presentado por: Ing Agr Jorgelina Lezaun
jorgelina.lezaun@gmail.com
Agribusiness & Marketing Consultant
South America Region 
Agosto 2020

La especie “Diatraea saccharalis” (Fabricius 1794) – Barrenador del tallo – se encuentra distribuida desde Estados Unidos hasta Argentina, incluyendo las Antillas. Es una plaga principal del maíz y sorgo, también observada dañando los cultivos de trigo, arroz y caña de azúcar.

La USDA prevé una producción global de 1,186.86 millones de toneladas de maíz para 2020/21. Estados Unidos, Brasil, Argentina y México aglutinan casi el 50% de la producción siendo el 3er cultivo más importante a nivel mundial. De acuerdo con la estimación FAO Julio 2020, los agricultores, ampliaron las plantaciones en America del Sur y se refleja una mayor producción de maíz -en Brasil y Argentina- estimulada por los altos precios internos y la fuerte demanda de exportaciones. Se espera que a nivel regional en esta campaña se obtenga una producción de cereales casi récord (11% mayor que la media quinquenal) con una meteorología propicia que favorezca los buenos rendimientos.

Teniendo en cuenta la importancia del maíz dado su volumen de producción, y la tendencia creciente de la región como exportadora para contribuir con los objetivos globales de desarrollo sostenible y mejorar la seguridad alimentaria, se debe evaluar seriamente el impacto de plagas que puedan afectar los resultados productivos.

Uno de los factores que más afecta el rendimiento del maíz con consecuente efecto económico, lo constituyen los insectos plaga. Según bibliografía el estado larval de Diatraea saccharalis, ocasiona en el cultivo un nivel de daño entre 10 y 50% dependiendo de la severidad del ataque y de la época de siembra.

En México, el perjuicio de la plaga está limitado casi exclusivamente a maíz, caña de azúcar y sorgo (Box, 1956; Peairs y Saunders, 1980). En dichos cultivos causa grandes daños como barrenador; siendo su principal hospedero caña de azúcar (CPC, 2011).

En Colombia, el complejo Diatraea genera pérdidas económicas importantes tanto en la producción de azúcar y etanol en el valle del río Cauca, como en la producción de panela en ésta y otras regiones de Colombia (Tarazona 2011; Vargas et al. 2015a). En trabajos citados Gómez et al. (2009) por cada unidad porcentual de daño por Diatraea spp. (1 % de intensidad infestación) explican que presenta una reducción de aproximadamente 1 tonelada de caña por hectárea cosechada.

En 1998, en Argentina fueron introducidos maíces genéticamente modificados con protección contra insectos -maíces Bt- en principio protegidos contra Diatraea saccharalis como táctica de control de la plaga y su uso fue ampliamente adoptado.

¿Cuál es el daño y el impacto económico del “barrenador del tallo”?

El “barrenador del tallo del maíz” Diatraea saccharalis (Fabricius) es una de las plagas más importantes del cultivo de maíz en la Argentina, afectando también al sorgo, entre otros (Igarzábal et al., 1994), donde ocasiona en promedio, pérdidas totales medias de un 21% de la producción de maíz (Leiva y Iannone,1993). Las poblaciones de esta plaga aumentan desde la siembra hasta la cosecha de maíz (Parisi y Dagoberto, 1979; Dagoberto y Lecuona, 1982).

En Argentina tiene entre tres y cuatro generaciones anuales, según la región (Aragón, 1996).

• 1era generación: proveniente de larvas invernantes, emerge en octubre y noviembre infestando gramíneas silvestres y cultivadas.
• 2da generación de adultos: por lo general reducida, afecta al maíz en floración (siembra temprana).
• 3era y 4ta generación: ataques generalizados afectando principalmente a lotes de siembra tardía que están en la etapa de llenado de grano (Aragón, 1996).

