MASSONI F_Soja Bt vs convencional

Cultivo de soja Bt (RR2 PRO) y convencional (RR1) expuestos a poblaciones
naturales de organismos plaga y depredadores
MASSONI, F.A.; G. SCHLIE & J.E. FRANA
Introducción
En la Argentina se cultivan maíz, soja y algodón genéticamente modificados
(GM). Las características incorporadas son la resistencia a insectos y la tolerancia a
herbicidas en la misma planta (ArgenBio, 2014). El proceso de adopción de estas
tecnologías se inició en 1996 con la soja tolerante al glifosato (TG) y ha continuado
hasta la actualidad, utilizándose en prácticamente la totalidad del cultivo de soja, en el
95% del área de maíz y el 99% de la superficie de algodón (Trigo, 2011; ArgenBio,
2014). De las casi 22,9 millones de hectáreas sembradas con cultivos GM en la
campaña 2010/2011, alrededor de 19 millones correspondieron a soja TG (ArgenBio,
2014). En 2012, se autorizó en nuestro país la comercialización de semillas, productos
y subproductos de soja con eventos acumulados de resistencia a lepidópteros y
tolerancia a herbicida, en particular MON 87701 X MON 89788, también llamado (Bt +
RR2Y). Estos rasgos son otorgados por la presencia de las proteínas Cry1Ac y CP4
EPSPS, producto de expresión de los genes cry1Ac y cp4 epsps en los eventos
mencionados, respectivamente (ILSI-CERA, 2011a; b).
La tecnología INTACTA RR2 PRO®, desarrollada por MONSANTO, aporta
protección contra las siguientes plagas primarias que afectan el cultivo de soja:
Rachiplusia nu (oruga medidora), Chrysodeixis (=Pseudoplusia) includens (falsa
medidora), Anticarsia gemmatalis (oruga de las leguminosas) y Crocidosema aporema
(barrenador del brote) y también otras de importancia secundaria como Helicoverpa
gelotopoeon (isoca bolillera), Achyra bifidalis (oruga de la verdolaga), Heliothis
virescens (oruga capullera), Spilosoma virginica (gata peluda) y Colias lesbia (oruga
de la alfalfa). Respecto a Spodoptera frugiperda (oruga militar tardía), Elasmopalpus
lignosellus (barrenador menor) y Helicoverpa zea (isoca de la espiga), produciría un
control parcial (http://www.intactarr2pro.com.ar/, 2014). El control químico del resto de
organismos como las chinches, arañuelas y trips, así como las enfermedades, deberá
realizarse basándose en los niveles de daño. A través del monitoreo, se registra la
evolución de insectos para tomar la decisión de aplicación o no de un insecticida, y
reducir los organismos que afectan la producción. Ese instante se conoce como
Umbral de Acción (UA) para una plaga y un cultivo en particular; y se define como el
número de insectos, por unidad de muestreo (ej. paño vertical de un metro de largo).
Los UA para orugas defoliadoras y el complejo de chinches, se presentan en los
Cuadros 1 y 2.
Cuadro 1. Umbral de acción para orugas defoliadoras según grupo de madurez y soja
sembrada a 52 cm (Gamundi y Perotti, 2007).
Estado del cultivo
Período vegetativo y
floración
Inicio de fructificación
hasta amarillamiento
Grupos de
madurez
III a VIII
III a V
Monitoreo y criterios de decisión
30% de defoliación y 20 orugas grandes
(mayores a 1,5 cm) por metro lineal de surco.
10% de defoliación y 10 orugas grandes
(mayores a 1,5 cm) por metro lineal de surco.
de hojas
VI a VIII
20% de defoliación y 20 orugas grandes
(mayores a 1,5 cm) por metro lineal de surco.
Cuadro 2. Umbral de acción para chinches según grupo de madurez y distanciamiento entre
surcos (Gamundi y Perotti, 2007).