Las larvas ocasionan las pérdidas por daños fisiológico y mecánico. Las larvas producen galerías dentro de la caña, lo que reduce el flujo de agua y nutrientes e induce al quebrado de plantas y espigas. La producción se ve muy afectada, especialmente en siembras tardías. La disminución en el rendimiento es ocasionada porque las larvas se alimentan primero de tejido foliar y a los dos o tres días (Alvarado et al., 1980) o después del segundo estadio (Greco, 1995) penetran en el tallo. Cuando el ataque se produce sobre una planta joven, las larvas pueden dañar el brote terminal provocando su muerte (Alvarado et al., 1980).

En plantas más desarrolladas, el efecto directo por la construcción de galerías produce disminución del rendimiento de la planta al cortar los haces vasculares y disminuir la conducción de foto asimilados a la espiga (Alonso y Miguez, 1984). La presencia de un orificio o entrenudo barrenado por tallo genera una disminución de 2 a 2,5 quintales por hectárea (Iannone, 2001; Serra, 2003). Las pérdidas por daño mecánico aumentan a medida que se retrasa la fecha de cosecha, y una de las medidas culturales para prevenirlas es la cosecha anticipada.

Los efectos indirectos son el quebrado de plantas desde la fructificación a la cosecha, ingreso de diversos patógenos, siendo la podredumbre del tallo (Fusarium spp. y Sclerotium bataticola) la enfermedad más común, y pérdidas durante la cosecha por caída de espigas como consecuencia del barrenado del pedúnculo y base de las mismas (Leiva y Iannone, 1993).

Existen trabajos de investigación que proponen niveles de daño económico para distintos escenarios de desarrollo del cultivo. Según citan Serra, G. V. y Trumper, E. V. el daño en el tercio medio de las plantas mostró la mayor influencia en la determinación del rendimiento, seguido por el estrato inferior, mientras que daños en el estrato superior no afectaron el rendimiento.

En caña de azúcar, el daño se produce porque disminuye el peso de los tallos o bien en algunos casos determina la muerte de la planta por lo cual afecta totalmente la producción.

Según investigaciones realizadas por Cenicaña Colombia, las toneladas de caña producidas por hectárea disminuyen en 0.7% por cada unidad porcentual de daño. Por lo cual en una producción de 130 toneladas de caña de azúcar y rendimiento de 11.5 % de azúcar, las perdidas alcanzan 105 kg/ha de azúcar por cada 1% de intensidad de infestación. Estiman que reduciendo 1% la infestación se recupera 1 tonelada de caña por hectárea.

En Argentina la Estación Experimental Obispo Colombres (EEAOC) de Tucumán -en su zona- estima pérdidas del 4,5 % de la producción de azúcar.

¿Cuáles son las etapas del ciclo biológico de Diatraea sp.?

Diatraea pueden completar su desarrollo en 40-45 días promedio, y luego de aprox. dos semanas emerge el adulto para reiniciar el ciclo. Las larvas de la segunda generación, luego del nacimiento, se introducen en las axilas foliares afectando los meristemas de crecimiento, y también en la base de las espigas. Esta generación suele ser la que mayor daño produce en función del estado fenológico del cultivo.

En la tercera generación (febrero-marzo-abril) las larvas desarrolladas barrenan la caña hacia abajo y se refugian en el cuello de los tallos, bajo la superficie del suelo, donde pasan los meses de invierno.

A partir de septiembre y octubre se transforman en pupa y posteriormente los adultos emergen a un ritmo que depende de la temperatura y del fotoperíodo.

Huevos:

Planos, de forma elíptica y cerca de 1.16 mm de largo (CPC, 2011) por 0.05 mm de ancho (Layward, 1942; Bioagro, 2011). Son depositados en masas de aprox 25 – 50 huevos en las hojas, en una superposición de uno sobre el otro, imbricados como las escamas de los peces (Bioagro, 2011). Blancos y se oscurecen conforme la incubación avanza. Al final del desarrollo del huevo, una cápsula oscura (cabeza de la larva) puede verse a través del corión del huevo. (CPC, 2011).

Larva:

Eruciforme, con tres pares de patas torácicas, cuatro pares de propatas y un par anal o telson. Recién emergidas son color amarillento de 15 a 20 mm de largo. Completamente desarrolladas miden 20 a 33 mm de largo (Layward, 1942; Bioagro, 2011). Generalmente la cápsula cefálica es de color marrón rojizo y el cuerpo de color blanco amarillento con manchas marrones. Durante el invierno en regiones más frías, las larvas pueden carecer de estos puntos y el cuerpo puede tornarse de color amarillo como signo de diapausa (CPC, 2011). Las larvas chicas se alimentan de la vaina, mientras que las más grandes perforan e ingresan al tallo.

Pupa obtecta:

Miden cerca de 22 mm de largo color marrón oscuro. Presencia de dos protuberancias en forma de cuernos cortos en la cabeza, y de varias en forma de dientes en la extremidad abdominal (Wille, 1952; Bioagro, 2011); miden alrededor de 1.7 cm de largo y 0.4 cm de ancho (CPC, 2011).

Adulto:

Es una mariposa color amarronada, cada ala anterior tiene puntos negros en un diseño en forma de V. La envergadura mide unos 2.5 cm (CPC, 2011). Las alas posteriores son blanquecinas Los palpos labiales son muy desarrollados y están proyectados hacia adelante (Bioagro, 2011).

En caso de caña de azúcar es clave la correcta identificación de la plaga para su control ya que los daños de ambas especies son similares en el barrenado del tallo. Cenicaña sugiere que se debe determinar la especie y posteriormente estimar el nivel de daño haciendo muestreo secuencial de tallos enteros y evaluación de entrenudos barrenados.

¿Cómo se diferencia Diatraea sp. de Blastobasis graminea” en caña de azúcar?

¿Cuáles son las alternativas del control y manejo de esta plaga?

Plan de Manejo Integrado

Esta basado en la conjunción de todas las técnicas disponibles en un programa para manejar poblaciones de organismos perjudiciales, de modo tal de evitar las pérdidas económicas y minimizar los efectos secundarios sobre el ambiente y sus consecuencias sobre la salud humana (Metcalf y Luckman, 1994).

1. Control cultural

En maiz, las prácticas recomendadas son:

• Siembras tempranas, cosechas anticipadas si se encuentran más de dos entrenudos barrenados o más del 5% de espigas (pedúnculo) dañadas a la madurez fisiológica (INTA, 1998).
• Rotación de cultivos (Ventimiglia et al., 1999)
• Hibridos que tienen un buen comportamiento frente al ataque de las larvas (Alvarez et al, 1997)
• Destrucción del rastrojo que contiene larvas invernantes, mediante laboreo del suelo (Dagoberto, 1982; INTA, 1998). Esta última técnica ya casi no es utilizada debido a la gran aceptación por parte de los agricultores de la siembra directa. Esto ha favorecido el crecimiento poblacional de D. saccharalis, ya que la permanencia del rastrojo favorece la supervivencia invernal de larvas (Aragón, 2000).

La densidad de larvas invernantes observadas en un rastrojo de maíz de siembra temprana fluctuó por debajo de 0.2 larvas por tocón, observándose una leve disminución a lo largo del tiempo. En rastrojo proveniente de una siembra tardía, la densidad de larvas invernantes fue mayor, oscilando entre 0.4 y 0.6 larvas por tocón desde junio hasta mediados de septiembre (Bueno, 2004). Por esto y teniendo en cuenta que la capacidad de vuelo máxima de los adultos de D. saccharalis sería de 1500 m (Roca, 2002), cabe pensar que la siembra de maíz en lotes situados a esta distancia o menos a rastrojos de maíz convencional, favorecería los ataques tempranos de la plaga.

2. Control biológico

Los enemigos naturales atacan los diferentes estados de desarrollo del barrenador del tallo. El estado de huevo es parasitado por Trichogramma sp. (Alvarado et al., 1980), alcanzando en algunas campañas entre 70 % y 95 % de parasitismo (Aragón, 1996).

Los estadios larvales son parasitados por Apanteles sp., Ipobracon amabilis, Agathis stigmaterus, Paratheresia claripalpis. Los depredadores de huevos y larvas son Cycloneda sanguínea, Eriopis connexa, Coleomegilla quadrisfasciata, Chrysoperla sp., Coccinella sp., Hippodamia sp. y Doru sp.(Alvarado et al., 1980, Aragón, 1996).