Estado del cultivo
Inicio de fructificación (R1)
hasta máximo tamaño de
semilla (R6)
Máximo tamaño de semilla
(R6) hasta la cosecha (R8)
Grupos de
madurez
Chinches adultas y ninfas grandes (mayores
de 0,5 cm) por metro lineal de surco
Espaciamiento entre líneas (cm)
26 - 35
52
III y IV
0,4
0,8
V a VIII
III y IV
V a VIII
0,8
1,2
2,4
1,6
2,4
4,8
En la región pampeana, durante los períodos de sequía se presentan elevadas
densidades de pequeños organismos fitófagos como Frankliniella schultzei, Caliothrips
phaseoli, Thrips tabaci (especies de trips), Bemisia tabaci (mosca blanca) y
Tetranychus sp. (arañuelas) que afectan la capacidad fotosintética de las hojas y
provocan su caída prematura con altas poblaciones y estrés ambiental (Perotti et al.,
2006). En Argentina, se desconoce el UA de C. phaseoli para éste cultivo, sin embargo
reportes de otros países estiman que infestaciones de 40 trips/folíolo ocasionan
perjuicio. Estudios realizados por Massoni y Frana (2010), determinaron que 98
trips/folíolo controladas en R5, evitaron 24% de pérdida en el cultivar DM 4970; 132
trips/folíolo evitaron 23% de pérdida para la etapa de llenado de granos en NA 6126, y
68 trips/folíolo no presentaron diferencias de rendimiento para ese cultivar. En nuestro
país se desconoce el UA para arañuela en soja, sin embargo Perotti et al. (2006),
describen que infestaciones próximas a 40 arañuelas/folíolo, no afectaron el
rendimiento.
El impacto de la tecnología Bt en soja, ocurrirá en una amplia área
agroecológica. Este nuevo escenario, permite el planteo de interrogantes como: a- la
ausencia de daño por defoliación ¿proveerá mayor área foliar disponible para trips,
arañuelas y mosca blanca con un posible incremento en sus densidades?, b- la casi
completa desaparición de los principales lepidópteros plaga ¿provocará una
disminución en la abundancia de depredadores?, esto consecuentemente permitiría
una liberación del control natural de plagas que no controla la toxina Bt; c- al
producirse un menor número de aplicaciones de insecticidas ¿incrementarán las
plagas secundarias exentas del control?. Con la adopción de la soja Bt deberá
considerarse además la susceptibilidad que contiene la proteína Cry1Ac. Si bien es
tóxica para las plagas objetivo, su efecto sería menor sobre otras especies a
concentraciones comerciales. La resistencia de estos lepidópteros a las toxinas Bt fue
estudiada en bioensayos con insectos sometidos a elevada presión de selección. Las
especies ordenadas de modo creciente de tolerancia a la Cry1Ac, en función de la CL
50 (µg de proteína activa/ml dieta) son: A. gemmatalis (0,04 a 0,21), R. nu (0,70), P.
includens (0,77 a 3,72), S. frugiperda (≈100) y S. cosmioides (>100) (Sosa-Gómez y
Omoto, 2013). El género Spodoptera es cien veces menos susceptible que Anticarsia,
por lo que deberá monitorearse su evolución en éste nuevo ambiente.
Actualmente, en el centro de la provincia de Santa Fe, es limitada la
información sobre la magnitud e incidencia de organismos fitófagos en soja con
resistencia a lepidópteros y tolerancia a herbicidas. Por lo expuesto, el objetivo fue
evaluar la exposición de un cultivo de soja Bt (INTACTA 5.8 RR2 PRO®) y
convencional (DON MARIO 5.9i RR1), a organismos plaga y depredadores.
Materiales y Métodos
El ensayo se realizó en el campo experimental de la EEA Rafaela. Se sembró
la soja el 21/11/2013 a una densidad de 25 semillas/m en surcos a 0,52 m de
espaciamiento en siembra directa. El diseño fue en bloques completos aleatorizados
con dos tratamientos y tres repeticiones. Los tratamientos (T) fueron T1: DM 5.9
indeterminada RR1 y T2: INTACTA 5.8 RR2 PRO®. La unidad experimental fue la
parcela con una superficie de 33,28 m2, con 8 surcos por 8 m de largo.
La estimación de larvas de lepidópteros, chinches fitófagas y organismos
benéficos (depredadores) se realizó con el método del paño vertical de un metro lineal.
Se tomaron tres muestras por parcela durante todo el ciclo del cultivo en intervalos
semanales y se registró el promedio de insectos por metro. La incidencia de trips,
arañuela y mosca blanca, se determinó al fin de la etapa vegetativa (V8), al inicio de la
floración (R1) y a floración plena (R2), según la escala de Fehr y Caviness (1977). El
muestreo se efectuó en cinco plantas por parcela. De cada una, se extrajo el folíolo
central de la hoja trifoliada y se contabilizaron los ejemplares con lupa binocular 20X.
No se realizaron tratamientos químicos con el fin de registrar las densidades absolutas
de organismos sobre los materiales expuestos.
Se evaluó el rendimiento y el peso de mil granos, sobre dos metros lineales por
parcela. Los granos se pesaron y se ajustó la humedad al 13,5%. Se aplicó el análisis
de la varianza (ANOVA) del INFOSTAT (versión 2006 d.2), y las diferencias entre
medias se compararon con el test LSD Fisher (alfa= 0,05).
Resultados
Las lluvias entre noviembre y abril fueron de 1039 mm vs. 706,1 mm de la serie
histórica (SH). Las temperaturas medias fueron algo superiores a las de la SH: 23,7ºC
vs. 22,9ºC (Cuadro 3).
Cuadro 3. Precipitaciones y temperaturas medias mensuales durante el período experimental,
comparadas con sus respectivas series históricas 1930-2013. Estación Meteorológica, INTA
EEA Rafaela.
Mes
Lluvia mensual 2013/14 y
Serie Histórica 1930-2013 (mm)
Temperatura Media Mensual
2013/14 y SH 1930-2012 (ºC)
Nov
Dic
Ene
Feb
Mar
Abr
294
104,8
23,5
22,6
68,3
124,9
28,6
25,1
64,0
118,6
28,1
26,2
312,8
111,8
24,6
25,0
205,4
153,7
20,6
22,8
94,5
92,3
16,8
15,8
En ambos cultivares se registraron las siguientes especies de isocas
defoliadoras: R. nu, H. gelotopoeon, S. frugiperda, oruga del yuyo colorado (S.
cosmioides) y A. bifidalis. Anticarsia gemmatalis sólo se observó en el T1. Los
promedios máximos de orugas defoliadoras se hallaron en el estado de inicio de
formación de vainas (R3) con 5,4 isocas/m para el tratamiento convencional y 1,4
isocas/m para la soja Bt. Las densidades de orugas siempre permanecieron por
debajo del umbral de acción (Cuadro 1).
Durante el período vegetativo en el T1, A. bifidalis fue la más abundante (0,9
larvas/m), mientras que en la etapa reproductiva R. nu presentó el valor máximo (3
larvas/metro). Le siguieron en importancia, las siguientes especies con sus
densidades: S. cosmioides (2), S. frugiperda (1,1) y A. gemmatalis (1); el resto de los
lepidópteros tuvieron valores mínimos. En el T2, S. cosmioides fue la más abundante
en el período reproductivo (1,3); seguida por R. nu (0,9), H. gelotopoeon (0,6) y S.
frugiperda (0,3) (Cuadro 4).
Cuadro 4: Densidad promedio de isocas defoliadoras, durante los estados vegetativos y
reproductivos, para cada cultivar.
Especies
R. nu
A. gemmatalis
S. frugiperda
S. cosmioides
H. gelotopoeon
A. bifidalis
DM 5.9 i RR1
Vc-V9
R1-R6
0,2
3
1
1,1
2
0,4
0,9
0,2
INTACTA 5.8 RR2 PRO
Vc-V9
R1-R6
0,9
0,1
0,3
1,3
0,6
0,1
-
En soja RR2 PRO®, la abundancia promedio de trips, arañuelas, y moscas
blancas para el ciclo de crecimiento fue mayor en relación a la convencional, con
valores máximos de 25 trips/folíolo; 295,8 arañuelas/folíolo y 5,7 moscas
blancas/folíolo, durante el fin de la floración (R2). En DM 5.9i RR1 se registraron 8,7;
88,9 y 0,4 individuos/folíolo, respectivamente (Cuadro 5). Sólo la población de
arañuelas presentó altas densidades en ambos tratamientos, aunque no se realizó el
control químico. Las condiciones ambientales de temperaturas superiores a la serie
histórica, pudo haber favorecido el incremento poblacional de estos ácaros. Por otro
lado los trips, pudieron ser afectados por las elevadas precipitaciones que habrían
limitado su aumento en densidad.
Cuadro 5. Densidad promedio de C. phaseoli, T. urticae y B. tabaci en soja INTACTA RR2
®
PRO vs. DM 5.9i RR1.