En ensayos de Argentina (Andrian et al, 2003) fechas de siembra de septiembre, octubre y diciembre, mostraron mortalidad promedio de huevos causada por parasitoides y depredadores fue de 18, 38 y 77 % respectivamente. En INTA Manfredi, la mortalidad de huevos por depredación, parasitismo e inviabilidad varió entre 32 y 96 % entre enero y marzo de 2001 (Fava y Trumper, datos no publicados).

Por otra parte, el hongo Beauveria sp. generó 16 y 23 % de mortalidad en larvas invernantes de D.saccharalis recolectadas de rastrojos de maíz provenientes de siembras de 1º y 2º época, respectivamente (Bueno, 2004). Esta información coincide con lo hallado por Lecuona (1990), quien registró para el sur de la provincia de Córdoba una mortalidad del 21.5%.

La importancia de conocer la incidencia de los diferentes enemigos naturales en distintas etapas del ciclo del cultivo radica en la posibilidad de incluirlos en el cálculo del umbral económico (Trumper e Imwinkelried, 2003).

Ensayos en caña de azúcar han evaluado la susceptibilidad de Diatraea saccharalis a Beauveria bassiana y Bacillus thuringiensis variedad kurstaki en condiciones de campo y los tratamientos evaluados fueron patogénicos a las larvas de D. saccharalis, ocasionando mortalidad entre el 61 y 100%. La fauna benéfica presente en los cañaverales cumple un rol importante en el control de Diatraea saccharalis y otras plagas del cultivo.

3. Cultivares transgénicos

A los híbridos Bt a través de la biotecnología se les incorporó un gen de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt), permitiéndole producir una toxina con propiedades insecticidas para las larvas de D. saccharalis. Los materiales disponibles en el mercado muestran un control efectivo para Diatraea saccharalis (barrenador del tallo) en etapas reproductivas, la proteína BT muestra alta eficacia en el control y es altamente específica.

Los productores argentinos han adoptado rápidamente los cultivos Bt porque obtienen incrementos en su producción, beneficios para la salud y el medio ambiente a partir de:

• Mayor rendimiento por protección contra daño de insectos
• Mejor calidad de grano - disminuyen los niveles de micotoxinas (al estar los granos menos dañados por insectos).
• Menor cantidad de aplicaciones de insecticidas – menor costo de protección del cultivo
• Mayor flexibilidad en el manejo del cultivo
• Tratamiento de los insectos en el estadio de máxima sensibilidad
• Protección independiente de las condiciones ambientales (Basi,1998).
• Compatibilidad con enemigos naturales y otros organismos no blanco de control; son inocuos para vertebrados y reducen considerablemente los costos ambientales y de salud asociados con el uso de insecticidas convencionales (Bauer, 1995).

En el caso del maíz, la introducción de los cultivos Bt fue clave para permitir la siembra exitosa del cultivo en regiones tropicales y en fechas tardías o de segunda, donde hay mayor presión de plagas.

Según una encuesta CREA Argentina el 73% de los productores sembró al menos un cultivo con tecnología BT, para control de lepidópteros en la campaña 2019/20. La mayor proporción de uso -un 86%- en empresas con superficies >2500 ha, y 60% entre empresas <500 ha.

Los agricultores que se inclinan por la siembra de híbridos transgénicos están comprometidos a destinar el 10 % de la superficie a la siembra de híbridos no transgénicos, implementando así la "estrategia del refugio" para manejo de la resistencia. De acuerdo a tal estrategia, no se recomienda el control químico de la plaga en la superficie refugio (Roca, 2002).

La utilización de maíces Bt se recomienda principalmente en siembras tardías o en siembras tempranas con planteos de alta productividad bajo riego, en los cuales el alto número de granos a llenar requiere de un elevado flujo de foto asimilados hacia la espiga (Otegui y Cirilo, 2001).

Buenas Prácticas Agrícolas y Manejo de Resistencia

Para proteger esta tecnología BT y evitar resistencia de la plaga se debe poner importancia a implementar buenas prácticas agrícolas (BPA) para el manejo de la resistencia de insectos (MRI).

La resistencia de insectos surge como resultado de la selección de individuos que presentan algún cambio que les permite sobrevivir a una sustancia que antes los mataba. El uso repetido de proteínas Bt o insecticidas químicos para el control de una plaga ejerce una alta presión de selección y acaba seleccionando individuos resistentes en las poblaciones que se quiere controlar. Al sobrevivir y reproducirse entre ellos, los individuos resistentes transmiten la resistencia a su descendencia, aumentando la proporción de individuos resistentes. Cuanto mayor sea la presión de selección, más rápido se volverá la resistencia una característica predominante en la población.

La resistencia también ocurre con las malezas y los herbicidas, las bacterias y los antibióticos y cualquier práctica de control que se repita en el tiempo sobre un organismo blanco.

Programas de Manejo de Resistencia a insectos

Programas destinados a retrasar la evolución y selección de resistencia de insectos a las tecnologías Bt o a cualquier otra práctica de control. Se basan en manejar, dentro del marco del Manejo Integrado de Plagas (MIP), los factores que favorecen la selección de resistencia para mantener muy baja la frecuencia de individuos resistentes a nivel del lote.

Son un conjunto de BPA que incluyen:

• Rotación de cultivos
• Correcta elección de la tecnología con base en fecha de siembra y plaga principal
• Buen control de malezas
• Tratamiento de rastrojos (para evitar una población inicial de insectos elevada)
• Siembra de refugio
• Buena implantación del cultivo (que puede mejorarse con el uso de semilla tratada)
• Monitoreo periódico de plagas (tanto en la porción de lote Bt como en el refugio)
• Control de la plaga cuando se alcancen los umbrales recomendados.

4. Control químico

El momento oportuno de la aplicación debe definirse a partir de un adecuado monitoreo del cultivo. El monitoreo de adultos debe ser tomado como un indicador de la presencia de la plaga en el ambiente, pero no puede utilizarse per se para la toma de decisión de un control químico, ya que la captura está influida por factores climáticos y la distancia de la trampa a lotes de maíz. Esto genera que en algunas ocasiones no se capturen adultos, pero se encuentren oviposturas en el campo (Fava y Trumper, datos no publicados).

Se deberá tener en cuenta el nivel de incidencia de la plaga, su fase de desarrollo, el estadio del cultivo y las condiciones ambientales existentes. El servicio de alarma implementado por INTA, recomienda iniciar los muestreos cuando en sus trampas de luz y durante tres noches consecutivas se capturan 10 ejemplares adultos por trampa.

El criterio de decisión para el manejo de D. saccharalis mediante control químico se basa en la identificación de picos de más de 100 adultos capturados con trampa de luz o feromonas y la postura de huevos en plantas (Aragón, 2000). El umbral económico sugerido es de una ovipostura color naranja cada diez plantas de maíz (Iannone, 2001) o de dos o más oviposturas cada 10 plantas (Aragón, 2002), debiéndose controlar una generación en fechas de siembra tempranas y dos en tardías (INTA, 1998).

El muestreo de las oviposturas debe realizarse revisando toda la planta, aunque existe una preferencia de las hembras por depositar los huevos en las hojas situadas en el estrato medio del hospedante (Moré, 2001). Si bien el control químico puede ser efectivo, tiene dificultades de orden práctico (Carta et al., 2000), ya que una vez que las larvas han penetrado en el tallo, quedan fuera del alcance de los insecticidas (Alonso y Miguez, 1984). Esto resalta la importancia de seleccionar el momento oportuno de aplicación química.

Los insecticidas registrados para el control químico de D. saccharalis son:

Fuente CASAFE 2007

INTA Pergamino señala que para lograr un eficiente control de la plaga, las aplicaciones químicas con equipos terrestres deben realizarse con caudales de alrededor de 150 l/ha y una presión de trabajo de 70 lb/pg².