Fecha /
Fenología
08/01 - V8
14/01 - R1
21/01 - R1
23/01 - R2
27/01 - R2
Promedio
C. phaseoli
2,9
6,8
14,7
9,9
9,2
8,7
DM 5.9i RR1
T. urticae
3,9
10,9
127,5
213,3
88,8
88,9
B. tabaci
0,4
0,1
0
0,6
0,9
0,4
INTACTA RR2 PRO
C. phaseoli
T. urticae B. tabaci
1,3
1,1
0,2
9,1
12,9
0
9,6
118,7
0
25,0
295,8
5,7
10,9
159,0
3,8
11,2
117,5
1,9
En relación a las chinches fitófafas, se registraron: Piezodorus guildinii (chinche
de la alfalfa), Nezara viridula (chinche verde), Dichelops furcatus (chinche de los
cuernitos) y Edessa meditabunda (chinche hedionda). En DM 5.9i RR1 no se observó
a N. viridula; el resto de las especies se hallaron a partir de la etapa de inicio de
formación de granos (R5) con un máximo de 0,8 chinches/m. En soja INTACTA 5.8
RR2 PRO®, se hallaron todas las especies, desde inicio de floración (R1) hasta fin de
formación de granos (R6), con un máximo de 0,7 chinches/m (Figura 1). Piezodorus
guildinii fue la más abundante en ambos cultivares, aunque no alcanzó umbrales
perjudiciales (Cuadro 2).
Fig. 1 Densidad promedio de chinches en soja
®
INTACTA RR2 PRO vs. DM 5.9i RR1.
Fig. 2 Densidad promedio de depredadores en soja
®
INTACTA RR2 PRO vs. DM 5.9i RR1.
Sólo en INTACTA 5.8 RR2 PRO® hubo dos picos poblacionales: 0,44
chinches/m (R5) y 0,66 chinches/m (R6). Podría pensarse que la menor abundancia
de depredadores (1,5 depredadores/m) en ésta última etapa, fue consecuencia de la
menor oferta de presas disponibles debido al control por la toxina Bt. Sin embargo,
éstos organismos benéficos también disminuyeron en el cultivar convencional (2,3
depredadores/m), con respecto al estado previo de formación de granos (R5.5),
donde ambos superaron 3 depredadores/m (Figura 2).
Los depredadores, registraron dos picos poblacionales en R2 y R5.5 (Figura 2).
En DM 5.9i RR1 se hallaron 3,5 y 3,4 depredadores/m y en INTACTA 5.8 RR2 PRO®
2,9 y 3,6 depredadores/m, representados con las siguientes familias: Pentatomidae,
Nabidae, Antocoridae, Lygaeidae, Reduvidae (Hemiptera), Carabidae, Coccinelidae
(Coleoptera), Chrysopidae (Neuroptera), Thomisidae y Araneidea (Araneae). Las
especies encontradas se presentan en el Cuadro 6.
Cuadro 6. Listado de organismos depredadores, categorizados según orden, familia, especie y
nombre vulgar.
Orden
Hemiptera
Familia
Pentatomidae
Nabidae
Anthocoridae
Lygaeidae
Reduvidae
Coleoptera
Coccinellidae
Neuroptera
Carabidae
Chrysopidae
Especie - Nombre vulgar
Podisus nigrispinus - “chinche asesina”
Nabis sp.
Orius insidiosus - “chinche pirata”
Geocoris sp. - “chinche ojuda”
Zelus sp, Cosmoclopius sp., Apiomerus sp.,
Atrachelus sp. - “redúvidos predadores”
Eriopis connexa, Hippodamia convergens,
Adalia bipunctata - “vaquitas predadoras”
Calleida suturalis, Lebia concinna
Chrysoperla externa – “crisopa”
Aranea
Salticidae
Thomisidae
Araneidae
Theridiidae
Oxyopidae
“arañas saltarinas”
“arañas cangrejo”
“arañas tejedoras de telas”
“arañas tejedoras de telas”
“arañas tejedoras de telas”
A excepción de las arañuelas, los organismos plaga no alcanzaron elevadas
poblaciones, limitados en parte por otros factores de mortalidad tales como los
depredadores precedentes a los que se suman los parasitoides Campoletis grioti
(Ichneumonidae) y Copidosoma floridanum (Encyrtidae), aunque se registraron en
bajas densidades (0,2 parasitoides/m), y los entomopatógenos también observados.