En aplicaciones aéreas se debe utilizar un caudal de agua de 20 lts/ha o 10 lts/ha con el agregado de 2 lts/ha de aceite emulsionable. El objetivo de estos caudales es lograr alrededor de trece impactos de gotas por cm² a la altura de la espiga (Iannone, comunicación personal). La forma de comprobar la calidad de la aplicación se realiza mediante la colocación de tarjetas sensibles a la altura de la espigas y separadas entre sí por más de 30 m a fin de controlar diferentes pasadas del avión (Iannone, 2001). Las aplicaciones químicas deben realizarse preferentemente entre el atardecer y la noche.

Fuentes:

• FAO. 2020. Perspectivas de cosechas y situación alimentaria - Informe trimestral mundial N.o 2, julio 2020. Roma. https://doi.org/10.4060/ca9803es 

• Serra, G., & Trumper, E. V. (2020). Incidencia del barrenador del tallo Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) sobre el rendimiento del cultivo de maíz y cálculo de niveles de daño económicos. AgriScientia, 37(1), 63-73. https://doi.org/10.31047/1668.298x.v37.n1.24402

• Evaluacion del daño causado por Diatraea spp. en cana de azucar y su manejo en el valle del rio Cauca – Centro de Investigacion de Cana de Azucar de Colombia (Cenicana) G. Vargas, L.A. Gomez 2005

• Estimación de incidencia de daños provocados por larvas de Diatraea saccharalis (Lepidóptera: Crambidae) en tallos de maíz mediante evaluación de signos externos de infestación Serra, G. y E. Trumper 2006

• Ficha Técnica Barrenador de la caña de azúcar SAGARPA Mexico

• MRI Manejo de Resistencia a Insectos https://www.programamri.com.ar/manejo-de-resistencia-de-insectos-mri/

• INTA Proyecto de Agricultura Sustantable Manejo del Barrenador del tallo de maíz Diatraea saccharalis Lepidoptera: Crambidae- Fava F. D., J. M. Imwinkelried y E. V. Trumper. Centro Regional Cordoba – EEA Manfredi 2004

• Control microbiológico de diatraea saccharalis fabricius (lepidoptera: crambidae) en caña panelera a nivel de campo* Marco Antonio Zúñiga-Oviedo1 y Alberto Soto-Giraldo2 bol.cient.mus.hist.nat. 22 (2), julio-diciembre, 2018. 33-41. ISSN: 0123-3068 (Impreso) ISSN: 2462-8190 (En línea)

• Revista Colombiana de Entomología 43 (2): 186-194 (Julio - diciembre 2017) Resistencia varietal al ataque por Diatraea spp. (Lepidóptera: Crambidae) en caña de azúcar Claudia Echeverri-Rubiano1, Héctor Alberto Chica-Ramírez2 y Germán Andrés Vargas orozco https://www.scielo.org.co/pdf/rcen/v43n2/0120-0488-rcen-43-02-00186.pdf 

• AgroNet Gov. Colombia – ICA https://www.agronet.gov.co/Noticias/Paginas/Controle-el-barrenador-de-la-ca%C3%B1a.aspx

• Manejo de Insectos en Maíz: Oportunidades y desafíos de la biotecnología para el manejo de Diatraea saccharalis (barrenador del tallo) y Spodoptera frugiperda (isoca del cogollo). Emilio H. Satorre Unidad de Investigación & Desarrollo, AACREA; Cátedra de Cereales, Facultad de Agronomía, UBA.

• Manejo de plagas en el cultivo de maíz Flores, Fernando – EEA INTA Marcos Juárez – fflores@mjuarez.inta.gov.ar. Julio 2010

• Los países que más maíz producen El orden mundial 7 abril, 2020.

• Foto Barrenador Listado de plagas: https://www.cenicana.org/control-de-diatraea-compromiso-de-todos/

• Foto Ciclo de Vida de Diatraea saccharalis: https://www.cenicana.org/pdf_privado/plegable/evaluacion_control_Diatraea_2015.pdf

• Fotos Ciclo de Vida: Ficha Técnica Barrenador de la caña de azúcar, SAGARPA, México.