Fig. 3 Producción promedio por hectárea y peso de mil granos, en función a los tratamientos.
No se encontraron diferencias significativas en el rendimiento y peso de mil
granos (p > 0,05), con niveles de productividad de 3625 kg/ha para la convencional y
3622 kg/ha para la INTACTA, mientras que en el peso de 1000 granos fue de 6,4 g
mayor para el cultivar Bt (156 g) (Figura 3).
Consideraciones finales
Para las condiciones ambientales del presente trabajo, lluvias abundantes y
temperaturas medias elevadas, las isocas defoliadoras presentaron baja densidad.
Rachiplusia nu fue la más abundante en DM 5.9i RR1, mientras que S. cosmioides lo
fue en INTACTA 5.8 RR2 PRO®.
El grupo de los reductores fotosintéticos (C. phaseoli, T. urticae y B. tabaci)
presentó mayores densidades promedio por especie en el cultivar Bt. Sólo la población
de arañuelas alcanzó umbrales perjudiciales en ambos tratamientos, posiblemente
favorecidas por las altas temperaturas. Los trips, se presentaron en bajas densidades,
limitados en parte por las precipitaciones que superaron a los valores normales.
No se encontraron diferencias estadísticas significativas en los rendimientos ni
en el peso de 1000 granos. Se debería evaluar a futuro el posible impacto de las
toxinas Bt sobre los organismos no blanco, en este nuevo escenario productivo.
Bibliografía
ArgenBio, ASA, Casafe. 2014. Tecnologías para una agricultura sustentable. Biotecnología Agrícola, 72 p.
ILSI-CERA. 2011a. A review of the environmental safety of the Cry1Ac protein. Environmental Biosafety
Research, 10:27-49
ILSI-CERA. 2011b. A review of the environmental safety of the CP4 EPSPS protein. Environmental
Biosafety Research, 10:5-25
INFOSTAT. 2006. Infostat, versión 2006 d.2. Grupo Infostat, Software. FCA Universidad Nacional de
Córdoba, Argentina.
Fehr, W.R. & C.E. Caviness. 1977. Stages of soybean development. Special Report 80, Iowa Sate
University, Ames, Iowa, U.S.A 12 pp.
Gamundi, J.C.; Perotti, E.; Molinari, A.; Manlla, A. y Quijano, D. 2005. Evaluación de daño de trips
Caliothrips phaseoli (Hood) en soja. INTA EEA Oliveros. Para mejorar la producción. 30: 71-76
Gamundi, J.C.; Perotti, E.; Molinari, A.M. y J. Diz. 2006. Control y evaluación de daños de Caliothrips
phaseoli (Hood) en cultivos de soja. INTA EEA Oliveros. Para mejorar la producción en sistemas
sustentables. EEA Oliveros, p.5-7
Gamundi, J.C. y E. Perotti. 2007. Manejo integrado de orugas defoliadoras y chinches. Umbrales de daño.
Día de campo en INTA Oliveros. 13ª Edición Extra. Para mejorar la producción. EEA Oliveros INTA.
Publicaciones Regionales, 36:112-114
Massoni, F.A. Y J.E. Frana. 2010. Evaluación del daño de trips, mosca blanca y arañuela, sobre el
rendimiento del cultivo de soja. Campaña 2008/2009. Información técnica de cultivos de verano. Campaña
2010. INTA EEA Rafaela, Publicación Miscelánea Nº 118: 163-174.
MONSANTO. 2014. Beneficios de INTACTA RR2 PRO, 7p. http://www.intactarr2pro.com.ar/
Perotti, E.; Gamundi, J.C. y Molinari, A.M. 2006. Control del trips Caliothrips phaseoli y arañuela
Tetranychus sp. en cultivos de soja. En: Soja 2006. Para mejorar la producción. 33: 72-76
Sosa-Gómez, D. y C. Omoto. 2013. Resistencia a insecticidas e otros agentes de controle em artrópodes
asociados a cultura da soja. Cap 10-p. 673-724.
Trigo, E.J. 2011. Quince Años de Cultivos Genéticamente Modificados en la Agricultura Argentina. 52 p.
http://www.agrobio.org/bfiles/fckimg/resumen%20ejecutivo.pdf